超全面的D-SUB(VGA)连接器常见问题和解决方法

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　　既然是要谈D-SUB连接器，我们有必要先对其定义和应用做一个交代。D-SUB是D-subminiature的简称，是一种接口形状、结构的标准。同时，D-SUB又包含若干子类，比如DB25，第一个字母D表示属于D-SUB，第二个字母B是描述接口的大小—和后面的数字(针数)对应(A=15针，B=25针，C=37针，D=50针，E=9针)。每种接口又分公头(plug)和母头(socket)。谈到此处，不知道你有没有发现一个问题。由于计算机的普及，最常用的DE 9产品，在长期被误读的情况下，已然被“改名”DB 9了。D-SUB只是描述连接结构，本身并没有定义整个接口或所有针脚的作用。

　　其次，D-SUB产品的应用。最常见的是个人电脑上VGA并口(DB25母头)、COM串口(DE9公头)和显卡与显示器之间的桥梁，负责向显示器输出相应图像信号的(DB15)等等。D-SUB车针连接器、D-SUB大电流连接器、D-SUB混装连接器、D-SUB防水连接器、D-SUB同轴射频连接器等广范应用于运算、视频和通信领域。同时，工防、医疗、仪器和当下发展势头迅速的平衡车、滑板车等消费产品中，也用到此类连接器。

　　接下来我们再看看常用D-SUB产品的分类(如下);

　　一、按端子型态

　　1.冲压端子连接器

2. 车削端子连接器

　　二、按产品使用型态(其中包括1.0MM端子和高密度0.76MM端子两种)

　　1.焊线类

2.直插板类(180度直插)

3.弯插板类(90度插板，也称L型插板)

　　以上所列示图中的任意结构即可使用冲压端子，也可使用车削端子。同理，示图中带有螺丝、鱼叉、支架等附件，都是按客户要求的规格增加的。仅端子、胶芯、外壳属于标准配件。知道了产品的大概结构，后面讲述的问题点就很容易理解了。

　　下面我们一起来了解一下D-SUB连接器常见的问题点及改善方案。

　　通常所说的产品问题点是指外观问题、尺寸问题以及功能问题三大类：总体来说，外观问题和尺寸问题，在不影响产品使用(功能)的情况下，客户也是默认允许3‰比例的存在(最终还是得看客户的要求)。所以，轻微的问题点就不一一举例说明了，重点讲解一下对产品性能有影响或存在隐患的问题点。按8-D分析法，所有的问题点追根溯源后，基本都属于零部件(材料)、人为、工艺缺限以及部分工艺限制造成的。那么，接下来我们直接按产品零部件分类讲解一下;

　　材料问题：

　　1. 端子;氧化、变形、电镀不良(如露铜和盐雾NG)，后工序(自动机组装或折弯)造成损伤等外观问题。母端子剖槽口(冲压端子也称喇叭口)、焊杯口、卡点等尺寸问题。因外观和尺寸，影响到产品使用的情况(功能问题)。

　　示例;PIN脚、PIN针氧化造成产品上锡不良。

　　导致此类问题发生的原因主要有以下三点;①.冲压连料带产品，切PIN位置是被破坏的，此为冲压类产品结构所限。②.图中PIN针中间氧化，冲压PIN针多为包圆结构，电镀时包圆内壁无法达到与外层一致的镀层，且不易风/烘干，时常残留水份在其中。导致此位置异常发生频率是最高的。③.季节性气候，温湿度落差太大，导致产品保质期缩短。

　　改善建议;①.(冲压类)PIN脚结构即然无法避免，则可以依靠缩短使用周期来改善。比如，镀锡/可焊镍的产品，正常保质期为12个月。那么，客户下订单时，可以与客户确认一下大概的使用日期。尽量让产品在生产后的3个月内使用，产品经过焊锡后。切PIN点已被封闭，异常自然也就不会发生了。②.PIN针中间氧化，原因在结构，改善自然也就在结构。如下图中，将包圆结构改成“U”型槽结构，产品镀层均匀且不会有风/烘干问题存在，自然就解决了。

