采购D-SUB(VGA)连接器,请拨打我们的免费电话,质量好,交期快,值得信赖。连接器网是一家专业的连接器采购商城,我们始终秉持着为客户提供更好更优质的产品理念而努力。下面连接器网工程师针对我们生产制造过程中长期以来遇到的问题点,以及针对问题所做出的改善方案为大家做一个简单的分享。
既然是要谈D-SUB连接器,我们有必要先对其定义和应用做一个交代。D-SUB是D-subminiature的简称,是一种接口形状、结构的标准。同时,D-SUB又包含若干子类,比如DB25,第一个字母D表示属于D-SUB,第二个字母B是描述接口的大小—和后面的数字(针数)对应(A=15针,B=25针,C=37针,D=50针,E=9针)。每种接口又分公头(plug)和母头(socket)。谈到此处,不知道你有没有发现一个问题。由于计算机的普及,最常用的DE 9产品,在长期被误读的情况下,已然被“改名”DB 9了。D-SUB只是描述连接结构,本身并没有定义整个接口或所有针脚的作用。
其次,D-SUB产品的应用。最常见的是个人电脑上VGA并口(DB25母头)、COM串口(DE9公头)和显卡与显示器之间的桥梁,负责向显示器输出相应图像信号的(DB15)等等。D-SUB车针连接器、D-SUB大电流连接器、D-SUB混装连接器、D-SUB防水连接器、D-SUB同轴射频连接器等广范应用于运算、视频和通信领域。同时,军事、医疗、仪器和当下发展势头迅速的平衡车、滑板车等消费产品中,也用到此类连接器。
接下来我们再看看常用D-SUB产品的分类(如下);
一、按端子型态
1.冲压端子连接器
2. 车削端子连接器
二、按产品使用型态(其中包括1.0MM端子和高密度0.76MM端子两种)
1.焊线类
2.直插板类(180度直插)
3.弯插板类(90度插板,也称L型插板)
以上所列示图中的任意结构即可使用冲压端子,也可使用车削端子。同理,示图中带有螺丝、鱼叉、支架等附件,都是按客户要求的规格增加的。仅端子、胶芯、外壳属于标准配件。知道了产品的大概结构,后面讲述的问题点就很容易理解了。
下面我们一起来了解一下D-SUB连接器常见的问题点及改善方案。
通常所说的产品问题点是指外观问题、尺寸问题以及功能问题三大类:总体来说,外观问题和尺寸问题,在不影响产品使用(功能)的情况下,客户也是默认允许3‰比例的存在(最终还是得看客户的要求)。所以,轻微的问题点就不一一举例说明了,重点讲解一下对产品性能有影响或存在隐患的问题点。按8-D分析法,所有的问题点追根溯源后,基本都属于零部件(材料)、人为、工艺缺限以及部分工艺限制造成的。那么,接下来我们直接按产品零部件分类讲解一下;
材料问题:
1. 端子;氧化、变形、电镀不良(如露铜和盐雾NG),后工序(自动机组装或折弯)造成损伤等外观问题。母端子剖槽口(冲压端子也称喇叭口)、焊杯口、卡点等尺寸问题。因外观和尺寸,影响到产品使用的情况(功能问题)。
示例;PIN脚、PIN针氧化造成产品上锡不良。
导致此类问题发生的原因主要有以下三点;①.冲压连料带产品,切PIN位置是被破坏的,此为冲压类产品结构所限。②.图中PIN针中间氧化,冲压PIN针多为包圆结构,电镀时包圆内壁无法达到与外层一致的镀层,且不易风/烘干,时常残留水份在其中。导致此位置异常发生频率是最高的。③.季节性气候,温湿度落差太大,导致产品保质期缩短。
改善建议;①.(冲压类)PIN脚结构即然无法避免,则可以依靠缩短使用周期来改善。比如,镀锡/可焊镍的产品,正常保质期为12个月。那么,客户下订单时,可以与客户确认一下大概的使用日期。尽量让产品在生产后的3个月内使用,产品经过焊锡后。切PIN点已被封闭,异常自然也就不会发生了。②.PIN针中间氧化,原因在结构,改善自然也就在结构。如下图中,将包圆结构改成“U”型槽结构,产品镀层均匀且不会有风/烘干问题存在,自然就解决了。
③.季节性温湿度造成的的问题。目前,生产工厂的仓库基本上都是恒温恒湿管控。只要实际执行监管到位,基本可预防问题发生,不会影响到产品使用寿命。
如果成本允许或者客户对产品的外观性能要求高,建议选择 车针D-SUB产品 。散PIN端子+滚镀工艺,基本不存在氧化问题。PIN针为实芯结构,可以确保PIN针沾/焊锡位置的镀层完好。最后,镀金产品恒温恒湿情况下,保质期正常可达到3-5年。电气、机械性能也较冲压结构的产品要好很多。
图中为1.00MM冠簧端子,也就是普通中性笔笔头大小。内六爪外径与端子孔径的过盈尺寸仅0.02MM。
而且,车削公端子更不存在子弹头(对插位置)包圆、开口不良。当然,并不是说车削类产品就完全没有问题。比如,母端子的剖槽口(喇叭口)问题点,和冲PIN一样存在。冲针易错位,车针不会错位,但是对称度尺寸易跑偏。通常1.00MM系列需要严格管控在0.05MM公差范围内,0.76MM系列则需要管控有0.03MM以内。才可以尽可能减少发生实配困难、无法对插以及产品寿命无法达到的现象。
