連（lián）接器質量檢（jiǎn）測的前世今生
點擊:0次 責任編輯：未（wèi）知 發表時間：2016-09-21 18:34:10
1、什麽是連接器？
連接器，即CONNECTOR。國內亦稱作（zuò）接插（chā）件、插頭和插座。一般是指電（diàn）連接（jiē）器。即連接兩個有源器件的器件，傳（chuán）輸電流或信號。
連接器是我們電子工（gōng）程技術人員經常接觸的一種部件。它的作用非常單純：在電路內被阻斷（duàn）處或（huò）孤立（lì）不通的電路之間，架起溝通的（de）橋梁，從而使電流流通，使電（diàn）路實現預定的功能。連接器是電子設備中不可缺少的（de）部件，順著電流流通（tōng）的通路觀察，你總會發現有一個或多個連接器。連接器形式和結構是千變萬化的，隨著應用對象、頻率（lǜ）、功率、應用（yòng）環境等不同，有各種不同形式（shì）的連接器。例如，球場上點燈用的連接器和硬盤驅動器的連接器，以及點（diǎn）燃火箭的連接器是大不相同的（de）。但（dàn）是無論什麽樣（yàng）的連接器，都要保證電（diàn）流順暢連續和可靠地流通。 就泛指而言，連接器所接通的不僅僅限於電流，在光電子技（jì）術迅猛發展的今天，光纖係統中，傳遞信號的載體是光，玻璃和塑料（liào）代替了普通電路中的導線，但是光信號通路中也使用連接器，它們的作用與電路連接器相同。由於我們隻關心電路連接器，所（suǒ）以，本課程嘉峪檢測網將緊密結合Molex公司的產品，集中介紹電路連接器（qì）及其應用。
2、為什（shí）麽要（yào）使用連接器？
設想一下如（rú）果（guǒ）沒（méi）有連接器會是怎樣？這時電路之間要用連續的導體永久（jiǔ）性地連接（jiē）在 一起，例如電子裝置要連接在電源（yuán）上，必須把連接導線（xiàn）兩端，與（yǔ）電（diàn）子裝置及電源通過某種方法（例如焊接）固定接牢。這樣一來，無論對於生產還是使用，都帶來了諸多不便。 以汽車電池為例。假定（dìng）電池電纜被固定焊（hàn）牢在電池上，汽車生產廠為安裝（zhuāng）電池就增加了工作量，增加了生（shēng）產時間和成本。電池損壞（huài）需（xū）要更換時，還要將汽車送到維修站，脫焊拆除舊的，再焊上新的，為此要付較多的人（rén）工費（fèi）。有了連接器就可以免除許多麻煩，從商店買個新電池（chí），斷（duàn）開連接器，拆除舊電池，裝上新電池，重新接通連接器就可以了（le）。這個簡單的例子（zǐ）說明了連接器的好處。它使設計和生產過程更方便、更靈活，降低了生產和維護成（chéng）本。
連接器的好處：
1、改善生產（chǎn）過程
連接（jiē）器（qì）簡化電子產品的裝配過程（chéng）。也簡化了批量生產過程；
2、易於維修
如果某電子元部件失效，裝有連（lián）接器時可以快速更換（huàn）失效元部件；
3、便於升級（jí）
隨著技術進（jìn）步（bù），裝（zhuāng）有連接器時可（kě）以（yǐ）更（gèng）新（xīn）元部（bù）件（jiàn），用新的、更完善（shàn）的元部件代替舊的；
4、提高設計的靈活性（xìng）
使用連接器使工程師（shī）們在設計和集（jí）成新產品（pǐn）時，以（yǐ）及用元（yuán）部件（jiàn）組成係統時（shí），有更大的靈活性。
3、連接器的基（jī）本性能
連接器（qì）知識連接器的（de）基本性（xìng）能可分為三大類：即機械性能、電氣性能和（hé）環境（jìng）性能。 另一個重要的（de）機械性能是連接器的機械（xiè）壽命（mìng）。機（jī）械壽命實際上是一（yī）種耐久（jiǔ）性（durability）指標，在GB5095中（zhōng）把它叫作（zuò）機械操作。它是以一次插入和一次拔出為一個循環，以在規定的插拔循環後連接器能否正常完成其（qí）連接（jiē）功（gōng）能（如接觸電阻值（zhí））作為評判依據。
