CN113113825A - 一种铜排棒体的生产制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种铜排棒体的生产制造方法,包括以下步骤:冲压制造铜排,将铜排两端折弯以形成前端接触件、后端接触件,将铜排去毛刺;根据铜排的形状尺寸将绝缘板加工出若干个上下贯通的通孔槽,将铜排镶嵌在对应的通孔槽内,并且在绝缘板两端处加工出供前端接触件和后端接触件外露的窗口;切割半固化片,在半固化片上设置避让前端接触件和后端接触件的通孔;然后以叠放形式进行排版;将排版完成后的多层叠放体放入压机内进行热压合;最后将热压合后的多层叠放体加工成多个铜排棒体。本发明的制造工艺简单、生产效率高,产出的铜排棒体产品结构强度和绝缘性能较佳,并具备快速插拔转接电能或信号的特点,在连接器领域中应用时便于拆卸维护。

Description

一种铜排棒体的生产制造方法
技术领域
本发明属于连接器技术领域,特别涉及一种铜排棒体、绝缘硬质电缆组件及插座连接器。
背景技术
目前在连接器领域中,印制板一般是通过线缆压接或焊接形式与连接器内部接触件进行导通,装配效率低且难以维护拆卸。铜排电缆组件的结构强度比较高,目前市场上类似产品采用FR4铣成工字型两侧凹槽,将铜条镶入其槽内再表面封住,结构强度和绝缘性能难以达到更高要求。并且在工艺上造价成本高,工艺上铣槽比较复杂,难以控制内部空间,填充往往需要增加点胶填补,生产效率较低,且产出的铜排接触件无法实现快速插拔转接导通的特性。
发明内容
为解决现有技术问题,本发明提出一种铜排棒体的生产制造方法,工艺简单,可以批量生产,结构强度高,绝缘性能佳,可以在连接器内部实现电缆/印制板与连接器接触件间以快速插拔式进行转接导通。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。
依据本发明提出的一种铜排棒体的生产制造方法,包括以下步骤:
冲压制造多根铜排,将每根铜排的前后两端分别进行折弯以使铜排的前端具有前端接触件、铜排的后端具有后端接触件,然后将铜排去毛刺处理。
根据铜排的形状尺寸将绝缘板加工出若干个上下贯通的通孔槽,将铜排镶嵌在对应的通孔槽内,并且在绝缘板两端处加工出供前端接触件和后端接触件外露的窗口;加工通孔槽和窗口的方式包括但不限于铣、冲压或切割等。
切割半固化片,以使每个半固化片的尺寸与每个绝缘板的尺寸适配,并在半固化片上设置避让前端接触件和后端接触件的通孔。
然后以叠放形式进行排版,即以由下到上的顺序依次叠放绝缘板及半固化片并使相邻两层绝缘板之间具有至少一层半固化片,最终形成一个底层和顶层均为绝缘板的多层叠放体;
将排版完成后的多层叠放体进行热压合处理,热压合过程中半固化片中的粘胶融化实现相邻两层绝缘板之间压合粘接;用于压制多层叠放体的压合模板上开设避让前端接触件和后端接触件的避让孔,且避让孔的高度大于前端接触件和后端接触件凸出于顶层绝缘板的高度;
将热压合处理成型后的多层叠放体加工成多个独立的铜排棒体。
作为优选,将去毛刺处理后的铜排进行整体电镀处理以提高抗氧化能力,或者,还可以在加工出独立的铜排棒体之后对露出的前端接触件和后端接触件进行电镀处理。
作为优选,环氧板的厚度与其内镶嵌的铜排厚度相差在±0.2mm之内。
