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手机连接器概述及失效分析方法


盖子,PPS, PA,LCP
4.2.2 分类
按盖子的位置可分为前翻盖,跟后翻盖。
前翻盖
前翻盖的基本结构如图所示,FPC插入端跟盖子在同一侧,插入FPC时 端子处于自由状态,合上盖子后端子受压,从而提供较大的保持力,防 止FPC松脱。
后翻盖
后翻盖结构如图所示,FPC插入端跟盖子在不同的一侧。合上后盖 后,端子后端被顶起,前端被压紧,从而提供较大的保持力,防止 FPC脱出。
盖子扣合过程中受到外力作用
可能原因 生产过程中引入异物
镀层氧化 端子高度偏低 配合尺寸异常 插头插座配合偏紧 员工操作不当 生产过程中引入异物
镀层氧化 端子高度偏低 端子高度偏低 成型参数异常,原料异常 尺寸异常,存在干涉 员工操作不当
产品类别
失效模式
SIM卡座
不识SIM卡 SIM卡插不进
不识T卡
2. 端子加工制造
切料,將端子切成預定 PIN數小片
通过折弯治具把端子折成要求 的形状
折弯前(左图) 折弯后(右)
3. 端子和塑胶组装 通过手工和相应治具把端子装进塑胶槽内
插针
压针
压针后 半成品
4. solder pin的成型
通过相应的治具把端子脚加工成SMT,DIP类型,并切成规格长度。
切针前
第二种形式的锁卡结构锁卡力很大,TF卡没法拔出,强拔会破坏端子结构。
4.5、电池连接器
用于电池跟主板之间的连接器,由端子,塑胶,固定脚组 成。端子采用铍铜或者钛铜,塑胶采用LCP,固定脚一般用 黄铜或者不锈钢。有贴板式,破板式,有定位柱,无定位 柱,弹片式,pogo pin式,刀片式等几种结构。
端子 塑胶
固定脚
4.5.1 常见电池连接器类型
弹片式
Pogo pin
刀片式
4.6、耳机插座
用于连接耳机,提供音频信号输出。因耳机插头的类型不同,有 很多种不同结构,按插头的直径可分为2.5mm,3.5mm两种,按功 能可分为3段式,4段式两种结构,三段的没有麦克风功能。耳机 插座由信号端子,接地端子,侦测端子,塑胶本体构成。
2)正向力
正向力大小直接影响接触,在工作位置时正向力要求大于0.2N。
3) 端子
端子结构基本为悬臂梁方式,接触区要求为凸包或圆球面方式。
4) 侦测开关
侦测开关一般设计在左侧或者底部,端子全部跟金手指接触后才 起作用,从而实现热插拔功能。
5) push-push结构
由pin针,弹簧,滑块和心形槽构成,心形槽设计在滑块上,也有 设计在塑胶本体上的,详见以下图片说明,箭头表示pin针在心形槽中 运动轨迹。
端子 塑胶
固定脚
4.1.2 重点关键参数及结构
1) 插入力跟拔出力
插入力过大会导致生产时难插,插不到位。拔出力过小扣 合后容易松脱,影响接触。为了增加保持力,在端子扣合部位 做锁扣设计,固定脚处增加锁扣设计,还可以提供良好的手感。
锁扣设计
锁扣设计
2) 有效接触长度
插头插座扣合后,端子之间可接触到的有效距离。长度越长接 触越可靠。
TF卡座
不退卡
失效机理 端子脏污 正向力不够 SIM卡插槽尺寸偏小
端子脏污 正向力不够 TF卡尺寸超规
TF卡毛边 TF卡插槽尺寸偏小
pin针被卡住
可能原因 生产过程中引入异物
镀层氧化 端子高度偏低 塑胶铁壳变形 塑胶铁壳配合尺寸NG 生产过程中引入异物
镀层氧化 端子高度偏低 模具异常或成型参数异常 模具异常或成型参数异常 塑胶高温后变形,铁壳变形 心形槽内塑胶有毛边不光滑 pin针跟塑胶铁壳干涉
模具和冲压设备对板料金属进行加工,基本制程如下图所示
铜板进入冲压机
铜板通过冲压机成型成要求 形状,并通过卷料机卷成盘。
收料局部放大图
A:铜板进 入模具
B:端子输 出模具
冲压模具对铜 板冲压成型
A
B
冲压模具示 意图
5.2 电镀
电镀是将镀件(制品)浸于含有预镀上金属离子的药水中并接通阴极,药 水的另一端放置适当阳极,通以直流电后,在镀件表面析出一层金属薄膜 的方法,基本制程如下。
端子主要材料有黄铜,磷青铜,铍铜,钛铜等。 黄铜机械性能较差,导电性很好,不能做弹性
端子使用,价格较便宜。 磷青铜机械性能较好,可满足一般端子使用要
求,导电性较低,价格比黄铜贵很多。 铍铜机械性能,导电性很好,要求很高的时候
采用铍铜,价格比Βιβλιοθήκη 青铜贵很多。 端子表面需要电镀,主要目的是为了降低接 触阻抗,增强耐磨性,防腐蚀性,助焊性等。
底面
另一种常见端子结构
4.4、TF卡座
用于插装TF卡的装置,有header type,hinge type,push-pull
type,push-push type等几种结构,由端子,塑胶,铁壳,侦测
