VPX插头快速定位压接工装制造技术

本发明专利技术公开的一种VPX插头快速定位压接工装，旨在提供一种结构简单，对位快捷的连接器压接工装。本发明专利技术通过下述技术方案予以实现：在定位板上制出按相同孔距阵列的螺纹安装孔，PCB子板通过两个转接定位座自由端上的PCB板定位立柱，等高平放在压接模座端面限位平台及侧面限位凸台上的阶梯限位槽上，在印制PCB子板压接端，将插头壳体两端的导向销和定位插针与印制板配合面上的配合孔对准并扣合；将帽压模置入VPX插头壳体上方的两端，推动定位板1将其置于压力机压接头的下方，启动压力机，控制压配位移进给量，压接机压接头以单针不超过35N的压接力，插针/孔的压接端发生塑性变形而形成金属组织一体化的压接。

【技术实现步骤摘要】
VPX插头快速定位压接工装
本专利技术涉及一种可广泛应用于航空航天、电子产品等领域的连接器压接技术。尤其是采用压接机技术在复杂印刷线路板上安装多针压接式连接器，与印刷线路板PCB工艺过程使用的压接工装。
技术介绍
随着电子产品的更新换代、连接器的小型化和高可靠性要求，连接器的压接方式应用越来越普遍，逐渐成为主要的连接方式。连接器作为电子产品系统最小和最基本的单元，在使用过程中，它很容易出现各种影响产品质量和可靠性的问题。连接器按连接方式分为焊接型和压接型以及绕接型。过去的连接器大多均采用焊接方式，普通焊接型接插件上的每一个插针需要熟练操作人员用烙铁逐个的焊接，劳动强度高，焊剂残渣不易清理，质量控制难度大。对于细间距，多排插针的小型连接器，以往的焊接技术已无法完成。而压接工艺具有很高的可靠性和易操作性，常规焊接技术不能实现的连接，也可以通过压接技术予以实现。压接型接插件利用设备能够一次性将所有插针压接到位，由于效率高质量易控制，压接技术已被广泛接受和使用。但压接型接插件对印制板安装孔设计、组装方法有着较高的应用要求。压接连接是指在常温下，使两个以上的金属物体相接触，不用为金属施加热能或化学能，只需施加机械压力，直至金属发生塑性变形而形成金属组织一体化的结合过程。而连接器压接技术是将弹性可变形插针或硬性插针与PCB金属化孔配合而形成的一种连接，在插针与金属化孔之间形成紧密接触点的机械连接，靠机械连接实现电气互连。自动压接时，各部分动作要顺畅，对接口要能够对接，连接器在压接时闭合的高度要正确，并放在正确的位置上面，压接头上不能带有多余物，压接力也要处在指定范围。当插针受到压力时，插针和金属孔壁之间产生非常大的挤压力，使插针和金属孔壁同时受外力而发生塑性变形，保持紧密接触。当压力消失后，插针的弹性恢复原状，产生对金属孔壁的压力而形成电接触。与焊接技术相比，压接连接的特点及优势体现在：1)PCB上无热应力产生；2)无影响可靠连接的焊剂残渣、锡珠等导电物质；3)无焊接中常见的虚焊、短路、透锡不良现象；4)连接器压接后，一般无需再用固定螺栓与PCB固定；5)使用长插针连接器压接时，PCB背后伸出的针脚可作为背面插针，实现双面连接；6)有确定的接触阻抗和良好的高频性能；7)压接效率高且成本低；8)有良好的可维修性；9)压接后免清洗，环保安全。虽然连接器压接工艺与焊接技术相比具有诸多优点，但压接却是一种不可逆的加工方法，到目前为止还没有一种针对压接中过压、跪针、连接器倾斜、连接器方向反向四种问题行之有效的返修方法。压接式连接器有特殊的外形，加压插入金属化孔后就可达到接触导通，这种压接式针型有两种：硬性和柔性插针。硬性插针即实心的插针脚，是针在压接过程中不产生变形，而PCB金属化孔会变形；柔性插针即弹性可变形插针，是针在压接时受挤压会变形，而金属化孔不变形。当压接型接插件进行压入操作时，如果压力过大，不仅连接器壳会产生变形，印制板也会局部受到压力产生变形，引起印制板上其它焊点受到应力产生裂纹等隐患。过小的压力又不能将连接器压入PCB金属化孔中。在实际压接过程中，由于装配误差、传动过程中震动导致的移位等因素存在，压模与连接器的针脚位置出现偏差，易导致压接时损坏连接器或PCB板。压接效率和质量还受压接方式、压接工装、压接压力、端子和金属化孔的匹配等因素影响。压接后未检测出连接器的损伤情况，会进一步造成设备连接故障等问题，PCB上金属化孔重复压接一般不超过3次，返工时退出来的连接器不能再使用。另外，连接器的形式和结构是千变万化的，随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同，有各种不同形式的压接型连接器。很多电子设备都会用到VPX系列连接器。VPX系列连接器作为业界对VPX总线协议的唯一解决方案，是VPX的核心部件之一，能完整地传输高频高速信号，并且具有大小合适的插拔力和较强的环境适应性。连接器由若干片晶片组成，晶片采用独特的硅晶微结构，以微型印制板电路作为信号触点和布线。这种结构具有连接紧密、插入损耗低、误码率低等优点。连接器的触点可用于电源引脚、单端引脚和差分引脚等形式，而且硅晶片都有ESD(电路板静电放电)接地层和触点层，防止操作期间受意外放电影响。此连接器运用先进的高速串行总线标准，不仅可以提供更高的带宽，而且可以较好地解决加固、高速互连、智能管理等各个方面的问题。VPX系列连接器不具有防舀挖设计结构，通过可识别的导销、导套引导定位，可以在使用过程中进行盲插使用。符合VPX标准的机箱高度尺寸通常为3U和6U两种规格，宽度则根据模块间的间距和模块个数而定。VPX标准的连接器具有统一的物理接口和电气接口，以及数据传输接口，同一类型的模块可相互更换。使用时将插座安装于背板，插头安装于各子板，通过子板与PCB背板对插实现信号传输。VPX系列插头大多采用的是压接安装方式。图6所示的压接式VPX插头主要由金属壳体70，和多个带有鱼眼插针的内部模块组合而成，安装于PCB子板边沿位置。现有技术一般是通过在PCB子板背后手动加入垫块，调整好垫块安放位置后，采用上下模对压的方式实现连接。其装配方式主要有以下两种：一种是将插头与PCB子板整体压配，压接前先将插座的安装螺栓拆除，将定位插针72、以及金属壳体70上的导向销71，插入PCB子板的定位孔中，将内部模块和金属壳体70作为一个整体压入PCB子板，然后用固定螺钉将PCB子板与连接器壳体固定在一起。另一种方式是分体压接再组装，先将压条固定螺钉拆除，取出各模块分别与PCB子板压配到一起，然后将压接好的模块连同PCB子板一起装配到壳体上，用螺钉固定到一起，再装回压条。以上两种方法均采用的是在PCB子板背面手动增加和调整垫板，然后置于平口虎钳或手动压力机下进行压接。上述方式需要人工手扶PCB子板，以避免压接过程中重心偏移或倾倒。手动对位方式对人工要求较高，容易出现装配误差和压接时震动偏移。过多的动作容易触碰到插头，造成插入PCB子板的插头针脚从定位孔中脱离出来，未及时发现上述问题继续压接，会造成连接器和PCB子板损坏，且效率较低。目前行业内压接设备主要有3种类型：手动式、半自动式、自动式。手动式每次只能压单件接插件，依靠人工控制压接力和压接行程，相应的价格也较便宜。但手动式压配插孔的尺寸易出现偏差，并且在手工压配的过程中，无法对插孔进行准确导向，会导致接触不可靠，进而无法实现电的传输，连接器难以正常使用。半自动和自动式压接设备能够通过程序，对压接力、压接速度、压接行程参数进行设置，具有很高的压接精度，能有效避免连接器压合不到位和连接器过压造成的一系列质量问题，但价格相应昂贵。半自动和自动式压接机具有压接力和行程可控，压接质量好效率高，且产品一致性好等诸多优点，已逐步取代落后的手动压接方式。无论采用哪种方式，压接过程中都需要有与连接器和PCB相匹配的帽压模和压接模座。部分连接器压接后插针需要露出印制板，在压接模座上还要有相应的让位孔或让位槽。以确保插头压接时插针能够准确的进入让位孔或让位槽中。目前比较先进的半自动、自动式压接机都具有光栅报警功能，当手靠近压接机工作区域，机器就会自动停止工作，避本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VPX插头快速定位压接工装，包括：安装固定压接模座(5)和转接定位座(2)的定位板(1)，其特征在于，定位板(1)上制有按相同孔距阵列的螺纹安装孔，PCB子板(8)通过两个转接定位座(2)自由端上的PCB板定位立柱(3)，等高平放在压接模座(5)端面限位平台及侧面限位凸台上的阶梯限位槽上，在PCB子板(8)压接端，VPX插头(7)壳体两端的导向销(71)和定位插针(72)与印制板PCB配合面上的配合孔对准扣合，将上述导向销(71)和定位插针(72)定位在PCB子板(8)上；将帽压模(6)置入VPX插头(7)壳体上方的两端，推动定位板(1)将其置于压力机压接头(9)的下方，启动压力机，控制压配位移进给量，压接机压接头(9)以单针不超过35N的压接力，持续地施加于接VPX插头(7)，接插件插针稳定垂直地进入印制板通孔中，将与被连接的插头座中的插针/孔的压接端发生塑性变形而形成金属组织一体化的压接。/n