　　③.季节性温湿度造成的的问题。目前，生产工厂的仓库基本上都是恒温恒湿管控。只要实际执行监管到位，基本可预防问题发生，不会影响到产品使用寿命。

　　如果成本允许或者客户对产品的外观性能要求高，建议选择 车针D-SUB产品 。散PIN端子+滚镀工艺，基本不存在氧化问题。PIN针为实芯结构，可以确保PIN针沾/焊锡位置的镀层完好。最后，镀金产品恒温恒湿情况下，保质期正常可达到3-5年。电气、机械性能也较冲压结构的产品要好很多。

　　图中为1.00MM冠簧端子，也就是普通中性笔笔头大小。内六爪外径与端子孔径的过盈尺寸仅0.02MM。

　　而且，车削公端子更不存在子弹头(对插位置)包圆、开口不良。当然，并不是说车削类产品就完全没有问题。比如，母端子的剖槽口(喇叭口)问题点，和冲PIN一样存在。冲针易错位，车针不会错位，但是对称度尺寸易跑偏。通常1.00MM系列需要严格管控在0.05MM公差范围内，0.76MM系列则需要管控有0.03MM以内。才可以尽可能减少发生实配困难、无法对插以及产品寿命无法达到的现象。

　　为了从根本上解决对插和寿命的问题，我们致力于研究工防标准的冠簧结构(如右图)。另外，我个人认为冠簧结构的产品，最大的改进点应该是瞬间断电上面的进步，特别适用于需要在运动或震动状态下使用的产品连接。当然，在冠簧产品的生产过程中，我们也有过失误，为此付出了相当大的代价。幸运的是我们的团队没有放弃，遇到的难题一个一个被功克。最终实现了性能良好、寿命可达到10000次以上的产品。

　　2. 外壳氧化、变形、拉伸破裂、电镀不良(如露铜和盐雾NG)，后工序(铆压)造成的损伤等。

　　对于外壳的问题点，只需要简单概括一下就好，除了外被损伤会导致组装成品后的盐雾测试不达标。其他外观、尺寸都是按协会标准生产，基本上不会影响到产品的使用功能。

　　3. 胶芯的最常见不良，主要表现在缩水、破裂、偏芯(即圆孔同芯度)和色差等。

　　①.胶芯缩水、破裂，影响的因素很多，包括材料(添加水口料)、成型温度、成型时间以及是否在常温下冷却等等。(补充说明;常说的水口料通常包括水口、制程中之不良品、调机品、调试机器时的料头;)

　　管控建议;机台稳定性和人员的正常流动，是发生异常的最主要因素。所以，必须将成型的相关参数以文件(SOP)形式定议，人员培训考核后方能进行操作，同时要有人监督执行情况(如:IPQC)。另外，就是胶芯材质的选用必须考虑以下因素;客户使用的焊接温度、焊接时间，材料的耐温、防火级别等等。目前D-SUB连接器基本都是用PBT材质，部分客户要求操作温度较高的，也会选用LCP材质。改善问题点最为重要的是水口料的添加。首先，添加的比例一定要≦25%，超过此比例或者水口料反复使用(正常情况，二次水口是不允许被使用的)，是造成胶芯严重缩水和易破裂最直接的原因。客户对连接器性能要求高的最好采用原料生产，拒绝添加水口。同时，制程中的不良品、调机品，是不包括已组装过端子和外壳的拆解物料。通过长时间对异常问题的统计分析发现，大部分连接器的耐电压测试NG、成品短路不良等，都是因胶芯内含有金属杂质造成的。

