連接器基本介紹

連接器基礎(chǔ)簡介連接器基礎(chǔ)簡介Preparedby:HenryWang2011-10-27目錄總述接觸界面及接觸過程接觸鍍層接觸彈片材料工程塑料可分離式連接器電線和電纜永久性連接印刷電路板的永久性連接應(yīng)用與測試下文談?wù)摽偸霾糠?，所以本報告被稱作為連接器基礎(chǔ)簡介，以形成概念總述-連接器的定義電連接器：在一個系統(tǒng)中的兩個子系統(tǒng)之間提供一個可分離的連接，而又不會對系統(tǒng)的性能產(chǎn)生不可接受的影響?？煞蛛x性是我們要使用連接器的理由，方便對一個系統(tǒng)的子系統(tǒng)或零件的維修、升級。

同時，這種連接對系統(tǒng)的性能不能產(chǎn)生任何不可接受的影響。例如信號的吸收、衰減、電力的損耗。

可分離和不可接受的的限度的要求，決定于連接器的具體應(yīng)用要求。相關(guān)技術(shù)：接觸界面總述-連接器的分類連接器的分類：電子連接器、電力連接器電腦、手機、通訊、汽車、鐵路、建筑、家電、航海、航空、軍事、太空不一而足根據(jù)產(chǎn)品工作環(huán)境，使用壽命，具有不同的細節(jié)要求總述-連接器的結(jié)構(gòu)連接器有四個結(jié)構(gòu)性的元素：

A、接觸界面

B、接觸鍍層

C、接觸彈性元件

D、連接器塑膠本體總述-界面ContactSpringConnectorHousing可分離界面永久連接界面接觸界面有兩種形式：

可分離性接觸連接器的每次插入時形成的聯(lián)接

永久性接觸連接器固定在子系統(tǒng)上的點，這些點是當作永久連接的機械性：包括壓接(Crimp)、刺破(IDC)、壓入(Pressin)和繞線(WrappedConnections)

金屬性：端子接觸界面形成了金屬性的接觸，如焊接(Soldering)和焊接(Welding)總述-界面端子間的接觸界面決定了端子的電阻、連接器的壽命(性能不失效的情況下插撥次數(shù))失效的發(fā)生。總述-界面壓接(Crimp)、刺破(IDC)、壓入(Pressin)和繞線(WrappedConnections)總述-接觸鍍層端子的表面處理有兩個主要功能：

a、保護端子簧片的基材不生銹

b、優(yōu)化端子間的接觸界面端子的表面處理主要分為兩大類：

a、貴金屬表面處理

我們所講的貴金屬即惰性金屬。主要有金(Au)、鈀(Pd)及其合金。

b、非貴金屬的表面處理

錫是最常用的非貴金屬表面處理，因為它的表面氧化層很容易在連接器插入過程

中被破壞掉。

總述-接觸彈片端子簧片提供如下三個功能：

a、傳輸電力或信號

b、提供端子正向力來建立和維持可分離的端子接觸界面

c、提供永久性端子接觸界面的連接點θφ接觸彈片的材料：黃銅磷銅鈹銅純銅其它合金正向力插拔力插拔次數(shù)（耐久）總述-絕緣體連接器殼體提供如下四項功能：

a、端子間的電氣絕緣

b、固定端子的幾何位置，利于插入和尺寸穩(wěn)定

c、為端子提供機械保護和支撐

d、將端子從應(yīng)用環(huán)境中隔離開來，減少對腐蝕的敏感

總述-6level在任何一個電子系統(tǒng)中，許多不同的元件必須連接在一起。AMP建立了六個等級來定義系統(tǒng)中不同的內(nèi)部聯(lián)接，即電子封裝的六個等級。值得指出的是sixlevelsofElectronicPackaging僅僅是AMP公司內(nèi)部的一種語言，而不是電子行業(yè)通用語言。總述-level1等級1：芯片內(nèi)部集成電路與金屬引腳之間的連接

主要由高速自動的方法制造

通常不是可分離的和可修補的

裝入到器件的封裝中

必須極端可靠

例如各種芯片總述-level2等級2：芯片與PCB之間的連接

通常必須能耐焊接的環(huán)境

相對來說，尺寸較小，通常不需要固定硬件

低的插撥次數(shù)要求

例如DIPSocket,PGA(PinGridArray,針陣列)370，mPGA478(Northwood)總述-level3等級3：PCB之間的連接，通常有三種:垂直板連接(mother/daughter,);平行板連接(ParallelStacked,=);同一平面內(nèi)連接(Planar,一一)。

