Wire harness & cable assembly 基礎認識

Ev
er
bi
z
In
新

du
基礎認識
呈

st
工

ria
新呈工業陳副總
02-26472981
業
antoine@everbiz.com.tw

l

Ev
er
 What’s it ◦ 端子的結構
 應用 ◦ 連接器分類

bi
◦ 連接器一般選用方式
 線材設計 ◦ 內部使用電連接器
線材介紹

z
 ◦ 外部使用電連接器
◦ 線材分類 ◦ 外部連接器

In
◦ 常見線材標示  加工方法
◦ 德規與歐規線材標示
 加工工序
新

du
◦ 常見線材標示內容
◦ 常見線材標示說明  一般周邊零件
◦ 導體大小說明  環保
呈
◦ WEEE

st
◦ 一般寫法
◦ 電子線導體 ◦ RoHS指令& RoHS 的背景
工

ria
◦ 電子線剖面圖 ◦ 無鹵（Halogen Free）的要求定義
◦ 電纜線剖面圖  其他課程介紹
業
 連接器介紹  設備介紹

l
◦ 連接器結構  參觀工廠
◦ 連接器結構照片（壓著式）
◦ 連接器結構照片（IDC刺破式）

Ev
er
 簡單的講

bi
連接兩個裝置的電力與訊號
組成

z

連接器、線材、加強的周邊零件

In
Wire Harness（線束）
新

du

顧名思義，把一堆線束在一起成為一個線組，通常
呈

st
為內部用線，也就是機器中或是機殼內的線組。
工

ria
 Cable Assembly（線組）
業
通常為外部或周邊用線，由連接器與電纜線組成。

l

Ev
er
 電子產品、電腦、影音系統、家電產品、自動控制

bi
系統、汽車、公共運輸系統、交通設備、機械設備、
監控系統、航太工業、醫療設備等…

z
In
新

du
呈

st
工

ria
業

l

l
ria
st
du
In
z
bi 業
er 呈
工
Ev 新

Ev
er
 環境 ◦ 高頻
◦ 溫度：高溫、低溫  例如：RF Cable、LVDS、

bi
 例如：鐵弗龍線材、94V0連接 HDMI…
器、矽膠線…  機構

z
◦ 濕度：潮溼、乾燥 ◦ 外觀：圓的、扁的、其他形狀

In
 例如：IPx5等連接器  例如：圓形接頭、DSUB….
◦ 特殊環境：化學環境、醫療環 ◦ 體積：細、胖
新

du
境、軍用、水底下、暴露在外 ◦ 例如：手機內使用線組、
頭、消防使用、耐磨、荷重 Micro Coaxial Cable
呈
 例如：抗油材料、防水線組… ◦ 重量：輕、重

