连接器基本介绍.ppt

连接器基础简介连接器基础简介Prepared by: Henry Wang2011-10-27目录总述接触界面及接触过程接触镀层接触弹片材料工程塑料可分离式连接器电线和电缆永久性连接印刷电路板的永久性连接应用与测试下文谈论总述部分，所以下文谈论总述部分，所以本报告被称作为连接器基本报告被称作为连接器基础简介，以形成概念础简介，以形成概念总述-连接器的定义电连接器：在一个系统中的两个子系统之间提供一个可分离可分离的连接， 而又不会对 系统的性能产生不可接受可接受的影响可分离性是我们要使用连接器的理由，方便对一个系统的子系统或零件的维修、升级 同时，这种连接对系统的性能不能产生任何不可接受的影响例如信号的吸收、衰减、 电力的损耗可分离和不可接受的的限度的要求，决定于连接器的具体应用要求相关技术：接触界面总述-连接器的分类连接器的分类：电子连接器、电力连接器电脑、、通讯、汽车、铁路、建筑、家电、航海、航空、军事、太空不一而足根据产品工作环境，使用寿命，具有不同的细节要求总述-连接器的结构连接器有四个结构性的元素：A、接触界面B、接触镀层C、接触弹性元件D、连接器塑胶本体总述-界面Contact SpringConnector Housing可分离界面永久连接界面接触界面有两种形式：可分离性接触------连接器的每次插入时形成的联接永久性接触------连接器固定在子系统上的点，这些点是当作永久连接的机械性：包括压接(Crimp)、刺破(IDC)、压入(Press in)和绕线(Wrapped Connections)金属性：端子接触界面形成了金属性的接触，如焊接(Soldering)和焊接(Welding)总述-界面端子间的接触界面决定了端子的电阻、连接器的寿命(性能不失效的情况下插拨次数) 失效的发生。

总述-界面压接(Crimp)、刺破(IDC)、压入(Press in)和绕线(Wrapped Connections)总述-接触镀层端子的表面处理有两个主要功能：a、保护端子簧片的基材不生锈b、优化端子间的接触界面端子的表面处理主要分为两大类：a、贵金属表面处理我们所讲的贵金属即惰性金属主要有金(Au)、钯(Pd)及其合金b、非贵金属的表面处理锡是最常用的非贵金属表面处理，因为它的表面氧化层很容易在连接器插入过程中被破坏掉 总述-接触弹片端子簧片提供如下三个功能：a、传输电力或信号b、提供端子正向力来建立和维持可分离的端子接触界面c、提供永久性端子接触界面的连接点θφ接触弹片的材料：黄铜磷铜铍铜纯铜其它合金正向力插拔力插拔次数（耐久）总述-绝缘体连接器壳体提供如下四项功能：a、端子间的电气绝缘b、固定端子的几何位置，利于插入和尺寸稳定c、为端子提供机械保护和支撑d、将端子从应用环境中隔离开来，减少对腐蚀的敏感总述-6 level•在任何一个电子系统中，许多不同的元件必须连接在一起AMP建立了六个等级来定义系统中不同的内部联接，即电子封装的六个等级•值得指出的是six levels of Electronic Packaging仅仅是AMP公司内部的一种语言，而不是电子行业通用语言。

总述-level 1•等级 1 ：芯片内部集成电路与金属引脚之间的连接 主要由高速自动的方法制造 通常不是可分离的和可修补的 装入到器件的封装中 必须极端可靠 例如各种芯片总述-level 2等级 2：芯片与PCB之间的连接 通常必须能耐焊接的环境相对来说，尺寸较小，通常不需要固定硬件 低的插拨次数要求例如 DIP Socket, PGA(Pin Grid Array, 针阵列)370，mPGA478(Northwood)总述-level 3等级 3 ：PCB之间的连接，通常有三种: 垂直板连接(mother/daughter, ); 平行板连接(Parallel Stacked, =); 同一平面内连接(Planar, 一 一)通俗叫法: 板对板的连接器 插拨次数在几十至上百次 针的数目比较多，有超过1000，属高密度连接器 由于高的针数目，插拨力比较重要，有导向作用的硬件和键高速的能力支持板的处理速度，微毫秒、 微微秒开关，可控制的阻抗开始变得重要 例如：AGP、PCI、DIMM、Card Edge系列总述-level 3Level 3中两种基本类型的连接器: 1) Card Edge Connectors (边缘连接器)边缘连接器是由塑料的外壳及内部触点组成的。