1．機械性能就連接功能而言，插拔力是重要地機械性能（néng）。插拔力分（fèn）為插入力和拔出力（拔（bá）出力亦稱分離力），兩者的要求是不同的。在（zài）有關標（biāo）準中（zhōng）有最大（dà）插入力和最（zuì）小分離力規定，這（zhè）表明，從使用角度（dù）來看，插入力要（yào）小（從而有低插（chā）入（rù）力LIF和無插入（rù）力ZIF的結構），而分離力若太小，則（zé）會影響接觸（chù）的可（kě）靠性。 連（lián）接器的插拔力和機械壽命與接觸件結構（正壓力大小）接觸部位鍍層質量（滑動摩擦係數）以及接（jiē）觸（chù）件排列尺（chǐ）寸精度（對準度）有關。
2．電氣性能連接器的主要電氣性能包括接觸電阻、絕緣電阻和抗電強度。
①接觸電（diàn）阻高質量的電連接（jiē）器應當具有（yǒu）低而（ér）穩定的接觸（chù）電阻。連接器的接觸（chù）電阻從幾毫歐到數十毫歐不（bú）等。
②絕緣電阻衡量電連（lián）接器接觸件之間和接觸件與外殼之間（jiān）絕緣性能的指標，其數量級為數百兆歐至數千兆歐不等。
③抗電強度或稱耐電（diàn）壓（yā）、介質耐壓，是表征連接器接觸件之間或接觸件與外殼（ké）之（zhī）間耐受額定試驗電（diàn）壓的能力。
④其它（tā）電氣性能（néng）。
電磁幹擾泄漏衰（shuāi）減是評價連接器的（de）電磁幹擾屏蔽（bì）效果,電磁幹擾泄漏衰減（jiǎn）是評價連接器的（de）電磁幹擾屏蔽效果，一般在100MHz~10GHz頻（pín）率範圍內測試。
對射（shè）頻同軸連接（jiē）器而言，還有特性（xìng）阻抗、插入損耗、反射（shè）係數、電壓駐波（bō）比（VSWR）等電氣（qì）指標。由於數（shù）字技術的發展，為了連接和（hé）傳輸高速數字脈衝信（xìn）號，出現了一（yī）類新型的連接器即高速信號連（lián）接器，相應地，在電氣性能方麵（miàn），除特性阻抗外，還出現了一些新的電氣指標，如串擾（crosstalk），傳輸延遲（delay）、時滯（skew）等。
3．環境性能常見的環境性（xìng）能（néng）包括耐（nài）溫、耐濕、耐鹽霧、振動和衝擊等。
①耐溫目前連接器的最高工作溫度為200℃（少數（shù）高溫特（tè）種連接（jiē）器除外），最低溫度為（wéi）-65℃。由於連（lián）接器工作時，電流在接觸點處產生熱量，導致溫升，因此一般認為工（gōng）作溫度應等於（yú）環境溫度與接點溫（wēn）升之和。在某些（xiē）規範中（zhōng），明確規定了連接器在額定工作電流下容許的最高溫升。
②耐濕潮氣的侵入會影響（xiǎng）連接h絕緣性能，並鏽蝕金屬零件。恒（héng）定濕熱（rè）試驗條件（jiàn）為相對濕度90%~95%（依據產品規範，可（kě）達98%）、溫度+40±20℃，試（shì）驗時間按產品（pǐn）規定，最少（shǎo）為96小時。交變濕熱試驗則更嚴苛。
③耐鹽霧連接（jiē）器在含有潮氣和（hé）鹽分（fèn）的環境中工作時，其金屬結構件、接觸件表麵處理層有可能產生電化腐蝕，影響連接器的物理和電氣性能。為了評價電連（lián）接器耐受這種環境的能力，規定了鹽霧試（shì）驗。 它是將連接器（qì）懸掛在溫度受控的試驗箱（xiāng）內，用規定濃度（dù）的氯化鈉（nà）溶液用壓縮空氣噴出，形（xíng）成鹽霧大氣，其暴露時間由產品規範規定，至少為48小時。
④振動和衝擊耐振動和衝擊是電連接器的重要性能（néng），在特殊的應用環境中如航空和航（háng）天、鐵路和公路運輸中（zhōng）尤為重要，它是檢驗電連接器機械結（jié）構（gòu）的堅固性和電接觸可靠性的重要指標。在有關的試驗方法中（zhōng）都有明（míng）確的規定。衝擊試驗中（zhōng）應規定峰值加速度、持續時間和（hé）衝擊脈衝波形（xíng），以及電氣連續性中（zhōng）斷的時間。
⑤其它環境性能根據使用要求，電連接器的其它環境性能還有密封性（空氣泄漏、液體（tǐ）壓力）、液體浸漬（對（duì）特定液體的耐惡習化能力）、低氣壓等。
4、連接器的類別及定義
由（yóu）於連接器的結構日益多（duō）樣化，新的結構和應用領域不斷出現，試圖（tú）用一種固定的模（mó）式來解決分類和命名問題，已顯得難以適應。盡管如此，一（yī）些基本的（de）分類仍然（rán）是有效的。