st
 功能  例如：航太用線鋁線
工

ria
◦ 電氣特性：耐電流、高壓、低 ◦ 安規
阻抗  例如：CE、UL、JIS…
業
 例如：銀線、無氧銅線…

l
◦ 抗雜訊：防EMI
 例如：符合IEC60601

Ev
er
 早在1800年代，電線電纜就已經存在，當時只是

bi
為了傳輸電源。
1837年發明電報，電線終於被拿來做信號傳輸。

z

1847年開始架設第一條海底電纜在英吉利海峽，

In

直到1866年才成功，並且撈起舊電纜連接起來，
新

du
成為兩條電纜，此電纜作為電報使用。
呈

st
 在1879年代，愛迪生在銅棒上包繞黃麻並將其穿
工

ria
入鐵管內，然後填充瀝青混合物製成電纜。他將此
業
電纜敷設於紐約，開創了地下輸電。

l
 在1930年代，第一條PVC電線在德國產出。

Ev
er
 電線電纜主要組成分為導體、絕緣體、遮蔽及填充
材料。

bi
導體 Conductor

z

◦ 鐵、鋁、銅、銀、金、合金

In
 絕緣體 Insulation
新

du
◦ 塑膠、橡膠、高分子塑膠、PVC、PU、TFE(Teflon)鐵氟
龍、PE、矽膠。
呈

st
 遮蔽 Shield
工

ria
◦ 銅編織、鋁鎂編織、鋁箔隔離。
業
 填充材料

l
◦ 紙、填充物、綿線、滑石粉等。

Ev
er
 功能性
◦ 電子線(Hook-Up Wire)、電纜線(Cable)、FFC(Flexible Flat

bi
Cable)彈性(繞性)扁平線材、FPC(Flexible Printed Circuit)彈性
(繞性)印刷電路、排線(Ribbon Cable)、網路線(CAT 3/5/5e/6)、

z
電話線(Telephone Cable)、裸銅線(Bare Copper Wire)、汽車花
線(AVS)、漆包線(Enameled Magnet Wire)、三層絕緣線(Special

In
Transformer Triple Wire)
新
溫度

du

◦ 耐高溫、耐低溫、防火線
呈
特殊環境

st

◦ 抗油、抗化學、防雜訊、抗UV、高頻、防鼠線、醫療線、抗菌線
工

ria
 外觀
◦ 圓線、併線、扁線
業

l
 特性
◦ 軟線、硬線、捲線、高彈性線材、高壓線

Ev
er
1007 E193578 AWM VW-1 80℃ 300V
WATEH CSA TR-64 LL112407 90℃ 16AWG LF

bi
z
In
E132276 (UL) CM 75℃ 4PR 24AWG CSA
新

du
LL64151 CMG FT4 ETL VERIFIED TO TIA/EIA-
呈

st
568-B.2-1 CAT .6 PATCH CORD --- UTP
工

ria
業

l

Ev
er
AWM 20276 VW-1 80℃ 30V E138961
CHUAN WEI (L.F)

bi
z
In
LIAN YU AWM 2651 VW-1 105℃ 300V
新

du
28AWG E128076 RoHS
呈

st
工

ria
業

l

Ev
er
 德規線材是根據DIN VDE的安規所制定出來的。
 DIN VDE 0812制定是給電信產品使用的線材。

bi
 Li：Stranded Conductor多股絞線芯線/Flexible cable彈性電纜
Y：Insulating cover of polyvinylchloride (PVC)外被或是SR-

z

PVC

In
 2Y：Polyethylene sheath.(PE)外被
4Y：Polyamide (PA)
新

du

 6Y：Tetrafluoroethylene hexafluoropropylene (FEP)
呈
 7Y：Ethylen tetrafluoroethylene (ETFE)

st
 9Y：Polypropylene (PP)
工

ria
 (ST)：Static shield of plastic-backed aluminium foil.鋁箔遮
蔽
業
C：Shield of braided copper wire.有編織遮蔽

l

 V：Tinned copper conductor.鍍錫銅導體

Ev
er
 DIN VDE 0281制定是給電源使用的PVC的Cable，

bi
電子線與彈性線材。
DIN VDE 0281 則是包含HD 21.1等相關規定。

z


HD 21.1則是由歐盟CEN所訂定的。

In

UL與 VDE的安全標準有本質上的差異，UL規格比
新

du

較集中在防止失火的危險，而 VDE規格則比較關於
呈

st
操作人員的安全，對於電源供給器而言，VDE乃是
工

ria
最嚴厲的電氣安全標準。
業

l

Ev
H 03 V V H2 - F 0.75mm2 2 G

Types H：Harmonized 協調式(歐規標準)

er
種類 A：Ｎon Harmonized 非歐規標準

03：300/300V
Voltage Rating
05：300/500V

bi
額定電壓 07：450/750V

V：PVC

z
Conductor R：Rubber(Natural or Synthetic)天然或人造橡膠
Insulation N：Polychloroprene Rubber氯丁橡膠