开关,弹簧,滑块,pin针,锁卡端子等构成。前几种机构相对比
较简单,push-push type因增加了push-push功能,多了滑块,弹
用于FPC跟板之间的连接,有前盖跟后盖,上接触,下 接触跟上下接触,单排跟双排等不同结构。部分插入力为零 的又叫zif插座,全称为zero insert force。
4.2.1 组成
FPC插座由端子,塑胶,固定脚,盖子组成,部分产品没 有固定脚。
固定脚, 磷青铜, 黄铜
塑胶,LCP
端子,磷青铜, 铍铜
插头
BTB指board to board,板对板的意思,用来连接两个板,一般 配套使用。
4.1.1 组成:
BTB由端子,塑胶本体,固定脚组成。端子用于信号传输, 采用磷青铜,钛铜等材料,塑胶用于固定端子,且隔断各端子 之间接触,一般采用LCP。固定脚用于固定产品,增加焊接后 强度,采用磷青铜,黄铜等材料。
5) 锁卡结构
一般在滑块上增加一锁卡端子实现功能,也有采用端子跟铁壳配 合实现功能。端子上突起部分跟TF卡缺口处配合,增加锁卡力。
只有弹片起作用, 提供的锁卡力相对 较小
初始位置时,弹片上凸台 顶住铁壳上缺口,阻止弹 片右移,提供较大锁卡力
工作位置时,弹片尖 端顶住铁壳上折弯, 阻止弹片右移,此 时,TF卡没法拔出。
按接触点类型可分为上接触,下接触,和上下接触几种。
上接触 下接触
上下接触
按端子排列方式可分为单排跟双排两种,pin数较少时采用单排。
单排
双排
4.2.3 重点关键参数及结构
1) 平面度 平面度直接影响焊接效果,要求控制在0.08mm以内。
2) 保持力 保持力过小扣合后容易松脱,影响接触,要求单pin保持力
三 各部分的功能
3.1 連接器本體:
․使各接觸彈片相互隔離,不能電性導通 ․固定各接觸彈片 ․對各接觸彈片進行機械保護 ․對各接觸彈片進行工作環境遮蔽保護 主要材料有LCP,PA,PPS等高温塑料。
3.2 接觸彈片:
․在組件之間提供一條導通電訊的路徑 ․產生形成並維持接觸彈片接觸面的壓力 ․形成穩固的接觸
外观全检
7. 成品包装 将产品用相应包装材料包装,贴上label,条码,封箱入库。
包裝作业
REEL卷成型
貼上Label,条 码封箱、入庫
Label、条码 打印
六 手机连接器失效分析
6.1 失效分析原则:
先外部后内部,先非破坏性,后半破坏性,最后破坏性; 在分析过程中应避免引进新的失效机理。
6.2 失效分析方法 连接器都是与其他配合件一起使用的,在分析时必须参
SUS304等。
塑胶
铁壳
端子
4.3.1 常见SIM卡座类型
常见的桥式
长边插卡式
双层式
方块式
翻盖式micro sim卡座
翻盖式
抽屉式
Push-push
4.3.2 重点关键参数及结构
1) 平面度
平面度直接影响焊接效果,要求控制在0.08mm以内。因SIM卡座 塑胶壁较薄,且面积很大,过高温后容易翘曲,平面度在过高温后还 必须在规格内。
三段式 1,左声道 2,右声道
3,4 接地
四段式 1,左声道 2,右声道 3,麦克风 4,5 接地
4.6.1 常见耳机插座类型
贴片式
贴片式+插板式
插板式
沉板式
压接式
4.6.2 重点关键参数及结构
1) 插拔力
插拔力大小直接影响使用时插拔手感,要求3-30N,插入力太大会 导致耳机不好插入,拔出力太小耳机插头容易重掉出来。
5.3 注塑成型
注塑成型是指将已加热融化的材料喷射注入模具内,经由冷却固化后得到
成型品的方法。基本制程如下:
供料系统:原料胶
粒烘干后通过管道
输送到注塑机
母模
公模
塑胶模具合模后,注塑 机台注塑螺杆将熔融状 态塑胶注入模腔内,冷 却后即成型为所需形状。
原料桶內 塑膠粒
原料桶
5.4. 成品组装
1. 塑胶全检
簧,pin针,锁卡端子等,结构复杂很多。
侦测开关
铁壳
塑胶 端子
Pin针 弹簧 滑块
锁卡端子
4.4.1 常见TF卡座类型
Header type
Push-pull type
Hinge type Push-push type
4.4.2 重点关键参数及结构
1) 平面度
平面度直接影响焊接效果,要求控制在0.08mm以内。因SIM卡座 塑胶壁较薄,且面积很大,过高温后容易翘曲,平面度在过高温后还 必须在规格内。
切针后半成品
切针机台切针 作业
5. 装铁壳
将上述半成品装铁壳组装成成品。
铁壳全检
用治具将铁壳 跟塑胶压合
喷印D/C
手工将塑胶装 入铁壳内
压合后 成品
6. 成品检验 针对产品功能(导通和插板)和外观进行全检,以保证产品品质。
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