【技术特征摘要】
1.一种VPX插头快速定位压接工装，包括：安装固定压接模座(5)和转接定位座(2)的定位板(1)，其特征在于，定位板(1)上制有按相同孔距阵列的螺纹安装孔，PCB子板(8)通过两个转接定位座(2)自由端上的PCB板定位立柱(3)，等高平放在压接模座(5)端面限位平台及侧面限位凸台上的阶梯限位槽上，在PCB子板(8)压接端，VPX插头(7)壳体两端的导向销(71)和定位插针(72)与印制板PCB配合面上的配合孔对准扣合，将上述导向销(71)和定位插针(72)定位在PCB子板(8)上；将帽压模(6)置入VPX插头(7)壳体上方的两端，推动定位板(1)将其置于压力机压接头(9)的下方，启动压力机，控制压配位移进给量，压接机压接头(9)以单针不超过35N的压接力，持续地施加于接VPX插头(7)，接插件插针稳定垂直地进入印制板通孔中，将与被连接的插头座中的插针/孔的压接端发生塑性变形而形成金属组织一体化的压接。


2.如权利要求1所述的VPX插头快速定位压接工装，其特征在于：压接模座(5)制有L形基座安装平台(58)，其平台上设有根据定位板(1)阵列螺纹孔整数倍数孔距，在X轴和Y轴方向移动时与下方定位板1螺纹孔对齐的安装孔(57)。


3.如权利要求2所述的VPX插头快速定位压接工装，其特征在于：在L形基座安装平台(58)背端制有限制VPX插头(7)端面位移的端面限位平台(53)。


4.如权利要求3所述的VPX插头快速定位压接工装，其特征在于：端面限位平台(53)两侧制有用于限制VPX插头(7)左右方...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍怀兵，
申请(专利权)人：西南电子技术研究所中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51