XKE连接器压接工艺实验研究张玉娟，毛书勤（长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 110031）摘 要：介绍了压接工艺技术的概念及特点；比较了压接技术与焊接技术相比的优点：无需外接电源、可靠性高、体积小和质量轻等；针对手动SYQ-001/002型压接工具与XKE连接器开展了相关工艺研究；利用拉脱力实验仪采集了三组共15个样本的拉脱力实验数据；通过对拉脱力实验数据的分析和对断层图片的判读，提出了影响压接质量的五个重要因素；总结了压接技术中常见的故障模式与故障原因。
关键词：连接器；压接；拉脱力中图分类号：TN6 文献标识码：A 文章编号：1001-3474（2012）06-0359-03Pressure Soldering Technology Research on XKE ConnectorZHANG Yu-juan, MAO Shu-qin(Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 110031, China)Abstract: The characteristic and the concept of pressure soldering technology were introduced. Compared with solder soldering technology, pressure soldering technology could work without current source, and it had high reliability. The research was made on SYQ-001/002 pressure soldering tools and XKE connector. The data was collected through pulling-out force laboratory instrument. Five important factors were stated by analyzing experiment data and fracture pictures. Some common faults were summarized.Key words: connector; pressure welding; T echnologyDocument Code: A Article ID: 1001-3474(2012)06-0359-03压接又称压连接，就是在常温下用冷压接工具或设备使一种金属（导线中的金属芯线）与被连接的金属件(插头座中的插针的压接端)发生塑性变形而形成金属组织的一体化的一种连接方法[1,2]。
其特点是：（1）无需焊料、溶剂和清洗剂等,操作方便；（2）无腐蚀，无热影响，不污染环境；（3）适合于任何金属导体和导线连接；（4）具有良好的电器和力学性能；（5）因为压接可实现气密性连接而具有良好的环境适应性。
压接连接是通过压力使压线筒和导线发生塑性变形和塑性流动而形成永久性电连接的一种工艺方法。
与焊接工艺相比,压接工艺有着许多无法比拟的优点：（1）压接设备通常不需要外接电源，不受工作场地环境的限制；（2）压接通常比焊接的可靠性更高，适用于医疗、军事和航空航天等对于可靠性要求较高的行业；（3）压接的连接器、电缆通常体积较小，对于设备的轻量化和小型化大有益处。
下面针对XKE系列的电连接器开展专项工艺实验研究，探讨该型连接器的压接工艺及质量保证措施。
1 压接工艺实验压接工艺实验是保证压接质量的重要手段之一，其对于压接生产而言是非常必要的。
一般而言，影响压接质量的因素包括：压接工具、压接件、导线以及操作等[3,4]。
这些因素中，无论哪种因素发生变化都会对产品的压接质量产生直接影响，作者简介：张玉娟（1959- ），女，多年从事电装工艺的研究工作。
电子工艺技术Electronics Process Technology2012年11月359第33卷第6期DOI:10.14176/j.issn.1001-3474.2012.06.015进行压接工艺试验的目的就是将这四种因素合理匹配，使其性能达到最佳，从而在根本上保证产品的压接质量。
1.1 压接工具选择手动SYQ-001/002型压接工具适用于XKE系列的电连接器接触体与导线之间的压接。
其中SYQ-001适用于D1.0 mm接触体，SYQ-002适用于D1.5 mm、D2.0 mm和D3.0 mm接触体。
1.2 拉脱力实验测试实验中采用专用拉脱力测试仪对压接好的接插件进行拉脱力测试，如图1所示。
实验中，接触体的规格为D1 mm，导线规格为AF250-0.35，压接钳分别选择了3档、4档和5档，每档样本数量为5个。
制备好的样本其压接质量可借助5倍放大镜进行观察。
良好压接接头的外观检验要求是：（1）压线筒的变形均匀；（2）导线和压线筒之间应成紧密连接，所有导线的圆形截面均已发生变形；（3）变形后的压线筒及其镀层不应有破裂或损伤；（4）所有空隙所占面积应小于导线所占面积。
