技術乾貨 | 連接器端子的倒刺設計
端子在連接器產品中主要作為信息或電流連接的橋樑。為保證端子能牢靠的固定在塑膠內，端子倒刺結構與塑膠干涉設計尤為重要。
（Contact）,主要通過端子倒刺與Housing干涉來實現，因此倒刺是連接器設計的關鍵要素之一。
圖1：常見的6種端子倒刺形態
圖二為倒刺與塑膠材料干涉時在顯微鏡下呈現的情形。當pin插入時，會將材料括除堆積在兩側及前端；當pin插入到位後，受擠壓的材料會彈回，但回彈後的塑膠無法回到原來狀態﹐ 只是部分回彈﹐彈回量約0.04mm(干涉量為0.07mm時)；拔出過程中,倒刺會括除彈回的材料;倒刺插至終點時所擠壓的材料在倒刺拔除時會彈回； 當Pin完全拔出後﹐與Pin配合的塑膠槽因為倒刺將材料括除而變大﹐此時再插入端子﹐其保持力將大大減小。所以﹐使用過的塑膠無法重複使用。
圖二：端子倒刺與塑膠材料干涉情形
保持力主要由F1 ,F2 所組成，為材料被括除所致，因此在幾何上影響保持力的參數為A, B, D,E，F和G。
圖三：保持力的組成及影響參數
保持力還與乾涉體積存在一定關係：干涉體積越大，保持力越大。相同的干涉高度情況下﹐干涉體積取決於乾涉長度C。參數C的大小除了對保持力有影響外﹐ 較大的受力面積，還會造成Housing內部應力分佈區域增加而導致變形﹐從而使塑膠產生裂紋。所以﹐其設定值不宜過大。根據材料材質不同﹐其設定會有差異﹐LCP料要較HTN大一些。
圖四：參數C對Housing內部應力分佈的影響
以下主要針對倒刺技術在塑膠本體較薄的連接器中出現的問題展開討論。以兩種案例為主，探討倒刺與保持力/成品的contact gap，通過顯微鏡觀察其乾涉情形，進而優化倒刺設計的主要參數。
A．線端與板端組裝時的倒刺結構設計問題，以FPC連接器為例：
發現連接器端子上翹高出housing台階, 造成FPC 插入連接器後推進stuffer時，stuffer會頂到端子頭部，導致stuffer難以推進。因為Stuffer推進時會與旋轉的金屬端子（Contact）發生干涉。 金屬端子倒刺前端與Housing銷孔的間隙較小，壓入過程中塑膠屑堆積，金屬端子下壁發生旋轉。為改善此問題，Greenconn工程師將金屬端子前端與Housing銷孔的間隙增大以收容塑料屑。
圖五：線端與板端組裝時的倒刺結構設計問題
B．連接器組裝工藝中倒刺結構設計問題：Gap1比Gap2平均大0.12mm。原因為遠膠口處的金屬端子刮屑較嚴重，而近膠口處較小，導致contact發生輕微旋轉（向下1.02度，Gap即相差約0.12mm）。 對此，Greenconn工程師做瞭如下改進：1. R由0.25mm改為0.5mm，從而使金屬端子鈍化，容易壓入而不刮屑；2. 減小A、B兩處的干涉量和乾涉體積；3. 改單膠口為雙膠口。
圖六：連接器組裝工藝中倒刺結構設計問題和改善點
因連接器組裝過程中金屬端子導入時，金屬端子倒刺會破壞塑膠本體表皮組織，塑膠本體強度越弱，破壞越嚴重，因此而產生堆塑膠屑和組裝應力， 導致“Furrow現象”的發生。因此，基於實際問題和影響保持力的參數，在進行端子的倒刺結構優化時可依圖從以下幾點考量：
圖七：端子的倒刺結構簡易圖
（Contact）,主要通過端子倒刺與Housing干涉來實現，因此倒刺是連接器設計的關鍵要素之一。
圖1：常見的6種端子倒刺形態
圖二為倒刺與塑膠材料干涉時在顯微鏡下呈現的情形。當pin插入時，會將材料括除堆積在兩側及前端；當pin插入到位後，受擠壓的材料會彈回，但回彈後的塑膠無法回到原來狀態﹐ 只是部分回彈﹐彈回量約0.04mm(干涉量為0.07mm時)；拔出過程中,倒刺會括除彈回的材料;倒刺插至終點時所擠壓的材料在倒刺拔除時會彈回； 當Pin完全拔出後﹐與Pin配合的塑膠槽因為倒刺將材料括除而變大﹐此時再插入端子﹐其保持力將大大減小。所以﹐使用過的塑膠無法重複使用。
圖二：端子倒刺與塑膠材料干涉情形
保持力主要由F1 ,F2 所組成，為材料被括除所致，因此在幾何上影響保持力的參數為A, B, D,E，F和G。
圖三：保持力的組成及影響參數
保持力還與乾涉體積存在一定關係：干涉體積越大，保持力越大。相同的干涉高度情況下﹐干涉體積取決於乾涉長度C。參數C的大小除了對保持力有影響外﹐ 較大的受力面積，還會造成Housing內部應力分佈區域增加而導致變形﹐從而使塑膠產生裂紋。所以﹐其設定值不宜過大。根據材料材質不同﹐其設定會有差異﹐LCP料要較HTN大一些。
圖四：參數C對Housing內部應力分佈的影響
以下主要針對倒刺技術在塑膠本體較薄的連接器中出現的問題展開討論。以兩種案例為主，探討倒刺與保持力/成品的contact gap，通過顯微鏡觀察其乾涉情形，進而優化倒刺設計的主要參數。
A．線端與板端組裝時的倒刺結構設計問題，以FPC連接器為例：
發現連接器端子上翹高出housing台階, 造成FPC 插入連接器後推進stuffer時，stuffer會頂到端子頭部，導致stuffer難以推進。因為Stuffer推進時會與旋轉的金屬端子（Contact）發生干涉。 金屬端子倒刺前端與Housing銷孔的間隙較小，壓入過程中塑膠屑堆積，金屬端子下壁發生旋轉。為改善此問題，Greenconn工程師將金屬端子前端與Housing銷孔的間隙增大以收容塑料屑。
圖五：線端與板端組裝時的倒刺結構設計問題
B．連接器組裝工藝中倒刺結構設計問題：Gap1比Gap2平均大0.12mm。原因為遠膠口處的金屬端子刮屑較嚴重，而近膠口處較小，導致contact發生輕微旋轉（向下1.02度，Gap即相差約0.12mm）。 對此，Greenconn工程師做瞭如下改進：1. R由0.25mm改為0.5mm，從而使金屬端子鈍化，容易壓入而不刮屑；2. 減小A、B兩處的干涉量和乾涉體積；3. 改單膠口為雙膠口。
圖六：連接器組裝工藝中倒刺結構設計問題和改善點
因連接器組裝過程中金屬端子導入時，金屬端子倒刺會破壞塑膠本體表皮組織，塑膠本體強度越弱，破壞越嚴重，因此而產生堆塑膠屑和組裝應力， 導致“Furrow現象”的發生。因此，基於實際問題和影響保持力的參數，在進行端子的倒刺結構優化時可依圖從以下幾點考量：
- B: 導角盡可能的大
- V1必須大於V2
- R:盡可能小
- L: 長度不小於0.25mm
- Housing銷孔與金屬端子（Contact）倒刺干涉壁強度盡可能均勻
- 金屬端子不能有下料毛邊
圖七：端子的倒刺結構簡易圖