1．互連的層次
根據電子設備內外連接的功能，互連（interconnection）可分為五個層次。
① 芯片封裝的內部連接
② IC封裝引腳與PCB的連（lián）接。典型連接器IC插座。
③ 印製電路與導線或印製板的連接。典型連接器為印製電路連接器。
④ 底板與底板的連接。典型連接器為機櫃式連接器（qì）。
⑤ 設備與設備之間的連接。典型產品（pǐn）為（wéi）圓（yuán）形連（lián）接器。
第③和④層次有某些重迭。在（zài）五個層次的連接器中，市場額（é）最高的是第③和（hé）第⑤層次的產（chǎn）品，而目前增長最快的是（shì）第③層次的產品。
2．連接器規格的（de）層次
按（àn）照國際電工委員會（IEC）的分類，連接器屬於電子設備用機（jī）電元件，其規格層次為：
門類（lèi）（family）例：連（lián）接器
分門類（sub-family）例：圓形連接器
類型（type）例：YB型圓形連接器（qì）
品種（style）例：YB3470
規格（variant）
3．連接器在我國的定義
在我國的行業管理中，把連接器與開關、鍵盤等統稱為電接插元件，而（ér）電接插元件與繼電（diàn）器則統稱機電組件。
4．連接器的產品類（lèi）別
連（lián）接器產品類型的劃分雖然有些混亂，但從技術上看，連（lián）接器產品類別隻有（yǒu）兩種基本的劃分辦法：①按外形結構：圓形和矩形（橫截麵（miàn）），②按工作頻率：低頻和高頻（以3MHz為界）。
按照（zhào）上述（shù）劃分，同軸連接器屬於（yú）圓形，印（yìn）製電路連接器屬於矩形（從曆（lì）史上看，印製電路（lù）連接器確實是從矩形連接器中分離出來自成一（yī）類的），而目前流行的矩形連接器其截（jié）麵為梯形，近似於矩形。以3MHz為界劃分低頻和高頻與無（wú）線電波的頻率劃分也是基本一致的。
至於其它按用（yòng）途、安裝方式、特（tè）殊結構、特殊性能等還可以（yǐ）劃分出許多不同的（de）類型，並常常出現在刊物和製造商的（de）宣傳品中，但一般隻是為了突出某一特征和（hé）用途，基本分類仍然沒有超出上述的劃分原則。
考慮到連接器的技術發展和實際情況，從其通用性和相關的（de）技術標準，連接器可劃分以下幾種（zhǒng）類別（bié）（分門類）：①低頻圓形連接器；②矩形連接器；③印製電路連接器；④射頻連接器；⑤光纖連接器。
5．連接器的型號命名
連接器的型號命名是（shì）客戶（hù）采購（gòu）和製造商組織生產的依據。在國內外連接器行業中，產品型號命名有兩種思路：一種是用字母代號加數字的（de）辦法，力求在型號（hào）命名中反映產品的主要結構特點。這種方式的好處是易於識別（bié），但排列太長，過於複雜，隨著連接器的小型化（huà），給打印帶來很多困難。目前國內仍流行這種方式，並在某些行業標準甚至（zhì）國標中作出了規定，如SJ2298-83（印（yìn）製電（diàn）路（lù）連接器）、SJ2297-83（矩形連接器）、SJ2459-84（帶狀電纜連接器）、GB9538-88（帶狀電纜連接器（qì））等。由於連接器（qì）結構的日益多樣（yàng）化，在實踐中用一種命名（míng）規則複蓋某一類連接器越來越（yuè）困（kùn）難。另一種思路是用阿拉伯數字組合。這種方式的好處是簡潔，便於計算機管（guǎn）理（lǐ）和小型產（chǎn）品的標（biāo）誌打印。國際上主要的連接器製（zhì）造商目前均采用這種方式。可以預計由各製造商製訂反映自身（shēn）特色的命名辦法將會逐漸取代在計劃經濟體製下由全行業統一規定某種命名規則（zé）的辦法。
5、連接器市場發展概況
隨著消（xiāo）費（fèi）電子、汽車（chē）電子、通信終端市（shì）場的快速（sù）增長（zhǎng）以及全球連接器生產能力不斷向亞（yà）洲及中國轉移，亞洲已成為連接器市場最有發展潛力的地方，而中國將成為全球（qiú）連接器增長最（zuì）快和容量（liàng）最大的市場（chǎng）。據估計，未（wèi）來中（zhōng）國連接器（qì）市場的成長速度將繼續超過全球平均水平（píng），過去（qù）幾年，中國連接器的市場規模年均（jun1）增速達到15%。