为了从根本上解决对插和寿命的问题,我们致力于研究军工标准的冠簧结构(如右图)。另外,我个人认为冠簧结构的产品,最大的改进点应该是瞬间断电上面的进步,特别适用于需要在运动或震动状态下使用的产品连接。当然,在冠簧产品的生产过程中,我们也有过失误,为此付出了相当大的代价。幸运的是我们的团队没有放弃,遇到的难题一个一个被功克。最终实现了性能良好、寿命可达到10000次以上的产品。
2. 外壳氧化、变形、拉伸破裂、电镀不良(如露铜和盐雾NG),后工序(铆压)造成的损伤等。
对于外壳的问题点,只需要简单概括一下就好,除了外被损伤会导致组装成品后的盐雾测试不达标。其他外观、尺寸都是按协会标准生产,基本上不会影响到产品的使用功能。
3. 胶芯的最常见不良,主要表现在缩水、破裂、偏芯(即圆孔同芯度)和色差等。
①.胶芯缩水、破裂,影响的因素很多,包括材料(添加水口料)、成型温度、成型时间以及是否在常温下冷却等等。(补充说明;常说的水口料通常包括水口、制程中之不良品、调机品、调试机器时的料头;)
管控建议;机台稳定性和人员的正常流动,是发生异常的最主要因素。所以,必须将成型的相关参数以文件(SOP)形式定议,人员培训考核后方能进行操作,同时要有人监督执行情况(如:IPQC)。另外,就是胶芯材质的选用必须考虑以下因素;客户使用的焊接温度、焊接时间,材料的耐温、防火级别等等。目前D-SUB连接器基本都是用PBT材质,部分客户要求操作温度较高的,也会选用LCP材质。改善问题点最为重要的是水口料的添加。首先,添加的比例一定要≦25%,超过此比例或者水口料反复使用(正常情况,二次水口是不允许被使用的),是造成胶芯严重缩水和易破裂最直接的原因。客户对连接器性能要求高的最好采用原料生产,拒绝添加水口。同时,制程中的不良品、调机品,是不包括已组装过端子和外壳的拆解物料。通过长时间对异常问题的统计分析发现,大部分连接器的耐电压测试NG、成品短路不良等,都是因胶芯内含有金属杂质造成的。
②.偏芯;对于冲压型连接器和车削剖槽结构的产品来说,胶芯偏芯管控在0.15MM以内,对组装和产品的使用性能造成的隐患并不太明显,基本可以忽略不计。但是,冠簧结构产品,所使用的胶芯同芯度尺寸需要在0.05MM以内(还需要评估主体的内孔与端子外径的过盈公差)。以下案例就是因同芯度问题,造成直接损失超过10万。
实配后效果。圆孔不同芯使端子头部缩口位置处在圆孔中间或某侧,造成公端子对插困难或无法对插。
端子扁位是与胶芯扁位组装定位的,产品组装后端子不居中。
图中箭头所示圆孔同芯度超过0.13MM
示例1;针孔同芯度偏芯超0.15MM,导致公母无法对插(仅前盖或后盖偏芯)。
示例2:胶芯前后盖不同芯,导致端子歪斜。除了会造成示例1中的异常问题以外,还会导致冲PIN公端挤压断裂、寿命不达标等问题。
左图为正常实配效果。右图中前、后盖偏芯0.38MM。
前后盖实配后,将端子挤压歪斜/断裂。对插寿命不达标等等。
4. 螺丝、螺母、鱼叉、支架(分铁支架、铜支架和塑胶支架)等。此部分配件,相对来说问题点比较少,以下做个粗略的统计。
①. 螺丝、螺母和鱼叉最常见问题点有螺纹不规则、攻牙尺寸不到位、翻铆位置偏芯以及电镀后铆压脱皮(百格测试NG)、开裂等。
管控重点与其他零部件无异,生产参数文件化记录并培训。所使用的模、治具严格按使用寿命监管到位。检验治具(如通止规标准件)定期校验,按定议的AQL执行检验。问题点还是在可控范围内的。致于铆压脱皮、开裂,一般因镀层过厚所致。按客户的盐雾标准设定镀层厚度,正常控制在镍不超过180 U”或都底层+表层不要超过280 U”。可控制异常的发生。
②.带支架的连接器,多数为板端(前面所说的弯插板类型)使用。对整个产品来说,是起到一个辅助固定作用的。所以,外观和尺寸要求并不严格,塑胶类型最常见的仅成型批锋一项。铁、铜支架需要特别注意成型的角度,和匹配产品PCB板孔位的间距尺寸(如右图),此两点影响着连接器与PCB板的贴合效果。
1.00MM和高密度0.76MM系列的零部件的问题点和管控点,基本上讲完了。解决掉零部件的异常问题,成品组装自然就顺畅了。最后,简述一下组装过程中的注意事项(冲压端子类型的产品,多为自动机组装。以下主要是针对车削端子类连接器);①.最易发生的前后壳反向。可在铆压治具上,利用宽窄边定位防呆来解决。②.杯口反向。人工核对扁位插端子,不可控因素较多暂不能100%杜绝。目前,依靠后工序人员互检,铆压前全检来预防。最终的目标是实现自动化组装,从根本上改善此问题点。③带铆钉、螺母等需要管控扭力的产品。需要清楚的定议铆压行程,并对此项目做好首检、定时自检、末检的监控。
此次,主要介绍了1.00MM和高密度0.76MM系列的内容。关于车针D-SUB大电流、D-SUB混装、D-SUB射频和D-SUB防水等系列产品(附样图),如果有兴趣了解或者有任何建议,欢迎联系我们,我们一起成长。
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