MDC1—9PW1 MDC1—9SL5型微矩形電連接器的研制

摘 要：文中主要介紹了MDC1-9PW1，MDC1-9SL5微矩形電連接器的結構原理和性能特點，論述了連接器結構設計和裝配過程中采用的關鍵技術。

關鍵詞：1 mm間距；微矩形電連接器；結構原理；性能特點

中圖分類號：TG113；TP21 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）02-00-02

0 引 言

由于通用的1.27 mm間距微矩形電連接器結構太大，在一些微型電子設備上無法應用，不能滿足小型化的使用要求，而0.635 mm間距的微矩形電連接器接觸件尺寸很小，其接觸件絞線插針的扭轉剛度還不到1.27 mm間距連接器的十分之一，因而它的技術指標偏低，工作可靠性不高，同時還存在成本高等問題，無法滿足重點工程的需要。因此我們研制了MDC1-9PW1，MDC1-9SL5型1 mm間距微矩形電連接器雖然體積很小，但可靠性高，完全能滿足現階段電子設備小型化的需求。

MDC1-9PW1，MDC1-9SL5型1 mm間距微矩形電連接器的主要技術指標見表1所列。

1 設計方案

MDC1-9PW1，MDC1-9SL5型微矩形電連接器設計間距是1 mm。其間距介于1.27 mm和0.635 mm之間。經參考國軍標GJB2446A-2011《外殼定位超小型矩形電連接器總規范》的相關要求和美國1 mm印制電路板電連接器相關標準研制而成。MDC1-9PW1產品為安裝在印制板上的彎式焊印制板插針連接器，實物如圖1所示。MDC1-9SL5產品是與其對插的壓接式插孔連接器，實物如圖2所示。

2 研制過程

2.1 接觸件的設計

插針連接器的接觸件為絞線插針，它由十根銅線絞合而成。該絞線插針內圈選用三根Ф0.07 mm的鈹青銅線，外圈選用七根Ф0.10 mm鈹青銅線，內外圈反向絞合而成，中間鼓起一鼓包，鼓包處最大直徑為0.5 mm，與套管壓接后成為一體，實物如圖3所示。而與之對應的連接器插孔選用黃銅線，插孔最小的內徑為0.45mm，實物如圖4所示。

2.2 絕緣基座的設計

絕緣基座選用聚苯硫醚，它具有耐高溫、耐環境、強度高等特點。這些特點正好能滿足連接器對高強度和耐高溫等性能的要求?；组g距為1 mm，排距為0.866 mm，MDC1-9PW1基座如圖5所示，MDC1-9SL5基座如圖6所示。絕緣基座電性能指標主要包括絕緣電阻、耐電壓。絕緣基座的絕緣電阻可通過下式計算：

2.3 外殼設計

MDC1-9PW1外殼在灌封端出線處設計向內凹0.5 mm，可使外殼與印制板排線絕緣。殼體為一體結構，接線柱能被保護在殼體內，僅露出引腳，引腳網格尺寸為1 mm×2 mm。外殼兩端設計有水平方向和垂直方向連接的內螺紋孔結構，如圖7所示。MDC1-9SL5外殼兩端設計了臺階孔，孔內設有裝卡環的凹槽，外殼兩側平面上設有防滑槽，用以防止小器件手持時易滑落的情況發生，MDC1-9SL5插孔連接器如圖8所示。

2.4 安裝結構的設計

MDC1-9SL5插孔連接器的鎖緊附件由螺釘和卡環組成。螺釘上設計有卡槽，通過在外殼內安裝彈性卡環，使其與螺釘卡槽配合，卡住螺釘，如圖9所示。MDC1-9PW1插針連接器靠外殼兩端垂直方向內螺紋孔安裝在印制板上，靠外殼兩端水平方向內螺紋孔與插孔連接器連接，如圖10所示。

3 接觸件插拔力及機械壽命分析

3.1 接觸件插拔力的計算

對于鍍金接觸件而言，通常其最小正壓力為25 gf，本產品的接觸件結合設計經驗選用1.5倍的安全系數，最終確定接觸件設計的最小正壓力為37.5 gf。接觸件插拔力的大小與接觸正壓力和接觸件之間的摩擦系數有關，接觸件插拔力G的大小等于摩擦力F，μ為摩擦系數，即G=F=μN 。

當正壓力小于200 gf時，金與金之間的摩擦系數為0.4，接觸件的最小正壓力為37.5 gf，根據上式可以計算出接觸件插拔力的最小值為：

G=37.5×0.4=15 gf =0.147（N）

接觸件插拔力的最小值是指在插孔尺寸最大，絞線插針尺寸最小時測出的接觸件插拔力。

3.2 機械壽命分析

連接器在正常使用時的插入和拔出過程會引起接觸件等零件產生磨損，這些磨損會降低連接器的機械和電氣性能，因而影響連接器的使用壽命。

一般來說接觸件的磨損是影響連接器壽命的主要因素，我們對MDC1-9PW1，MDC1-9SL5型微矩形電連接器進行了插拔壽命試驗，并記錄了接觸電阻的變化情況，如圖11所示。

從圖11可以看出，隨著插拔次數的增加接觸電阻也隨之變化，但在700次以前變化都很小，沒有超出標準12 mΩ的范圍，本產品的機械壽命達到500次，符合設計要求。

4 產品結構試驗情況

產品研制成功后，我們根據產品標準編制了詳細的結構試驗大綱，主要包括結構和外形尺寸檢查、電性能試驗、機械性能試驗、環境試驗、可靠性試驗共五方面的檢測內容。經過對產品進行檢測試驗，產品所有技術指標均符合結構試驗大綱規定的相關要求。

5 結 語

MDC1-9PW1，MDC1-9SL5型1 mm間距微矩形連接器的研制成功，使微矩形產品擴展了應用領域，不僅其體積只有1.27 mm間距的MDC微矩形電連接器的50%，還具有高可靠性，因此具有廣泛的推廣價值。

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