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電連接�
閱讀�15357�(shí)間:2010-12-14 11:16:48

  電連接�是通過(guò)�(jī)械方法產(chǎn)生的電性連接的一�電機(jī)系統(tǒng),其可提供可分離的界面用以連接兩�(gè)次電子系�(tǒng),并且對(duì)于系�(tǒng)的運(yùn)作不�(huì)�(chǎn)生不可接受的作用。通常由接觸界�、接觸涂�、接觸彈性組件�連接�塑料本體等部件組��

功能

  電連接�是一種電�(jī)系統(tǒng),其可提供可分離的界面用以連接兩�(gè)次電子系�(tǒng),并且對(duì)于系�(tǒng)的運(yùn)作不�(huì)�(chǎn)生不可接受的作用�

  定義中關(guān)鍵詞是”電�(jī)系統(tǒng)�,”可分離的”和”不可接受的作用�。連接器是一種電�(jī)系統(tǒng)是因?yàn)?,它是通過(guò)�(jī)械方法產(chǎn)生的電性連接。如將要討論到的,機(jī)械式彈簧的偏向會(huì)在配合的兩部分間�(chǎn)生一�(gè)力量,這就使得接口配合面之間產(chǎn)生金屬性接�。應(yīng)用連接器在首要地方的原因是配合接口具有可分離�。可分離性的需要性具有很多的原因。它可以使得�(dú)立地制造部份或子系�(tǒng)而裝配可在一�(gè)主要的地方�(jìn)�??煞蛛x性也可以使得零件或子系統(tǒng)的維�(hù)或升�(jí)不必修改整體�(gè)系統(tǒng)??煞蛛x性得以應(yīng)用的另一�(gè)原因是可攜帶性和支持外圍�(shè)備的�(kuò)��

  另一方面,定義中的可分離性引入了一�(gè)額外的子系統(tǒng)間的界面,此界面不能引入任何”不可接受的作用�,尤其是在系�(tǒng)的特性上不能受電訊的影響,這些影響包括如不可接受的扭曲變形和系�(tǒng)間的信號(hào)退化,或者是通過(guò)連接器的電源損失,以毫伏損失�(jì)算的電源損失,將�(huì)成為功能性的主要�(shè)�(jì)�(biāo)�(zhǔn),因此主�(jī)板的電力需求也將增��

  可分離性的需求和”不可接受性”的限度要由連接器的�(yīng)用而定??煞蛛x性包括配合周期的�(shù)�,配合周期是指連接器在不影響其性能必須提供�,以及與另一連接器相配合所必需的作用力。典型的配合周期需求其范圍從內(nèi)部連接器的幾十�(gè)周期到外圍設(shè)備的幾千�(gè)周期,比如PCMCIA 型連接�。由于電路或功能的數(shù)量以及連接器互相連接的增加,配合力量的需求變得更加的重要。為了提供更多的功能�,連接器上端子的位置也必須要增�,這樣就導(dǎo)致了更高的連接器配合力�。由連接器的使用和功能而定,其端子�(shù)從幾十到上千不等�

�(jié)�(gòu)

  接觸界面

  事實(shí)上必須考慮到有兩種不同的接觸界面:可分離界面和固定(�)界面??煞蛛x界面由于在首要的地方使用連接器而已�(jīng)被明確的提到。固�(�)界面是當(dāng)兩�(gè)子系�(tǒng)相連接�(shí)在連接器功能性定義中被提�。這些界面被稱為固�(�)界面是因?yàn)?,一般說(shuō)�(lái)它們只制造一次而固定使用。固定連接的例子包括卷曲型連接和壓力型。在可分離性界面和固定連接之間存在很多的不同點(diǎn),包括結(jié)�(gòu)上和需求上的,它�?cè)诨窘M件上具有共同之處.在兩種情況下,產(chǎn)生和維護(hù)金屬接觸界面需要達(dá)到我們所期望的電力要�。此外,在兩種情況下,金屬性界面的�(chǎn)生是通過(guò)�(jī)械方��

  可分離界面是在每次連接器配合時(shí)建立的。界面的�(jié)�(gòu)主要是由接觸端的幾何形狀、端子之間的作用力以及接觸涂層而定??煞蛛x界面包括有微小的連接�,位于微觀下的粗糙表面在常力的接觸之下�

  很多固定式連接分屬于兩種基本類別:治金式和�(jī)械式。治金式如焊接,它要由連接器和子系�(tǒng)之間接觸界面的結(jié)�(gòu)而定。低溫焊接是主要的治金式連接,高溫焊接同樣也被應(yīng)�,并且在較小的線纜中�(yīng)用得越來(lái)越多。低溫焊接連接在制造印刷線路板裝配上尤其重�。而許多零組件要被焊接在印刷線路板,連接器就是其中的零組件之一。兩種主要的焊接技�(shù):穿孔焊接和表面焊接

  �(jī)械式的固定連接有卷曲型,insulation displacement,壓力型,遮蔽型�。卷曲型和insulation displacement 型連接主要用在線纜�,壓力型連接主要用于通孔鍍金的印刷線路板上,遮蔽型連接是用在插入式印刷線路��

  接觸涂層

  接觸涂層有兩�(gè)重要的功能:

  .避免接觸彈簧基部金屬腐�

 ?。畠?yōu)化接觸界面的�(jié)�(gòu)

  �(gè)功能非常�(jiǎn)單僅僅需要接觸彈簧組件一般為銅合金,完全被涂層覆�,并且涂層自身能防腐蝕和能像薄膜一樣覆蓋在表面。而第二�(gè)功能就要�(fù)雜得多�

  �(yōu)化接觸界面的方法,其�(shí)�(zhì)就是�(duì)出現(xiàn)在接觸界面上的薄膜的�(guī)劃管理。如前所�,一�(gè)�(wěn)定且較小的接觸阻力由一不含薄膜的金屬界面產(chǎn)生�

  兩種主要的接觸涂�,貴重金�(金,鈀以及由它們組成的合金)和非貴重金屬(如錫),它們的不同主要是指在接觸界面上的薄膜類型。對(duì)貴重金屬(尤其是金)�(lái)�(shuō),接觸涂層是惰性的,維�(hù)接觸界面的完整性需要保�(hù)防止外部涂層的薄膜形�,主要是防止銅的接觸彈簧。對(duì)錫這種最常用的非貴重金屬�(lái)�(shuō),存在其表面的氧化問(wèn)題是主要被考慮的。接觸彈片在連接器上具有以下3�(gè)作用:在組件之間提供一條導(dǎo)通電訊的路徑�(chǎn)生形成并維持接觸彈片接觸面的壓力形成�(wěn)固的接觸

  �(gè)作用,只要使用常用的銅或者銅合金材料就可輕易�(dá)到令人滿意的效果。銅合金的導(dǎo)電率雖然不是很低,只有銅�(dǎo)電率�10%�30%,但�,對(duì)大多�(shù)連接器來(lái)�(shuō),這�(gè)�(dǎo)電率已經(jīng)足夠�。然而材料的�(dǎo)電率在用作高電流或能量分配的連接器中的確起著越來(lái)越重要的作用,因?yàn)?,在這種連接器中,由爾熱和微電壓降引起的�(guī)定溫升要求更低的阻抗�

  其它兩�(gè)作用就要�(fù)雜的多,并且涉及到材料特性和�(shè)�(jì)參數(shù)之間的相互作�。接觸彈片包括兩種基本類型:插座彈片,通常是彈性的;插頭彈片,通常是剛性的,它使插座彈片產(chǎn)生彈性變�,從而產(chǎn)生固持力�

  連接器本體部�

  連接器本體部分具有如下作用:

  使各接觸彈片相互隔離,不能電性導(dǎo)�

  固定各接觸彈�

  �(duì)各接觸彈片�(jìn)行機(jī)械保�(hù)

  �(duì)各接觸彈片�(jìn)行工作環(huán)境遮蔽保�(hù)

  一�(gè)作用—環(huán)境遮蔽,與連接器本體的�(shè)�(jì)有關(guān),尤其與連接器本體的封閉程度有關(guān)。這種遮蔽效果在惡劣的�(huán)境中顯得尤其重要。試件是鍍銀�,并且是在被暴露于模擬工�(yè)�(huán)境的情況下插到圖示的連接器的卡邊。環(huán)境中的硫腐蝕了金屬外�。然�,當(dāng)試樣插入本體�,腐蝕便停止�。雖然卡邊還有一條卡邊緣槽,但是,遮蔽效果還是相�(dāng)理想�。更為重要的�,這種影響可以從暴露于這種�(huán)境的連接器的接觸彈片阻值變化看出來(lái)�

分類

  .線�(duì)線連接�

  線對(duì)線連接同樣也包括了線對(duì)線纜或者線纜對(duì)線纜的形�,其定義特征是兩根單線�(gè)體或者是兩條線纜中的�(duì)�(yīng)�(dǎo)線相互性連接。該等性連接更多地常�(jiàn)于固定連接中線�(duì)線連接以及IDC 連接。卷曲連接常見(jiàn)于不連續(xù)的線連接器中,IDC 因其在與�(dǎo)線相�(guān)及線束末端處理上具有�(yōu)越性而常用于支配線纜連接�,線�(duì)線連接器具有各種各樣幾何形狀的塑料支撐件如直角和圓形聚合形體的塑料件,還有許多不同形體之組合形狀的塑料件及金屬屏蔽殼體,主要在軍事上得以�(yīng)��

 ?。�?duì)板連接�

  前面已提到過(guò)兩種類型的板�(duì)板連接�,一種是單片連接器或成為卡緣,另一種是雙片連接�。種板對(duì)板連接器設(shè)置于電路板邊緣故稱卡�,其�(fā)展至最終將�(huì)變成雙片連接�,因?yàn)橛∷㈦娐钒寮夹g(shù)性能及其尺寸在不斷增�(zhǎng),當(dāng)板的尺寸增加,其�(jié)果將�(dǎo)致連接器的容量增大,從而端子數(shù)增多,連接器插拔力增大,電路板印刷電路的容量增大將�(dǎo)致線路密度過(guò)大,單片連接器很難滿足其要求,所以,其最終將�(fā)展成雙片連接��

  .線或線纜對(duì)板連接�

  在線�(duì)板連接�,有一半連接器是與線或線纜相�,也有與印刷電路板相�,與前述線連接一樣,板連接亦是如此,只不過(guò)需要壓入或焊接兩片連接器,許多卡緣式的連接器依然在�(yīng)�,其端子配合界面適合可分離的連接�,線�(duì)線連接器也是大同小異,它們均是出自同一家制造廠。線�(duì)板連接器還具有很多其它的用途,其發(fā)展方向是線纜�(duì)板連接�,或是利用前述IDC的優(yōu)越性�(jìn)行線纜裝配�

作用

  隨著連接器應(yīng)用范圍的不斷�(kuò)�,它們可根據(jù)其兩大基本功能而分成:信號(hào)傳輸及電傳輸兩類。在電子�(yīng)用領(lǐng)域這兩類連接器的顯著特點(diǎn)在于其端子上一定帶有電�,在其它的應(yīng)用當(dāng)�,端子所提供的電壓將同樣作為很重要的考慮�(duì)�,雖然同一種端子的�(shè)�(jì)可同�(shí)作為信號(hào)和電量傳輸兩種功用,但在多種相類似的接觸方式的應(yīng)用上�(lái)�,許多電傳輸連接器在端子�(shè)�(jì)�(shí)僅僅把電量傳�?shù)男枰鳛槟康�?/FONT>

 ?。�?hào)傳送.

  信號(hào)傳送可分為兩類:仿真信�(hào)傳送及�(shù)字信�(hào)傳�。這種分類是基于很多共同特征來(lái)描述�,不論仿真或�(shù)字信�(hào)連接�,其所需功能主要�(yīng)能保�(hù)所傳送的電壓脈沖信號(hào)的完整�,該完整性應(yīng)包括脈沖信號(hào)的波形以及其振幅。數(shù)�(jù)信號(hào)在脈沖頻率上與仿真信�(hào)有所區(qū)別,其脈沖傳遞速度決定了所保護(hù)的脈沖的頻率,數(shù)�(jù)脈沖的傳遞速度比一些典型的仿真信號(hào)要快得多,有的脈沖在連接器中的傳遞速度已接近千億分之一秒的范圍,在�(dāng)今微電子技�(shù)�(lǐng)域中,通常把連接器當(dāng)作一�(dǎo)線看待,�?yàn)榕c增長(zhǎng)如此之快的頻率相�(guān)的波�(zhǎng)能比得上連接器的尺寸�

  �(dāng)連接器或是一互相連絡(luò)系統(tǒng)諸如一線纜裝配被運(yùn)用于高速數(shù)�(jù)信號(hào)傳輸中,相應(yīng)的對(duì)連接器性能的描述也就改變了。代替了電阻的特征阻抗以及互相連絡(luò)系統(tǒng)中的串音變得尤為重要??刂七B接器的特征阻抗成為一大意�(shí)潮流,在線纜中便是對(duì)串音�(jìn)行控制。特征阻抗在連接器中之所以具有如此重要的地位,是�?yàn)殡娮璧膸缀瓮庑魏茈y做到完全�(tǒng)一,加之連接器尺寸又很小,必須將串音的可能性最小化。在線纜�,幾何形狀的控制較易實(shí)�(xiàn),其特征阻抗也易控制,但是線纜的�(zhǎng)度將有可能引起潛在的串音。在連接器中控制特征阻抗是圍繞這�(gè)理由而�(jìn)行的,在典型的開(kāi)放式端子區(qū)域,連接器阻�(和串�)是通過(guò)控制端子以合理的分布方式而達(dá)到的。于此類信號(hào)而言,接地比率是這種分布的一種反�,接地比率減少了。當(dāng)然,這樣的結(jié)果就�(huì)減少可用于傳送信�(hào)的端子數(shù)�。與信號(hào)端子相關(guān)的理由位置是很重要的考慮因素。為了避免接地端子的減少,具有整體的接地平面的連接器系�(tǒng)已經(jīng)得到了中�(fā)�。前文中已經(jīng)介紹�(guò)了微條和條線的幾何形狀。整體的接地平面允許用于傳遞信號(hào)端子的使�,且能提高連接器所有傳遞信�(hào)的密��

 ?。娏?yīng)用.

  如前所述,在上下文提到�電連接�是必須傳遞電力的。通常其電壓很�。通常用到的是如下兩種電力傳遞方法�(1)專用于高水平的當(dāng)前電力接觸傳�(2)和并行多籩信�(hào)接觸。它們每一種方法都有優(yōu)有劣。電力傳輸與信號(hào)傳輸相比有兩�(diǎn)不同之處。點(diǎn),也是最明顯�,是用于傳遞較高電流。信�(hào)傳遞的電流通常不超�(guò)1 安培,最多也不會(huì)超過(guò)幾安培,而電力傳�?shù)碾娏骺蛇_(dá)到幾十乃至幾百安�。第二點(diǎn)是由于電流導(dǎo)致的焦耳熱而產(chǎn)生的溫度升高。信�(hào)接觸�(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱與周圍的溫度相差不多。相反地,電力傳�?shù)谋嚷视质腔跍囟鹊纳撸瑴囟鹊纳�?,又�(chǎn)生相�(yīng)的比率電流。一�30度的溫度的升高通常作為一�(gè)電流比率的標(biāo)�(zhǔn)。因�,為滿足電流額定值及性能的穩(wěn)定性要�,控制焦耳熱是很有必要的,這就需要在�(shè)�(jì)�(dāng)中考慮信號(hào)傳遞的同�(shí)也要考慮電量的傳�。尤其對(duì)電阻大的端子,焦耳熱是一重要因素,必須將其減小到程度,而且,接觸面的電阻也必須減小到程�,使其產(chǎn)生的熱量最小化。從選材的角度來(lái)�(shuō),當(dāng)然是選擇高導(dǎo)電率或是橫截面積較大的端子以減小電阻,另外,增高傳輸電壓或增加接觸面積亦可減小接觸部分的電阻�

�(cè)�

  連接器測(cè)試的類型

  首先考慮做什么測(cè)試和如何做測(cè)試。在本書(shū)中的一些敘述中,一�(xiàng)連接器測(cè)試包括露天條件和�(shè)定條件的操作,由此也將定義這類操作,接下來(lái)是測(cè)試手段。例�,暴露在腐蝕性環(huán)境下的接觸阻抗測(cè)試一般被�(rèn)為是一種環(huán)境測(cè)試。以上這些牽涉到做什么和如何�,這表明選擇和如何定義這些條件,測(cè)試哪些性能和如何做�(cè)�。至少有三類�(cè)試和�(cè)試手段﹕�(huán)境測(cè)�、機(jī)械性能�(cè)�、電氣性能�(cè)試。實(shí)例見(jiàn)�1.1�

  通過(guò)介紹�(cè)試術(shù)�(yǔ),接下來(lái)考慮�(cè)試原��

  �1.1 連接器測(cè)試類�

  類型 暴露條件 �(cè)試手�

  �(huán)境測(cè)� 混合的流�(dòng)性氣� 滲水�

  溫度/濕� 溫度升高

  熱老化� 潮氣吸收

  �(jī)械性能 熱振�(dòng) 抗拉�(qiáng)�

  �(cè)� 振動(dòng) 摩擦系數(shù)

  耐久周期 適配�

  電氣性能 �(guò)載電� 接觸阻抗

  �(cè)� 電流循環(huán) �(zhuǎn)換阻�

  2 連接器測(cè)試的原因

  連接器測(cè)試的基本原因是鑒定連接器性能。除�(shè)�(jì)鑒定�(cè)試外,原型或試驗(yàn)型產(chǎn)品做�(cè)試可使連接器設(shè)�(jì)有充分依�(jù),大部分連接器測(cè)試被引入每一�(gè)特定或合格測(cè)試程序用�(lái)鑒定�(chǎn)品性能。對(duì)于本次討論目�(biāo),特定的或合格測(cè)試不同于那種特殊的由連接器生�(chǎn)廠商定義的作為每一�(gè)檢測(cè)�(xiàng)目的�(cè)�。就條件�(cè)試而言,它是由消費(fèi)�、產(chǎn)�(yè)�、國(guó)家的、國(guó)際標(biāo)�(zhǔn)�(lái)共同定義每一�(cè)試程�。在每�(gè)例子里,�(cè)試程�?qū)ù罅繙y(cè)試項(xiàng)目﹕�(huán)境測(cè)�、機(jī)械性能�(cè)試、電氣性能�(cè)�。測(cè)試項(xiàng)目和�(cè)試手段及�(rèn)可的判斷�(biāo)�(zhǔn)都與連接器設(shè)�(jì)必須滿足的使用或市場(chǎng)要求有關(guān)。通常,這種露天條件和測(cè)試手段判斷標(biāo)�(zhǔn)是有一些一般代表�,在種意義上覆蓋了一�(gè)市場(chǎng)或一�(gè)使用范圍而不是針�(duì)某一�(gè)特殊使用�

  �(dāng)一�(xiàng)特別使用成為�(cè)試程序項(xiàng)目時(shí),測(cè)試可能被指定為性能鑒定�(cè)試。在這樣的一�(gè)例子�,暴露條件常常是更特別的。根�(jù)�(huán)境和暴露�(shí)間長(zhǎng)度可更適�(dāng)?shù)胤从�?duì)條件及特殊使用的需�。這同樣是一�(gè)真實(shí)的測(cè)試手段及�(rèn)可的判斷�(biāo)�(zhǔn)。這樣的測(cè)試是一�(gè)介于條件與性能�(cè)試的中間�(huán)節(jié)�

  可靠性測(cè)試伴隨著一�(gè)相似于用在別的合格或性能�(cè)試上的測(cè)試表。然而有兩�(gè)主要區(qū)別。首�,可靠性測(cè)試要求在暴露�(cè)試和操作�(huán)境間存在一�(gè)比合格測(cè)試更�(yán)格的已知的聯(lián)系,換句話說(shuō),測(cè)試可靠性必須在�(cè)試與使用上有一�(gè)加速因素是已知的。這也就是�(shuō),暴露在�(cè)試A中X天要等同于在使用B中Y年。這種要求通常�(wú)法滿�,并限制了做可靠性測(cè)試的。第二點(diǎn)不同在重要程度和�(tǒng)�(jì)處理上的�(rèn)可判斷標(biāo)�(zhǔn)。條件測(cè)試認(rèn)可判斷標(biāo)�(zhǔn),例如暴露條件中阻抗的變化是一般性的,所以它們的�(jià)值在于,通過(guò)廣泛使用,提供可接受的性能??紤]到使用,可靠性認(rèn)可判斷標(biāo)�(zhǔn)將反映特殊要�,這將在很多案例中明顯超過(guò)合格�(jià)�。但可靠性認(rèn)可判斷標(biāo)�(zhǔn)還將被運(yùn)用去滿足更嚴(yán)格的�(tǒng)�(jì)要求——在特定的相同尺寸和�(shù)�(jù)分析——超�(guò)那些用在合格�(cè)試程序中的要求�

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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