In
導體絕緣 S：Silicone Rubber 矽膠
G：Glass Fiber Construction纖維結構
新

du
V：PVC
Cable Jacket R：Rubber(Natural or Synthetic)天然或人造橡膠
電線外被 N：Polychloroprene Rubber氯丁橡膠
T：Textile Construction編織結構
呈

st
Construction
H：Flat, Separated Cable 扁型、分隔電線
Detail
H2：Flat, Non-Separated Cable 扁型、不分隔電線
整體結構
工

ria
U：Solid 單芯線
Conductor R：Stranded 絞線
業
Construction K：Fine Wire-Stantionary Install 細線-固定裝置
H：Fine Wire-Flexible Cordage 細線-軟線

l
導體結構
F：Extra-Fine Wire-Flex Cordage 特細線-軟線
Y：Tinsel Cord 漆包線

截面積 0.75mm2 導線截面積

導體數目

G：With Ground Conductor 有地線導線
X：Without Ground Conductor 沒有地線導線

Ev
er
 1007： UL標準類別號。
 E193578 ：供應商UL認證書檔案號。

bi
 ：UL公司mark.
AWM：電線類別(Appliance Wiring Materials)(配線用料)

z

 VW-1：美國UL 耐燃等級。(Vertical-Wire Flame Test)

In
 80℃：額定溫度。
 300V：額定電壓。
新

du
 22AWG：導體規格。American Wire Gage
 LL84201: 供應商CSA認證書檔案號。
呈
I/II：AWM等級。（CLASS I：內部用線，CLASS II：外部用線）

st

A/B：AWM類別。（GROUP A：電子用線；GROUP B：電機電氣用線）
工


ria
 FT1：加拿大CSA耐燃等級。(還有FT2，FT3，FT4等)
-F-：日本DENTORI耐燃等級。(Flammability)
業


l
 LF：無鉛絕緣電線(Lead Free)

Ev
er
 一般電線導體的粗細被規範有以下幾種
AWG：American Wire Gauge，美國線規，因為採用

bi

布朗夏伯公司的標準，所以又稱為布朗夏伯線規(B&S)，

z
使用的線徑單位為「吋」。

In
 BWG：Birmingham Wire Gauge，舊英規又稱為伯明
新

du
罕線規，使用的線徑單位為「公厘」。
 SWG：Standard Wire Gauge，稱為國標準線規，使
呈

st
用單位為「公厘」。
工
CWG：Chinese Wire Gauge，中國標準局所製訂的線

ria

規，使用單位為「公厘」。
業

l
 MMG： Millimeter Wire Gauge
 mm2：公制單位

Ev
er
 電子線
UL1007#18 黑色

bi
◦ ＃18：表示使用18AWG

z
 電纜線

In
UL2464#26 AEB 9C Jacket:黑色
◦ #26：表是使用26AWG
新

du
◦ 隔離：
呈
Aluminum-Foil/Myla(鋁箔/麥拉) 簡寫A

st

 Spiral(纏繞) 簡寫S
工

ria
 Braid(編織) 簡寫B
Drain(地線) 簡寫e
業


l
◦ 9C：表示有九條芯線
◦ Jacket：外被顏色

Ev
er
 較多複雜的電纜線

bi
 UL2919#28 (3COX+6C)+e
◦ 3COX：表示有三條同軸線

z
◦ 6C：表是六條芯線

In
UL2990#28 10P AEB
新

du

◦ 10P：表示10對絞線
呈

st
工

ria
業

l

Ev
er
 單芯線(Solid)

bi
z
絞線(Stranded)