電連（lián）接器的主要配（pèi）套領域有交通、通信、網絡、IT、醫療、家電等，配套領域產品技術水平的快速發展及其市場的快速增長，強有力地牽引著連接（jiē）器技術的發展。到目前為止，連接器（qì）已發展成為產品種類（lèi）齊全、品種規格豐富、結構型式多樣、專業方向細分、行業特征明顯、標準體係規範的係列化和專業化的產品。
總體上看，連（lián）接器技術的發展呈現出如下特點：信號傳輸的高速化和數字化、各類信號傳輸（shū）的集（jí）成化、產品（pǐn）體積的小型化微型化、產品的低成本化、接觸件（jiàn）端接方式表（biǎo）貼化、模塊組合化、插拔的（de）便捷化等等。以上技術代表了（le）連接器技術的發展方向，但需要說明的（de）是：以（yǐ）上技術並不是所有連接（jiē）器都必需的，不同配套領域和不同使用環境的連（lián）接器，對以（yǐ）上（shàng）技術的需求點是完（wán）全不一樣的。
6、連接器（qì）的發展方向
連接器的發展應（yīng）向小型化、高密度、高速傳輸、高頻（pín）方向（xiàng）發（fā）展。小型化是指連接器中心間距更小，高密度是實現大（dà）芯數（shù）化。高密（mì）度PCB（印製（zhì）電路板）連接器有效接觸件總數（shù）達600芯，專用器件最多可達（dá）5000芯。高速傳輸是指現（xiàn）代計算機、信息技術及網絡化技術要求信號傳輸的時標速率達兆赫頻段，脈衝時間達到亞毫（háo）秒，因此要求有高速傳輸連接器。高頻化是為適應毫米波技術發展，射頻（pín）同軸（zhóu）連接器均已進入（rù）毫米波工作頻段。
7、國內外知名的（de）連（lián）接器廠商（shāng）
中航光電、航天電器、四川華（huá）豐、富士康科技、Tyco Electronics、 Molex、 Amphenol、 FCI、JAE（僅供參考）
連接器常用術語大全
1. 連接器：通常裝接（jiē）在（zài）電纜或設備上，供傳輸線係統電（diàn）連（lián）接（jiē）的（de）可分離元件（轉接器除外）
2. 射（shè）頻連接器：是在射頻範（fàn）圍內使用的連接器。
3. 視頻：頻率範圍在3HZ∽30MHZ之間的無線電波。
4. 射頻：頻率範圍在3千HZ∽3000GHZ之間的（de）無線電波。
5. 高頻：頻率（lǜ）範圍在3MHZ∽30MHZ之（zhī）間的無線電波。
6. 同軸：內導體具有介質支撐，結構上能在測量（liàng）中（zhōng）采用頻率範圍內得到最小的內反射係數。
7. 三（sān）同軸：由具有公共軸（zhóu）線並且相互絕緣（yuán）的三層同心導體組成（chéng）的傳輸線。
8. 等級：連接器在機械和電氣精密度方麵特別是在規定的（de）反射係數方麵的水平。
9. 通用連接器（2級）：采用最寬的容許尺寸偏差（公差（chà））製造，但仍能保證最低（dī）限度的規定（dìng）性能和互配性的一種連接器。
注：反射係數的要求可規定，也可以不規定（dìng）。
10.高性能連接（jiē）器（qì）（1級）：按頻率變化（huà）來規定反射係數極（jí）限值的一種連接器，通常所規（guī）定的尺寸公差不比相應的2級連接器嚴格，但（dàn）是需要保證連接器滿足反射係（xì）數的要求時，製（zhì）造廠有責任選擇較嚴的公差。
11.標準試驗連接（jiē）器(0級)：用來對1級和2級連接器進行反射係數測量的（de）一種精密製造的具體類型連接器，對測量結果引起的誤差可以忽（hū）略不計。
注：標準試驗連接器通常是不同類型間轉接器的一部（bù）分，而轉接器與精密連接器連接構成（chéng）測試設備的一部分。
12.密封
12.1密封（fēng）連接器：具（jù）有能滿足規定的（de）氣（qì）體，潮氣或液體密封性要求（qiú）的連接器。
12.2隔障密（mì）封（fēng）：防止與氣體、潮（cháo）氣或液體沿著軸向進入連接器殼體內部的密封。