　　②.偏芯;对于冲压型连接器和车削剖槽结构的产品来说，胶芯偏芯管控在0.15MM以内，对组装和产品的使用性能造成的隐患并不太明显，基本可以忽略不计。但是，冠簧结构产品，所使用的胶芯同芯度尺寸需要在0.05MM以内(还需要评估主体的内孔与端子外径的过盈公差)。以下案例就是因同芯度问题，造成直接损失超过10万。

　　实配后效果。圆孔不同芯使端子头部缩口位置处在圆孔中间或某侧，造成公端子对插困难或无法对插。

　　端子扁位是与胶芯扁位组装定位的，产品组装后端子不居中。

　　图中箭头所示圆孔同芯度超过0.13MM

　　示例1;针孔同芯度偏芯超0.15MM，导致公母无法对插(仅前盖或后盖偏芯)。

　　示例2：胶芯前后盖不同芯，导致端子歪斜。除了会造成示例1中的异常问题以外，还会导致冲PIN公端挤压断裂、寿命不达标等问题。

　　左图为正常实配效果。右图中前、后盖偏芯0.38MM。

　　前后盖实配后，将端子挤压歪斜/断裂。对插寿命不达标等等。

　　4. 螺丝、螺母、鱼叉、支架(分铁支架、铜支架和塑胶支架)等。此部分配件，相对来说问题点比较少，以下做个粗略的统计。

　　①. 螺丝、螺母和鱼叉最常见问题点有螺纹不规则、攻牙尺寸不到位、翻铆位置偏芯以及电镀后铆压脱皮(百格测试NG)、开裂等。

　　管控重点与其他零部件无异，生产参数文件化记录并培训。所使用的模、治具严格按使用寿命监管到位。检验治具(如通止规标准件)定期校验，按定议的AQL执行检验。问题点还是在可控范围内的。致于铆压脱皮、开裂，一般因镀层过厚所致。按客户的盐雾标准设定镀层厚度，正常控制在镍不超过180 U”或都底层+表层不要超过280 U”。可控制异常的发生。

　　②.带支架的连接器，多数为板端(前面所说的弯插板类型)使用。对整个产品来说，是起到一个辅助固定作用的。所以，外观和尺寸要求并不严格，塑胶类型最常见的仅成型批锋一项。铁、铜支架需要特别注意成型的角度，和匹配产品PCB板孔位的间距尺寸(如右图)，此两点影响着连接器与PCB板的贴合效果。

　　1.00MM和高密度0.76MM系列的零部件的问题点和管控点，基本上讲完了。解决掉零部件的异常问题，成品组装自然就顺畅了。最后，简述一下组装过程中的注意事项(冲压端子类型的产品，多为自动机组装。以下主要是针对车削端子类连接器);①.最易发生的前后壳反向。可在铆压治具上，利用宽窄边定位防呆来解决。②.杯口反向。人工核对扁位插端子，不可控因素较多暂不能100%杜绝。目前，依靠后工序人员互检，铆压前全检来预防。最终的目标是实现自动化组装，从根本上改善此问题点。③带铆钉、螺母等需要管控扭力的产品。需要清楚的定议铆压行程，并对此项目做好首检、定时自检、末检的监控。

　　此次，主要介绍了1.00MM和高密度0.76MM系列的内容。关于车针D-SUB大电流、D-SUB混装、D-SUB射频和D-SUB防水等系列产品(附样图)，如果有兴趣了解或者有任何建议，欢迎联系我们，我们一起成长。

　　读完上文之后，您对于D-SUB(VGA)连接器常见问题及解决方案应该有个基本认识了，更多与D-SUB(VGA)连接器相关的文章，您可以自己进入https://www.elecbee.cn/news.php此频道查阅。电蜂优选是专业的D-SUB(VGA)连接器经销商，我们可以快速的解决各种D-SUB(VGA)连接器产品使用过程中的棘手难题，尽量的让客户少走弯路。如需采购D-SUB(VGA)连接器，请拨打我们的热线电话：400-6263-698，专业工程师辅助您的采购工作顺利进行。

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