作为优选,绝缘板采用环氧板,例如所述多层叠放体可以是由五层环氧板和四层半固化片叠加组成,由下到上依次为第一环氧板、第一半固化片、第二环氧板、第二半固化片、第三环氧板、第三半固化片、第四环氧板、第四半固化片、第五环氧板,所述铜排包括第一片式铜排和第二片式铜排,第一片式铜排一一对应镶嵌于第二环氧板中的各通孔槽内,第二片式铜排一一对应镶嵌于第四环氧板中的各通孔槽内。
作为优选,热压合过程中的温度及压力控制分为三个阶段:
第一阶段为预加热段,升温速率为2.5~3摄氏度/分钟,压力为8~12Kgf/平方厘米,预加热段的时长为20~30分钟。
第二阶段为加热溶胶段,升温速度为1.5~2.5摄氏度/分钟,压力为15~25Kgf/平方厘米,加热溶胶段的时长为25~35分钟。
第三阶段为保温保压段,经过预加热段和加热溶胶段之后温度升至180摄氏度以上,然后维持温度为180摄氏度、压力为28~35Kgf/平方厘米60~100分钟即可完成热压合过程。
所生产出的单个铜排棒体包括铜排绝缘壳体部件以及嵌设在铜排绝缘壳体部件内的铜排,铜排前端为延伸出铜排绝缘壳体部件一端并用于与连接器接触件导通的所述前端接触件、后端为延伸出铜排绝缘体部件另一端并用于与电缆或印制板导通的所述后端接触件。铜排绝缘壳体部件在后端接触件延伸凸出的位置处开设溢胶槽。
进一步的,将生产出的单个铜排棒体和铜排插头壳体进行插接组装从而形成绝缘硬质电缆组件,从而便于后续对铜排棒体进行性能测试,所述铜排棒体的前端插入铜排插头壳体的后端插口内并使前端接触件位于铜排插头壳体的前端接口内。铜排插头壳体后端设置用于封堵后端插口的后盖,该后盖与前端接触件挡止配合以防止铜排棒体脱离铜排插头壳体。
进一步的,将绝缘硬质电缆组件与连接器壳体插接从而组成一个连接器,该连接器壳体内装配有连接器接触件,此时前端接口与连接器壳体插接配合以实现前端接触件与连接器接触件的接触导通,然后将铜排棒体的后端接触件与电缆或印制板进行连接导通,至此,实现了电缆或印制板与连接器接触件的导通,然后将连接器通电进行铜排棒体的测试检验,若可良好实现转接导通功能则证明铜排棒体性能达到要求。
借由上述技术方案,本发明简化了现有类似产品的工字型槽结构的复杂加工工艺以及生产工艺中不可控的裂纹及回填胶不满等缺陷,实现了从工艺上改良结构特征及加工可行性,降低了加工不良率以及工艺难度,提高了铜排棒体产品的绝缘性能与铜排粘合强度以及耐环境可靠性,并且可批量生产产品,提高了生产效率。本发明的生产制造工艺避免了加工铣槽的困难以及填胶不足的缺点,使产品在不需要点胶情况下压合紧密可靠,提高了产品的结构强度,并且产出的铜排棒体具有快速插拔转接的特点,便于拆卸维护。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是本发明具体实施例中将若干环氧板及半固化片进行排版时的排版分布示意图。
图2是铜排镶嵌之前的环氧板示意图。
图3是排版完毕后所形成的多层叠放体的结构示意图。
图4是热压合时所采用的模板结构示意图。
图5是单个铜排棒体的立体图。
图6是铜排棒体的截面结构示意图。
图7是溢胶槽的示意图。
图8是绝缘硬质电缆组件的立体图。
图9是绝缘硬质电缆组件的分解结构示意图。
图10是插销与前端接触件的位置示意图。
图11是绝缘硬质电缆组件与连接器壳体插合状态下的示意图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例作进一步的详细说明。
一种铜排棒体的生产制造方法的实施例,结合图1至图7,包括以下步骤:
根据铜排棒体最终成型的规格批量冲压制造多根铜排1,将每根铜排的前后两端分别进行折弯以使铜排的前端具有前端接触件11、铜排的后端具有后端接触件12,前/后端接触件垂直于铜排所在平面,然后将铜排去毛刺处理,使铜排表面光滑;然后将去毛刺处理后的铜排进行整体电镀处理以提高抗氧化能力。
准备多个绝缘板,本实施例中绝缘板采用环氧板,根据铜排的轮廓形状尺寸将部分环氧板沿板体宽度或长度方向均布铣出若干个上下贯通的通孔槽,然后将铜排镶嵌在对应的通孔槽2内,并且在部分环氧板(即非底层环氧板)两端处铣出供前端接触件和后端接触件外露的窗口3;
根据环氧板轮廓尺寸以及铜排结构特征进行切割从而准备多个半固化片,在半固化片上开设避让前端接触件和后端接触件的通孔4,便于后续叠放。
然后以叠放形式进行排版,即以由下到上的顺序依次叠放环氧板及半固化片并使相邻两层环氧板之间具有至少一层半固化片,最终形成一个如图3所示的底层和顶层均为环氧板的多层叠放体5,并且位于顶层的环氧板和底层的环氧板上均不镶嵌铜排,铜排是镶嵌在非外侧或非最外层的中间环氧板中,沿上下方向镶嵌有铜排的环氧板间隔设置,即在两层嵌有铜排的环氧板中间隔离设置一个未嵌铜排的环氧板,以起到隔离不同层铜排的目的。
如图5所示,由于前/后端接触件为向上折弯延伸的片式接触件,则底层环氧板无需设置开窗,紧贴底层环氧板上表面的半固化片也无需开设通孔。
然后将排版完成后的多层叠放体放入压机内,压机驱动压合模板6对多层叠放体进行热压合处理;热压合过程中半固化片中的环氧胶融化实现相邻两层环氧板之间压合粘接。
本实施例中,热压合过程中的温度及压力控制相互匹配影响,分为以下三个阶段:
第一阶段为预加热段:本阶段升温速率为2.5~3摄氏度/分钟,压力为8~12Kgf/平方厘米,预加热段的时长预计在20~30分钟;
第二阶段为加热溶胶段:本阶段升温速度为1.5~2.5摄氏度/分钟,压力为15~25Kgf/平方厘米,加热溶胶段的时长预计在25~35分钟;
第三阶段为保温保压段:经过预加热段和加热溶胶段之后,温度升至180摄氏度或以上,然后维持温度为180摄氏度、压力为28~35Kgf/平方厘米继续压制60~100分钟即可完成热压合过程。
如图4所示,压合模板6在其两端开设有若干个避让前端接触件和后端接触件的避让孔61,且避让孔的高度大于前端接触件和后端接触件凸出于顶层环氧板的高度,以防止在热压合过程中损伤前/后端接触件。相比于现有技术,本发明实现了在前/后端接触件垂直于铜排本体上下方向延伸突出后进行压制的制造方法。
热压合工序完成后,将热压合成型后的多层叠放体放入铣床,铣成多个独立的铜排棒体7,具体参阅图5。
在另一实施例中,也可以不在去毛刺处理后立刻对铜排整体进行电镀,而是在加工出独立的铜排棒体之后仅对露出的前端接触件和后端接触件进行电镀处理。
作为一种可行的实施例,结合图1至图3,多层叠放体5是由五层环氧板和四层半固化片叠加压合而成,由下到上依次为第一环氧板51、第一半固化片52、第二环氧板53、第二半固化片54、第三环氧板55、第三半固化片56、第四环氧板57、第四半固化片58、第五环氧板59。所述铜排1分为两种,其包括若干第一片式铜排101和若干第二片式铜排102,第一片式铜排101一一对应镶嵌于第二环氧板53中的各通孔槽内,第二片式铜排102一一对应镶嵌于第四环氧板57中的各通孔槽内。作为优选,铜排厚度与其所嵌装的环氧板厚度相等,因此第一片式铜排与第二环氧板属于同层结构,第二片式铜排与第四环氧板也属于同层结构,铜排上下面不会凸出或凹陷于环氧板上下面,其有益效果在于:便于在热压合过程中使各层结构受力均匀,同时在半固化片粘连填充过程中不会因为邻层之间存在落差导致内部有空气间隙,进而导致的半固化片内环氧胶在固化前填充不满相邻两层环氧板导致白斑气泡甚至板片之间不粘连。