图1 拉脱力实验实物图表1列出了所选接触体、导线的规格型号和压接时所选择的压接档位；作为判断标准，同时列出了最小可接受的拉脱力数据以及实测数据。
表1 拉脱力数据观察表1中数据可以发现，当压接钳处于4档状态下，拉脱力的样本均值最大，样本方差最小，且所有样本值均在最小标准数据之上，说明该组线缆压接良好。
当压接钳处于3档状态下，拉脱力样本均值次之，有一个样本的拉脱力值低于最小标准数据，观察断面处情况，有四个样本为“过压”，仅有一个样本为“标准”，这说明在该档位下，多数压接点处于“过压”状态，仅有少数压接点为标准压接点。
当压接钳处于5档状态下，拉脱力样本均值最小，方差最大，所有样本的拉脱力值均小于标准数据，结合观察断面处的情况可以判定为“欠压”。
无论“过压”还是“欠压”其在拉脱力试验中的最直观的表征都是其拉脱力测试值小于标准数据。
压接实物图如图2所示，图2a是“过压”情况下进行拉脱力实验后的实物图。
从断面处可以发现，部分导线线芯折断在了压接面处，而另一部分导线线芯扭曲变形并且折断位置与前者相距较远。
造成这种现象的原因是在“过压”过程中压接面处的部分导线已经受到了损伤，在拉脱力实验中率先断裂，令一部分未受损的导线在拉抻过程中被扭曲、拉长直至断裂。
图2b是“欠压”情况下进行拉脱力实验后的实物图。
从该图的断面处可以发现，只有一根导线线芯发生断裂，说明在压接过程中没有能施加足够的外力来形成可靠的压接点，导致在进行拉脱力实验过程中，绝大多数导线芯被直接拉出，只有极少的线芯被拉断。
图2c中所示的是良好压接点电子工艺技术Electronics Process Technology2012年11月360经过拉脱力实验后的实物图。
从图中可以看出，所有线芯的断裂位置相近且基本都位于压接孔外，其与过压现象最为明显的区别在于导线断面较为整齐且距离相近。
（a）过压实物图 （b）欠压实物图 （c）良好压接图2 压接实物图欠压和过压是两种典型的工艺质量问题，当这样的压接点出现在设备上以后，将成为设备的潜在隐患。
而造成其出现的根本原因在于压接钳档位选择不当。
表2列举出了常见的压接故障模式及故障原因。
表2 常见的压接故障模式及故障原因2 影响压接可靠性的因素通过上述实验结合工作实践中的经验，可以总结出影响压接质量的一些关键因素：（a）导线与针孔的匹配。
导线与针孔的匹配都在一定的范围之内，一般而言，导线线径的最大值应略小于针孔的孔径，线径过粗无论如何选择压接钳的档位都会造成“过压”现象从而损伤导线。
同样，线径不能选择过细，过细的线径极易造成“欠压”现象。
（b）档位的选择。
档位的选择只需要考虑两个因素，即针孔的孔径以及压接导线的线径。
通常来说，这是最容易出现问题的工艺环节，是造成“过压”与“欠压”现象最重要的因素。
最好的解决办法就是通过具体的工艺实验进行测试，将测试结果制作成表，使其成为该工具档位选择的参考依据。
（c）压接操作的规范性。
压接操作的规范性是一个容易被忽略的工艺环节。
实际上，对于压接钳的使用并非一开一合那么简单。
压接的原理是通过高速挤压使导线与针孔间在高温状态下形成金属间化合物并以此形成可靠的电气连接。
简言之，在使用压接钳的过程中不能过于缓慢，因为这样对于形成金属间化合物的过程不利。
同时在压接操作过程中要时刻注意导线与针孔的相对位置，手不能抖动，导线绝缘层进入针孔过深或者过浅均是造成不良压接的重要原因。
更为重要的是这种不良压接的影响是潜在的，它很难在压接完成后的通断测试中被发现，而是在后续的环境试验以及设备运行期间表现出来。
要保证压接操作的规范性，就必须对操作者进行卓有成效的培训，使其熟练掌握压接操作的基本要领，从而在技术上最大程度地保障产品的压接质量。
（d）压接设备的标校。
这也是不可忽视的重要工作。
因为压接设备随着使用频次的增加，其机械件会出现不可避免的磨损和老化现象。
如不定期按时对压接设备进行标校，很可能出现即使其他要素匹配正确也无法压接出合格产品的现象。
（e）设备和物料管理。
好的设备并不一定能生产出好的产品，设备和物料的管理同样重要。
压接设备的校准、维护、使用记录乃至标识等均是保证设备正常使用的保证。
物料的贮存和转运等环节也都应给予高度重视，由这些环节导致的物料氧化甚至锈蚀均会给产品的压接质量带来致命影响。
3 结束语伴随着高可靠性电子装联技术的不断进步，压接技术被越来越广泛地应用于各类产品。
各种压接端子和压接工具的种类繁多，可能每种压接工具的使用方法不尽相同，但是对于压接工艺的摸索过程却大同小异，即建立在充分工艺实验基础上的应用。
而压接点的拉脱力实验无疑为我们提供了一种简单有效的实验研究方法。
参考文献：[1] 徐英. JY型连接器压接工艺技术[J]. 电子工艺技术. 2009， 30（4）：224-226.[2] 史建丽，张立军. 压接电缆制作工艺研究. 火箭推进，2005， 31（1）：39-43.[3] 宋冬. 压接型连接器中导线不匹配的处理. 电子工艺技术， 2007，28（2）：100-101.[4] 魏建. 压接工艺及装配技巧. 电子工艺技术. 2008，29（2）： 89-90.收稿日期：2012-10-15张玉娟，等：XKE连接器压接工艺实验研究第33卷第6期361。