In

新

du
呈

st
 先絞後鍍(Top-Coated)
工

ria
業

l

Ev
er
 連接器是一種機械裝置，為了是要連接兩次電子系

bi
統，讓系統可以互相通電或是訊號。
連接器起緣於美國軍事用途，1939年二次世界大

z


In
戰期間，美軍為了縮短戰機維修時間，改變以往
「焊接」而改用「連接器」組裝，讓維修人員可透
新

du
過連接器，針對損壞模塊抽掉更換。
呈

st
工

ria
業

l

Ev
er
 根據”Electric Connector Handbook”這本書以連
接的觀點來做區分（LOI, Levels of

bi
Interconnection），分為六種等級。

z
Level 1晶片的封裝。

In

Level 2連接晶片與電路板的連接器。
新

du

Level 3電路板對電路板的連接。
呈


st
 Level 4子系統對子系統連接。
工

ria
 Level 5子系統對I/O。
業
Level 6系統對系統。

l


Ev
er
 1989年在美國國家電子配銷商

bi
協會NEDA（National
Electronic Distributors

z
Association），幾家生產連接

In
器的大廠制訂了一部連接器分
新

du
類標準和術語，以Device的觀
呈
點將連接器分為五種等級。

st
工

ria
業

l

Ev
er
 Level 0：IC晶片或晶片對封裝（IC Chip or Chip-
to-Package）

bi
在電路板中，晶片與經過塑膠或陶瓷封裝形成IC晶

z
片。

In
新

du
呈

st
工

ria
業

l

Ev
er
 Level 1：IC封裝或封裝對電路板（IC Package or
Package-to-Board）

bi
IC封裝通過永久性或可插拔互連裝置（IC插座）與

z
線路或PCB連接。

In
新

du
呈

st
工

ria
業

l

Ev
er
 Level 2：PC板到電路板（PC Board-to-Board）

bi
在機殼內PCB與其他組件連接。

z
In
新

du
呈

st
工

ria
業

l

Ev
er
 Level 3：電線對板或組件對組件（Wire-to-
Board or Subassembly-to-Subassembly）

bi
電路板與一個子系統或兩個子系統間利用線組連接。

z
子系統可以說是主系統的部份，主系統則是多個子

In
系統組合而成。
新

du
呈

st
工

ria
業

l

Ev
er
 Level 4：機殼對機殼或輸入/輸出（Box-to-Box
or Input/Output）

bi
提供電源或信號連接，通常涉及音頻或視頻信號，

z
或者用於網路。

In
新

du
呈

st
工

ria
業

l

Ev
er
 依照功能面來區分連接器可分為，大致上分為
◦ Wire to Board Crimp style Connectors（壓著式線端對板端

bi
連接器）
◦ Wire to Board Insulation Displacement Connectors（刺破

z
式線端對板端連接器）

In
◦ Board to Board Connectors（板端對板端連接器）
◦ Wire to Wire Connectors（線端對線端連接器，俗稱空接）
新

du
◦ FFC/FPC Connectors（FFC/FPC用連接器）
◦ Ribbon Cable Connectors（排線連接器）
呈

st
◦ Coaxial Connectors（銅軸電纜連接器）
◦ Interface Connection Connectors（連接介面協定用的連接
工

ria
器）泛指USB、IEEE1394、D-SUB、DVI、HDMI….
◦ Chain Terminals/Splices（連續端子與接線端子）
業

l
◦ Automotive Connector （汽車用連接器）

Ev
er
 就內部線組而言，一般會使用Pitch的

bi
大小來看要用什麼樣的連接器，所謂
的Pitch就是兩Pin之前的距離，這兩

z
Pin的距離就可以知道線可以用多粗，

In
線要用多粗就要看要跑的電流、電壓
新

du
與使用的環境來決定。
呈

st
 就外部線組而言，會按照要連接的傳
工

ria
輸介面或是各國電源安規標準來選擇，
此外也按照設計來選擇，例如：USB、
業

l
HDMI、美規電源線等。

Ev
er
 一般內部使用的電連接器都是根據所需要的電壓與

bi
電流來挑選，鮮少有連接介面標準，既使有也沒有
特別去定義。

z
例如：JST PH、XH、ZH、NH、VH…..（這些

In

Housing的名稱都是JST根據客人要求的設計或是
新

du
工程師等所取的名稱）
呈

st
工

ria
業

l

Ev
er
 一般來說外部使用的電連接器都是由某一連接介面

bi
組織所定義，並且線材的使用都有其規定。
例如USB、IEEE1394（Fire Wire)、VGA、DVI、

z

HDMI…..