本实施例中,铜排棒体7在结构上由铜排绝缘壳体部件8及其内部镶嵌的铜排组成,铜排包括第一、第二片式铜排,如图6,铜排绝缘壳体部件即上述步骤中铣出的单个铜排棒体中除去铜排所剩余的九层复合结构。如图5,前端接触件从铜排绝缘壳体的前端侧部延伸出来,并向上折弯后朝前端方向延伸以形成L型片式接触件,后端接触件是从铜排绝缘壳体部件的后端一侧延伸出来并向上折弯所形成的片式接触件。如图7,铜排绝缘壳体部件8在后端接触件延伸凸出的对应位置处开设溢胶槽81,防止压合过程中溢胶导致铜排功能面粘胶。
其它实施例中,也可以设置共计十三层的环氧板加半固化片所组成的铜排绝缘体部件结构形式,实现镶嵌三层铜排,依次类推则可以实现更为复杂的铜排棒体结构形式。当然铜排绝缘体部件也可以设置五层结构,进行单层铜排的埋设,即右下到上依次为底层环氧板、半固化片、中层环氧板、半固化片以及顶层环氧板,铜排镶嵌在中层环氧板板内。
产出铜排棒体后,可进行检验测试其性能来进一步完善整个生产制造流程,继续进行以下步骤:
结合图8至图10,将单个铜排棒体7和铜排插头壳体9进行插接组装从而形成绝缘硬质电缆组件,铜排棒体的前端插入铜排插头壳体的后端插口91内并使前端接触件由后端插口穿至铜排插头壳体的前端接口92内。铜排插头壳体9后端设置用于封堵后端插口的后盖93,该后盖与前端接触件挡止配合以防止铜排棒体脱离铜排插头壳体。
具体而言,所述铜排插头壳体9作为维持铜排棒体与连接器接触件接触导通的转接壳体零件,铜排棒体2整体由后向前方向插入铜排插头壳体的后端插口内,此时铜排绝缘壳体部件8的前端抵接在后端插口下方相通的安装槽94内壁后端面上,实现铜排棒体的前端装配限位,安装槽94的形状与铜排绝缘壳体部件相匹配以实现后者沿前后方向的引导装配;后盖与前端接触件在前后方向上挡止配合,实现铜排棒体的后端装配限位。优选的,后盖与铜排插口壳体的连接方式为卡扣连接,在后盖93侧部设置锁扣931,在铜排插头壳体上设置与锁扣配合的锁槽95,锁槽优选贯通开设在铜排插头壳体上,便于利用工装拆卸后盖。
作为优选,在铜排插头壳体侧部开设有与后端插口相连通的销孔96,插销97设置两个,插销与销孔卡扣连接后分别位于两片前端接触件后方,插销可在绝缘硬质电缆组件与连接器壳体配插过程中为前端接触件提供沿插合方向的支撑力,防止前端接触件朝后端变形,同时对前端接触件的安装也起到了固定限位作用。
如图11,然后将绝缘硬质电缆组件与连接器壳体10插接从而组成一个连接器,连接器可以为插头连接器或插座连接器,本实施例以插座连接器进行描述。连接器壳体10内装配有连接器接触件1001,连接器壳体10的后端具有与两片L型片式接触件一一对应的插孔1002,插孔内即为连接器接触件,前端接口与连接器壳体后端插孔插接配合后,前端接触件与连接器接触件接触导通。然后将铜排棒体的后端接触件与电缆或印制板进行连接导通,至此,实现了电缆或印制板与连接器接触件的导通,然后对连接器进行通电测试,测试无误后完成铜排棒体的测试检验。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种铜排棒体的生产制造方法,其特征在于包括以下步骤:
冲压制造多根铜排,将每根铜排的前后两端分别进行折弯以使铜排的前端具有前端接触件、铜排的后端具有后端接触件,然后将铜排去毛刺处理;
根据铜排的形状尺寸将绝缘板加工出若干个上下贯通的通孔槽,将铜排镶嵌在对应的通孔槽内,并且在绝缘板两端处加工出供前端接触件和后端接触件外露的窗口;
切割半固化片,以使每个半固化片的尺寸与每个绝缘板的尺寸适配,并在半固化片上设置避让前端接触件和后端接触件的通孔;
以叠放形式进行排版,即以由下到上的顺序依次叠放绝缘板及半固化片并使相邻两层绝缘板之间具有至少一层半固化片,最终形成一个底层和顶层均为绝缘板的多层叠放体;
将排版完成后的多层叠放体进行热压合处理,热压合过程中半固化片中的粘胶融化实现相邻两层绝缘板之间压合粘接;用于压制多层叠放体的压合模板上开设避让前端接触件和后端接触件的避让孔,且避让孔的高度大于前端接触件和后端接触件凸出于顶层绝缘板的高度;
将热压合处理成型后的多层叠放体加工成多个独立的铜排棒体。
2.根据权利要求1所述的一种铜排棒体的生产制造方法,其特征在于:将去毛刺处理后的铜排进行电镀处理,或者,在加工出独立的铜排棒体之后对露出的前端接触件和后端接触件进行电镀处理。
3.根据权利要求1所述的一种铜排棒体的生产制造方法,其特征在于:绝缘板的厚度与其内镶嵌的铜排厚度相差在±0.2mm之内。
4.根据权利要求1所述的一种铜排棒体的生产制造方法,其特征在于:所述绝缘板采用环氧板。
5.根据权利要求1所述的一种铜排棒体的生产制造方法,其特征在于:所述多层叠放体包括五层绝缘板和四层半固化片,其由下到上依次为第一绝缘板、第一半固化片、第二绝缘板、第二半固化片、第三绝缘板、第三半固化片、第四绝缘板、第四半固化片、第五绝缘板,所述铜排包括第一片式铜排和第二片式铜排,第一片式铜排一一对应镶嵌于第二绝缘板中的各通孔槽内,第二片式铜排一一对应镶嵌于第四绝缘板中的各通孔槽内。
6.根据权利要求1所述的一种铜排棒体的生产制造方法,其特征在于:所生产出的单个铜排棒体包括铜排绝缘壳体部件以及嵌设在铜排绝缘壳体部件内的铜排,铜排前端为延伸出铜排绝缘壳体部件一端并用于与连接器接触件导通的所述前端接触件、后端为延伸出铜排绝缘体部件另一端并用于与电缆或印制板导通的所述后端接触件。
7.根据权利要求6所述的一种铜排棒体的生产制造方法,其特征在于:铜排绝缘壳体部件在后端接触件延伸凸出的位置处开设溢胶槽。
8.根据权利要求6所述的一种铜排棒体的生产制造方法,其特征在于:将生产出的单个铜排棒体和铜排插头壳体进行插接组装从而形成绝缘硬质电缆组件,铜排棒体的前端插入铜排插头壳体的后端插口内并使前端接触件位于铜排插头壳体的前端接口内。
9.根据权利要求8所述的一种铜排棒体的生产制造方法,其特征在于:铜排插头壳体后端设置用于封堵后端插口的后盖,该后盖与前端接触件挡止配合以防止铜排棒体脱离铜排插头壳体。
10.根据权利要求8所述的一种铜排棒体的生产制造方法,其特征在于:将绝缘硬质电缆组件与连接器壳体插接从而组成一个连接器,该连接器壳体内装配有连接器接触件,此时前端接口与连接器壳体后端插接配合以实现前端接触件与连接器接触件的接触导通,然后将铜排棒体的后端接触件与电缆或印制板进行连接导通,至此,实现了电缆或印制板与连接器接触件的导通,然后将连接器通电进行铜排棒体的测试检验。
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