边缘连接器一般装在背板或主板上Daughtercard （子板）边缘有“金手指”金手指的中心距与对应得连接器的触点间距相同子板边缘不再装连接器，而是将金手指直接插入边缘连接器中边缘连接器有两种连接方式即mother/daughter or planer对mother/daughter，边缘连接器有直针的对planer，边缘连接器有直针和弯针两种 .边缘连接器每个接触对的插拔力为340～450g总述-level 3 2) Two-piece Connectors (两件式连接器两件式连接器)两件式连接器是由两件式连接器是由pin assembly (pin header)及及receptacle assembly组成组成的的两件式连接器可以实现所有三种连接方式，即两件式连接器可以实现所有三种连接方式，即mother/daughter, parallel stacking及及planer其中：其中：mother/daughter需一个直针及一个弯针的需一个直针及一个弯针的connectorsparallel stacking需两个直针的需两个直针的connectorPlaner 需两个弯针的需两个弯针的connector。

两件式连接器两件式连接器 每个接触对的插拔力为每个接触对的插拔力为56～～115g 总述-level 3 Level 3 连接器的特点:1)Palarization（定位）：为防止PCB板180°的误差，在pin half 及receptable half 上都有定位装置2)Keying：用于防止相同类型的几个插座一起排列在背板或主板上时，使用Keying有助于确定只是确定的子板可以插入3)对准（定位）特点：子板很密集的情况下，子板间距很小，很难看到子板上的连接器是否插到了背板的连接器上这种情况称作盲插依靠导轨可以顺利地将两个连接器插在一起，防止触点折断等4)Mounting Ears：由于连接器内触点个数增大，插拔力增大为了减小接插件与印制电路板之间的应力增加PCB板的寿命，在接插件的两端设计有mounting ears在mounting ears 上的孔内插入螺栓，可将接插件和PCB板固定在一起5)Contact Repairbility由于level 3 连接器的价格较贵，针数很多当个别触点失效时，若不能进行个别修理而是替换整个插座或印制板，则价格很昂贵，也很不方便AMP的插座设计都是可以进行单独修理的。

总述-level 3边缘连接器所应用的连接技术,(永久连接)Compliant Pin Technology---AMP Action Pin contactAction Pin Contact：方针，在接触处劈为两半，相当于两个弹簧分开部分对角线的长度大于PCB板上对应的hole的直径在压接部位可形成“气密”连接压接技术的优越性：*使用方法简单，可直接压入避免将贵重的PCB板暴露在波峰焊或 回流焊的高温中可在PCB的两面都安装元件 *每个触点可单独修理压接技术的缺点：需要附加工具不是对没种厚度的PCB板都可用总述-level 3边缘连接器 所应用的连接技术,(永久连接)Compliant Pin Technology---AMP Action Pin contact0.025”—Squre AMP Action Pin特点：1、插入部位有倒角2、压接部分外缘呈圆角，与对应得through-hole的形状相吻合插入力：178N max通常为111～133N拔出力：33N计算工具要求时，设定的每个触点的力为：222N孔径：1.016mm0.15-square AMP Action Pin 特点：插入力：Max178N拔出力：44N孔径：0.56～0.66mm总述-level 3边缘连接器所应用的连接技术,(可分离连接)三种类型：三种类型：实心的梁：造价最低的一种触点。

与其它两种触点相比截流能力最强实心的梁：造价最低的一种触点与其它两种触点相比截流能力最强分叉的梁：提供了两个独立的触点分叉的梁：提供了两个独立的触点特点：提高了可靠性（冗余触点）特点：提高了可靠性（冗余触点） 特别在有振动及有尘土环境中尤佳特别在有振动及有尘土环境中尤佳 缺点：载流能力有所下降缺点：载流能力有所下降带槽的梁：带槽的梁： 介于实心梁和分叉触点之间的一种设计介于实心梁和分叉触点之间的一种设计 它有两个触点，但是彼此不独立它有两个触点，但是彼此不独立总述-level 3两件式连接器类型及特点两件式连接器可以根据针的尺寸不同及中心距的不同而分类0.025”×0.025”技术边长0.025的方针是两件式的连接器最常用的真型，按2.54×2.54mm排列此类连接器有1～6行，集成的连接器针数可达684， 模块型连接器针数可达10000.015”×0.015”技术边长为0.015”的方针多用在高密度连接器内，典型的针间距为1.27mm：行间距为2.55mm或1.27mm。