In
新

du
呈

st
工

ria
業

l

Ev
er
bi
z
In
HDMI DVI
新

du
呈

st
工

ria
業

l
DSUB 9P USB
RS232

Ev
er
bi
z
In
新

du
DSUB 25Pins 塑膠殼 DSUB 25Pins 鐵殼
呈

st
Circular Connector
工

ria
業

l

Ev
er
 電連接器（Electrical Connector）
這裡專指電子方面的連接器

bi
 一般連接器的結構分為端子、塑膠本體或外殼

z
◦ 端子又分為兩種
 Contact：

In
英文稱之接觸面，中文俗稱為端子，基本上與線材相連並置放在塑
膠本體裡面與對接的連接器的接觸面相接。
新

du
 Terminal：
也稱為端子，可以獨立與線材連接不需要塑膠包覆，例如圓端、Y端、
呈

st
歐式端子等。
◦ 膠體部分：
工

ria
保護端子、隔離電氣、固定彈片、遮蔽雜訊、連接固定，膠體
部分也有分耐熱等級，例如UL 94V0、UL 94V2等
業
◦ 外殼：

l
這裡所指外部電連接器的射出成型與外殼（塑膠、金屬）。

端子（Contact）

l
ria
st
du
In
z
bi 業
er 呈
工
Ev 新
Housing

Ev
er
bi
z
In
新

du
金屬部分就是刺破端子
呈
Insulated

st
Displacement
工

ria
Connector
業

l
線材在壓下的時
候直接穿破達到
接觸芯線

Ev
er
bi
端子（Contact）
正要穿入Housing

z
In
新

du
呈

st
工

ria
業
端子與線材卡勾

l
壓軸的形狀

Housing

Ev
er
bi
z
In
新

du
呈

st
工

ria
業

l
前腳包覆線材芯線部分
後腳包覆線裁絕緣體
Conductor Crimp
Insulation Crimp

Ev
er
 一般都是根據連接器結構來作加工，連接器結構可

bi
以分為：
◦ 壓著式（Crimp）

z
◦ 刺破式（Insulation Displace）

In
◦ 包覆式（Wrapped）
新

du
◦ 焊接式（Soldering）
呈
會根據線束設計的不同加工的工序也會不同

st

工
會根據線束設計的環境再加上一些周邊零件

ria

業

l

l
ria
刺破式

st
du
In
壓著式

z
bi 業
er 工

焊接式
Ev 呈
新
芯線包覆式

Ev
er
 加工工序可以分為以下幾種
◦ 剝線（Strip）

bi
 大剝（Strip Jacket）
 小剝（Strip ）

z
◦ 裁斷（Cut Off）

In
◦ 扭線（Strand）
◦ 鍍錫（Tin）
新

du
◦ 絞線（Twist）
◦ 焊接（Solder／Weld）
呈

st
◦ 超音波焊接（Ultrasonic Weld）
◦ 射出成型（Molding）
工

ria
◦ 穿Housing（Insert Into Housing）
◦ 貼貼紙（Stick）
業

l
◦ 熱縮（Heat Shirk）
◦ 理線（Routing）

Ev
er
 熱縮（Heat Shirk Tube）
束帶／線束（Cable Tie）

bi

 醋酸布（Acrylic Acetate Tape）

z
 導電布（Conductive Fabric Tape）

In
 銅編織網（Copper Braid Sleeve）
尼龍編織網（Nylon Braid Sleeve）
新

du

 貼紙（Label）
呈
數字管（Mark Tube）

st

鐵粉芯（Ferrite Core）
工


ria
 開關（Switch）
業
膠套（Vinyl Sleeve）

l

 蛇管（Spiral Wrapping Brand）

Ev
er
 全球幾大環境問題

bi
◦  溫室效應，全球氣候無常變化

◦  臭氧層被消耗、破壞

z

◦  能源危機

In

◦  水資源污染

新

du
◦  海洋污染

呈
◦  生態環境惡化，物種滅絕