12.3麵板（bǎn）密封：防（fáng）止氣體、潮氣（qì）或液體通（tōng）過安裝孔進入固定或轉接器殼體與麵板之間的密封。
注：密封件（jiàn）通常作為獨立產品提供。
12.4插（chā）合（hé）麵密封：防止氣體、潮氣或液體（tǐ）進入（rù）一對插合連接器界麵處的密封。
12.5氣密封（fēng）：滿足IEC60068-2-17《基本環境試驗規程第2部分：試驗-試驗Q：密封》中試驗Qk規定要求的密封（fēng）。
連接器的基本結構組成
連接（jiē）器的（de）基本結構件有①接觸件；②絕緣（yuán）體；③外殼（視品種而定）；④附件。
1．接觸（chù）件（contacts） 是連（lián）接（jiē）器完成電（diàn）連接（jiē）功能的核心零件。一般由陽性接觸件和陰性接觸件組成接觸對，通過陰（yīn）、陽接觸件的插合（hé）完成電連接。
陽性接觸件為剛性零（líng）件，其形狀為圓柱形（圓插針）、方柱形（方插針）或扁平形（插片）。陽性接觸（chù）件一般（bān）由黃銅、磷青銅製成。
陰性接觸件（jiàn）即插孔，是接（jiē）觸對的關鍵零件，它依（yī）靠彈性結（jié）構在與插針插合時發生彈性變形而（ér）產生彈性力（lì）與陽性（xìng）接觸件形（xíng）成（chéng）緊密接觸，完成連接。插孔的（de）結構種（zhǒng）類很多（duō），有圓（yuán）筒型（劈槽、縮口）、音叉型、懸臂梁型（xíng）（縱向開（kāi）槽）、折迭（dié）型（縱向開（kāi）槽，9字形）、盒形（方插孔）以及雙曲麵線簧插孔等。
2．絕緣體 絕緣體也常稱為基座（base）或安裝板（insert），它的作用是使接觸件按所需要的位置和間距排列，並（bìng）保證接觸件之間和接觸件與外殼之間的絕緣性能。良好的（de）絕緣電阻、耐電壓性能以及易加工性是選擇絕緣材料加工成絕（jué）緣體的基本要求。
3．殼體 也稱外殼（shell），是連接器的外罩，它為內裝（zhuāng）的絕（jué）緣安裝（zhuāng）板和插針提供機械保護，並提（tí）供插頭和插座插合時的對（duì）準，進而將（jiāng）連接器固定到設備上。
4．附件 附件分結構附件和安裝附件。結構（gòu）附件（jiàn）如（rú）卡圈、定位鍵、定位（wèi）銷、導向銷、聯接環、電纜夾、密封圈、密封（fēng）墊等。安裝（zhuāng）附件如螺釘、螺母、螺杆、彈簧圈等。附件大都有標準件和通用件。
連接器的結（jié）構原理簡介
連接器的基（jī）本結構件有①接觸件；②絕緣體（tǐ）；③外殼（視品種而定）；④附件。
1、接（jiē）觸件（contacts）
是連（lián）接（jiē）器完成電連接功能的核心（xīn）零（líng）件（jiàn）。一般由陽性接觸件和陰性接觸件組成接觸對，通過陰、陽接觸件的插合完成電連（lián）接。
陽（yáng）性接觸件為剛性零件，其形狀為圓柱形（圓插針）、方柱形（方插（chā）針）或扁平形（插片）。陽（yáng）性接觸件一（yī）般由（yóu）黃銅、磷青銅製成。]
2．絕緣體
絕緣體也（yě）常稱為基座（base）或安裝板（insert），它（tā）的作用是使接觸件按所需要的位置和間（jiān）距排（pái）列，並保證接觸件之間和接觸件與外殼之間的（de）絕緣（yuán）性能。良好的絕緣電阻、耐電（diàn）壓性（xìng）能以及易加工性是選擇（zé）絕緣材料加（jiā）工成絕緣體的基本要求。
3．殼體
也稱外殼（shell），是連接器的外罩，它為內裝的絕緣安裝板和（hé）插針提供機（jī）械保護，並提供插頭和插座插合時的對準，進（jìn）而將（jiāng）連接器固定（dìng）到設備上。
4．附件
附件分結構附件和安裝附件（jiàn）。結構附件如卡圈、定位（wèi）鍵、定位銷、導向銷、聯接環（huán）、電纜夾、密封（fēng）圈、密封墊（diàn）等。安（ān）裝附件如螺釘、螺母、螺杆、彈簧圈等。附件大都有標準件和（hé）通用件。
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