通俗叫法:板對板的連接器插撥次數(shù)在幾十至上百次。針的數(shù)目比較多，有超過1000，屬高密度連接器。

由于高的針數(shù)目，插撥力比較重要，有導(dǎo)向作用的硬件和鍵。

高速的能力支持板的處理速度，微毫秒、微微秒開關(guān)，可控制的阻抗開始變得重要。

例如：AGP、PCI、DIMM、CardEdge系列?？偸?level3Level3中兩種基本類型的連接器:1)CardEdgeConnectors(邊緣連接器)邊緣連接器是由塑料的外殼及內(nèi)部觸點組成的。邊緣連接器一般裝在背板或主板上。Daughtercard（子板）邊緣有“金手指”。金手指的中心距與對應(yīng)得連接器的觸點間距相同。子板邊緣不再裝連接器，而是將金手指直接插入邊緣連接器中。邊緣連接器有兩種連接方式即mother/daughterorplaner對mother/daughter，邊緣連接器有直針的對planer，邊緣連接器有直針和彎針兩種.邊緣連接器每個接觸對的插拔力為340～450g總述-level3

2)Two-pieceConnectors(兩件式連接器)兩件式連接器是由pinassembly(pinheader)及receptacleassembly組成的兩件式連接器可以實現(xiàn)所有三種連接方式，即mother/daughter,parallelstacking及planer。其中：mother/daughter需一個直針及一個彎針的connectors。parallelstacking需兩個直針的connector。Planer需兩個彎針的connector。兩件式連接器每個接觸對的插拔力為56～115g

總述-level3

Level3連接器的特點:1)Palarization（定位）：為防止PCB板180°的誤差，在pinhalf及receptablehalf上都有定位裝置。2)Keying：用于防止相同類型的幾個插座一起排列在背板或主板上時，使用Keying有助于確定只是確定的子板可以插入。3)對準（定位）特點：子板很密集的情況下，子板間距很小，很難看到子板上的連接器是否插到了背板的連接器上。這種情況稱作盲插。依靠導(dǎo)軌可以順利地將兩個連接器插在一起，防止觸點折斷等。4)MountingEars：由于連接器內(nèi)觸點個數(shù)增大，插拔力增大。為了減小接插件與印制電路板之間的應(yīng)力。增加PCB板的壽命，在接插件的兩端設(shè)計有mountingears。在mountingears上的孔內(nèi)插入螺栓，可將接插件和PCB板固定在一起。5)ContactRepairbility由于level3連接器的價格較貴，針數(shù)很多。當個別觸點失效時，若不能進行個別修理而是替換整個插座或印制板，則價格很昂貴，也很不方便。AMP的插座設(shè)計都是可以進行單獨修理的?？偸?level3邊緣連接器所應(yīng)用的連接技術(shù),(永久連接)CompliantPinTechnologyAMPActionPincontactActionPinContact：方針，在接觸處劈為兩半，相當于兩個彈簧。分開部分對角線的長度大于PCB板上對應(yīng)的hole的直徑。在壓接部位可形成“氣密”連接。壓接技術(shù)的優(yōu)越性：*使用方法簡單，可直接壓入。*避免將貴重的PCB板暴露在波峰焊或回流焊的高溫中。*可在PCB的兩面都安裝元件。*每個觸點可單獨修理。壓接技術(shù)的缺點：需要附加工具不是對沒種厚度的PCB板都可用?？偸?level3邊緣連接器所應(yīng)用的連接技術(shù),(永久連接)CompliantPinTechnologyAMPActionPincontact0.025”—SqureAMPActionPin特點：1、插入部位有倒角。2、壓接部分外緣呈圓角，與對應(yīng)得through-hole的形狀相吻合。插入力：178Nmax。通常為111～133N拔出力：33N計算工具要求時，設(shè)定的每個觸點的力為：222N孔徑：1.016mm0.15-squareAMPActionPin特點：插入力：Max178N拔出力：44N孔徑：0.56～0.66mm總述-level3邊緣連接器所應(yīng)用的連接技術(shù),(可分離連接)三種類型：實心的梁：造價最低的一種觸點。與其它兩種觸點相比截流能力最強。分叉的梁：提供了兩個獨立的觸點特點：提高了可靠性（冗余觸點）特別在有振動及有塵土環(huán)境中尤佳。缺點：載流能力有所下降。帶槽的梁：介于實心梁和分叉觸點之間的一種設(shè)計。它有兩個觸點，但是彼此不獨立?？偸?level3兩件式連接器類型及特點兩件式連接器可以根據(jù)針的尺寸不同及中心距的不同而分類。0.025”×0.025”技術(shù)邊長0.025的方針是兩件式的連接器最常用的真型，按2.54×2.54mm排列。此類連接器有1～6行，集成的連接器針數(shù)可達684，模塊型連接器針數(shù)可達1000。0.015”×0.015”技術(shù)邊長為0.015”的方針多用在高密度連接器內(nèi)，典型的針間距為1.27mm：行間距為2.55mm或1.27mm。此類連接器一般最多兩行。觸點數(shù)目最多200路。θφ總述-level3AMP產(chǎn)品中,兩件式連接器AMPMODUCatalog1307612,section2,page2021Receptacle觸點:由兩個懸臂梁組成，有兩個接點與針接觸，材料為磷青銅。A)Features&Benefits(1)Receptacle有兩到三列不同類型(2)端部封閉的Receptacle(3)極性及定位性pinheader一側(cè)有偏槽，可供插入印制電路板，可防止180°的誤差有半圓形的導(dǎo)向槽，有利于子板的插入?？偸?level4等級4：子系統(tǒng)之間的連接，由于子系統(tǒng)之間能常都有一定的距離，因此一般都通過Cable和