st
◦  城市環境污染

工

ria
◦  酸雨

業
◦  土地沙漠化

l


Ev
er
 WEEE規範電子電機設備回收再利用目標。

bi
 RoHS規範電子電機設備所含之有害物質，如鉛、
鎘、汞、六價鉻、溴化耐燃劑(PBB及PBDE)。

z
In
新

du
呈

st
工

ria
業

l

Ev
er
 電子產品環境危害物質範圍
◦ 重金屬 Heavy Metals

bi
◦ 溴化阻燃劑 Flame Retardants（PBB/PBDE）

z
◦ 多氯聯苯/多氯萘/多氯三聯苯/氯化石蠟
PCBs/PCNs/PCTs/CPs

In
◦ 聚氯乙烯 PVC and PVC blends
◦ 增塑劑/鄰苯二甲酸鹽 Phthalates
新

du
◦ 有機錫 Organotins
多氯酚 PCP/TeCP/TCP/OPP/Phenol
呈
◦ 

st
◦ 鎳釋放 Nickel Release
工
◦ 甲醛 Formaldehyde

ria
◦ 溶劑/臭氧層破壞物 Solvent/ODCs
業
◦ 石棉 Asbestos

l
◦ 偶氮染料 AZO dyes
◦ 分散燃料 Disperse dyes

Ev
er
 2006年7月1日開始，限制的有毒有害物質
◦ 重金屬

bi
 ◆Lead 鉛（Pb）

z
 ◆Mercury 汞（Hg）

In
 ◆Cadmium 鎘（Cd）
◆Chromium Ⅵ 六價鉻（Cr6+）
新

du

◦ 某些溴化阻燃劑
呈
 Polybrominated 多溴聯苯（PBB）

st
 Polybrominated diphenyl ethers多溴聯苯醚（PBDE）
工

ria
 最高限量確定為：
業
◦ Cｄ：100ppm

l
◦ 其它：1000ppm

Ev
er
 依IEC 61249-2-21(2003) 規范,各均質材料(塑膠

bi
料)中：
◦ 總氯(Cl) 最大不高于900ppm

z
◦ 總溴(Br)最大不高于900ppm

In
◦ 總氯和溴(Cl+Br)最大不高于1500ppm
新

du
 業界的現在努力方向是：
呈

st
◦ 逐步禁用含溴(Br)阻燃劑及PVC材料
工

ria
業

l

Ev
er
 Registration, Evaluation, Authorization and
Restriction of Chemicals.簡稱為REACH，歐盟化

bi
學品註冊、評估、授權與限制法規。

z
15種高度關切物質（SVHC)，中與我們這產業比較

In

有關係是
新

du
◦ 鄰苯二甲酸二(2‐乙基已基)酯（DEHP）一種可塑劑
呈

st
◦ 鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯（BBP）一種可塑劑
工
◦ 鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）一種可塑劑

ria
業

l

Ev
er
 Wire Harness & Cable Assembly 進階課程

bi
 電源線

z
 世界連接器品牌與連接器介紹

In
 各種傳輸介面（準備中）
新

du
 網路線（準備中）
塑膠概論（準備中）
呈


st
線材雜訊干擾與防治（準備中）
工


ria
 Wire Harness & Cable Asseembly之品質管理-
業
IPC-A-620（準備中）

l

l
ria
st
du
In
z
bi 業
er 工
IPC-A-620／WHMA

Ev 呈
AQL
新



l
ria
不良記錄
st
du
In
z
bi 業
er 呈
工
Ev 新

工程變更記錄

Ev
er
 製造部門

bi
◦ 製造一課
◦ 製造二課

z
◦ 製造三課

In
◦ 射出成形課
新

du
 品保部門
呈

st
工

ria
業

l

Wire harness & cable assembly 基礎認識

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