此类连接器一般最多两行触点数目最多200路θφ总述-level 3AMP产品中,两件式连接器--- AMPMODU Catalog 1307612,section 2, page 2021Receptacle触点:由两个悬臂梁组成，有两个接点与针接触，材料为磷青铜A) Features & Benefits(1)Receptacle有两到三列不同类型(2)端部封闭的Receptacle(3)极性及定位性pin header一侧有偏槽，可供插入印制电路板， 可防止180°的误差有半圆形的导向槽，有利于子板的插入总述-level 4等级 4 ：子系统之间的连接，由于子系统之间能常都有一定的距离，因此一般都通过Cable和Harness 完成 通俗叫法, 线对板的连接器  特别的结构，便于电缆的应用 插拨次数在几百次 由于用户自行连接，要坚固 锁紧结构很平常，防止振动或其它器件的移动而造成的脱离接触 考虑EMI/RFI(电磁干扰)的情况增多了 屏蔽和过滤的要求增多了 例如 Ultra ATA Cable, AMP-Latch, CT(Common Termination) Cable, EI/MTEI Cable总述-level 4WIRE TERMINATIONS端接技术有很多种，包括焊接、压接及IDC（刺破绝缘接触）。

在许多场合“气密”端接非常重要，即端接之后，触点与导线之间不允许空气存在或进入空气进入接触区会引起氧化、腐蚀腐蚀物会形成绝缘的屏蔽缩短端接部分的寿命，这里我们讲述的端接全部可以实现气密端接WIRE MATERIAL （导线材料）level 4 的产品中使用最多的是单支线主要考虑的问题是导体的类型和绝缘层的类型铜导体通常要电镀与前面讲过的电镀相似，主要有以下几个原因：抗腐蚀;材料的互换性;高的导电性;高温环境INSULATION 相同尺寸的导体部分可能有不同尺寸的绝缘层有以下几点原因：绝缘层材料不同;耐电压能力不同;导线有特殊用途总述-level 4总述-level 4AMP – LATCHAMP-LATCH是一种用于连接0.050”中心距的扁平电缆的连接器AMP-LATCH的典型界面是0.025”的方针中心距为0.100”AMP-LATCH有屏蔽及非屏蔽型的AMP-LATCH插座是由两件式的housing及预装的触点组成的将电缆插入上盖（cover）与触点之间（cover中的凹槽有助于电缆与触点的对齐），当上盖盖上后，电缆中心每一根导线都与对应的触点端接总述-level 5等级 5 ：系统内部子系统与 I/O 接口之间的连接 通俗叫法: 线对线的连接器 由于连接器的一半是在系统的外面，标准化很重要。

 同样的原因，要坚固、易用 考虑屏蔽、过滤和干涉很重要 其它的要求同等级4 例如：USB系列、IEEE 1394系列、MOD JK系列、D-Sub系列总述-level 6等级 6 ：不同系统之间的连接，包括电缆组件、电源线组件、射频同轴电缆组件及光纤通俗叫法:系统对系统的连接器  坚固变得很重要  插拨次数要求增加，几百次甚至近千次  由于更长的暴露的长度，屏蔽和过滤很重要  标准化是一个主要的考虑  工业标准如RS232、RS-449、SCSI-1、SCSI-2、IEEE 1394、IEEE 802.3， MIL-C-39012(与射频同轴接插件有关)， MIL-C-24308(与AMPLIMITE有关)， V35(系统内连接和网络工业有关)，905及906(与光纤连接器有关)  例如 AMPLIMITE 线缆、USB Cable、MOD JK CABLE，各种同轴CABLE 总述-level 6等级 6 ：不同系统之间的连接，包括电缆组件、电源线组件、射频同轴电缆组件及光纤通俗叫法:系统对系统的连接器  坚固变得很重要  插拨次数要求增加，几百次甚至近千次。

 由于更长的暴露的长度，屏蔽和过滤很重要  标准化是一个主要的考虑  工业标准如RS232、RS-449、SCSI-1、SCSI-2、IEEE 1394、IEEE 802.3， MIL-C-39012(与射频同轴接插件有关)， MIL-C-24308(与AMPLIMITE有关)， V35(系统内连接和网络工业有关)，905及906(与光纤连接器有关)  例如 AMPLIMITE 线缆、USB Cable、MOD JK CABLE，各种同轴CABLE 总述-性能和测试总述-性能和测试总述-性能和测试总述-性能和测试总述-性能和测试总述-性能和测试总述-性能和测试总述-性能和测试END。