Harness完成。通俗叫法,線對板的連接器

特別的結(jié)構(gòu)，便于電纜的應(yīng)用。

插撥次數(shù)在幾百次。

由于用戶自行連接，要堅固。

鎖緊結(jié)構(gòu)很平常，防止振動或其它器件的移動而造成的脫離接觸。

考慮EMI/RFI(電磁干擾)的情況增多了。

屏蔽和過濾的要求增多了。

例如UltraATACable,AMP-Latch,CT(CommonTermination)Cable,EI/MTEICable總述-level4WIRETERMINATIONS端接技術(shù)有很多種，包括焊接、壓接及IDC（刺破絕緣接觸）。在許多場合“氣密”端接非常重要，即端接之后，觸點與導(dǎo)線之間不允許空氣存在或進入?？諝膺M入接觸區(qū)會引起氧化、腐蝕。腐蝕物會形成絕緣的屏蔽?？s短端接部分的壽命，這里我們講述的端接全部可以實現(xiàn)氣密端接。WIREMATERIAL（導(dǎo)線材料）level4的產(chǎn)品中使用最多的是單支線。主要考慮的問題是導(dǎo)體的類型和絕緣層的類型。銅導(dǎo)體通常要電鍍與前面講過的電鍍相似，主要有以下幾個原因：抗腐蝕;材料的互換性;高的導(dǎo)電性;高溫環(huán)境INSULATION相同尺寸的導(dǎo)體部分可能有不同尺寸的絕緣層。有以下幾點原因：絕緣層材料不同;耐電壓能力不同;導(dǎo)線有特殊用途總述-level4總述-level4AMP–LATCHAMP-LATCH是一種用于連接0.050”中心距的扁平電纜的連接器。AMP-LATCH的典型界面是0.025”的方針中心距為0.100”。AMP-LATCH有屏蔽及非屏蔽型的。AMP-LATCH插座是由兩件式的housing及預(yù)裝的觸點組成的。將電纜插入上蓋（cover）與觸點之間（cover中的凹槽有助于電纜與觸點的對齊），當上蓋蓋上后，電纜中心每一根導(dǎo)線都與對應(yīng)的觸點端接?？偸?level5等級5：系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)與I/O接口之間的連接

通俗叫法:線對線的連接器由于連接器的一半是在系統(tǒng)的外面，標準化很重要。

同樣的原因，要堅固、易用。

考慮屏蔽、過濾和干涉很重要。

其它的要求同等級4。

例如：USB系列、IEEE1394系列、MODJK系列、D-Sub系列?？偸?level6等級6：不同系統(tǒng)之間的連接，包括電纜組件、電源線組件、射頻同軸電纜組件及光纖通俗叫法:系統(tǒng)對系統(tǒng)的連接器堅固變得很重要

插撥次數(shù)要求增加，幾百次甚至近千次。

由于更長的暴露的長度，屏蔽和過濾很重要

標準化是一個主要的考慮

工業(yè)標準如RS232、RS-449、SCSI-1、SCSI-2、IEEE1394、IEEE802.3，

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