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這些通常是為了特殊規格與需求而使用, 並非連接 器之必要構成件.
连接器的基本性能
• • 连接器的基本性能可分为三大类：即机械性能、电气性能和环境性能。 另一个 重要的机械性能是连接器的机械寿命。机械寿命实际上是一种耐久性（durability） 指标，在国标GB5095中把它叫作机械操作。它是以一次插入和一次拔出为一个 循环，以在规定的插拔循环后连接器能否正常完成其连接功能（如接触电阻值） 作为评判依据。 1．机械性能就连接功能而言，插拔力是重要地机械性能。插拔力分为插入 力和拔出力（拔出力亦称分离力），两者的要求是不同的。在有关标准中有最大 插入力和最小分离力规定，这表明，从使用角度来看，插入力要小（从而有低插 入力LIF和无插入力ZIF的结构），而分离力若太小，则会影响接触的可靠 性。 连接器的插拔力和机械寿命与接触件结构（正压力大小）接触部位镀层质 量（滑动摩擦系数）以及接触件排列尺寸精度（对准度）有关。 2．电气性能连接器的主要电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和抗电强 度。 ①接触电阻高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。连接器的接 触电阻从几毫欧到数十毫欧不等。 ②绝缘电阻衡量电连接器接触件之间和接触 件与外壳之间绝缘性能的指标，其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等。 ③抗电 强度或称耐电压、介质耐压，是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受 额定试验电压的能力。 ④其它电气性能。 电磁干扰泄漏衰减是评价连接器的 电磁干扰屏蔽效果,电磁干扰泄漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果，一般 在100MHz~10GHz频率范围内测试。 对射频同轴连接器而言，还有特性阻抗、 插入损耗、反射系数、电压驻波比（VSWR）等电气指标。由于数字技术的发展， 为了连接和传输高速数字脉冲信号，出现了一类新型的连接器即高速信号连接器， 相应地，在电气性能方面，除特性阻抗外，还出现了一些新的电气指标，如串扰 （crosstalk），传输延迟（delay）、时滞（skew）等。
其他: 其他: 銅鎳合金: C7XXXX機械強度介於黃銅與磷青銅之 , ,高導電性 可於高電流應用 ,, .. 銅鎳合金: C7XXXX機械強度介於黃銅與磷青銅之間高導電性 可於高電流應用 間 高銅合金: C1XXXX 降伏 70 ksi,高導電性90% ICAS ,需要極高導電性時應用 .. 高銅合金: C1XXXX 降伏 70 ksi,高導電性90% ICAS ,需要極高導電性時應用 (390-460). 銅鈦合金: 機械性質媲美銅鈹合金,高溫強度最佳時效處理溫度低 ,, (390-460). 銅鈦合金: 機械性質媲美銅鈹合金,高溫強度最佳時效處理溫度低
連接器的定義與功能
連接器的零件與機能
一般連接器必備有以下零件:
- 電鍍層 Plating finish
電鍍層提供端子基材(基底金屬)之保護,免於遭受腐蝕或污染,並且維持 接觸介面之最佳狀態.
- 端子 Contact
從接觸介面傳遞訊號或電力至永久接合處, 所以必頇提供必要的正向力來維 持接觸介面之穩定, 及適當的永久接合處之機構.
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连接器的基本性能
• 3．环境性能常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、振动和冲击 等。 ①耐温目前连接器的最高工作温度为200℃（少数高温特种连接器 除外），最低温度为-65℃。由于连接器工作时，电流在接触点处产生热量， 导致温升，因此一般认为工作温度应等于环境温度与接点温升之和。在某 些规范中，明确规定了连接器在额定工作电流下容许的最高温升。 ②耐 湿潮气的侵入会影响连接h绝缘性能，并锈蚀金属零件。恒定湿热试验条 件为相对湿度90%~95%（依据产品规范，可达98%）、温度+40±20℃， 试验时间按产品规定，最少为96小时。交变湿热试验则更严苛。 ③耐盐 雾连接器在含有潮气和盐分的环境中工作时，其金属结构件、接触件表面 处理层有可能产生电化腐蚀，影响连接器的物理和电气性能。为了评价电 连接器耐受这种环境的能力，规定了盐雾试验。 它是将连接器悬挂在温 度受控的试验箱内，用规定浓度的氯化钠溶液用压缩空气喷出，形成盐雾 大气，其暴露时间由产品规范规定，至少为48小时。 ④振动和冲击耐振 动和冲击是电连接器的重要性能，在特殊的应用环境中如航空和航天、铁 路和公路运输中尤为重要，它是检验电连接器机械结构的坚固性和电接触 可靠性的重要指标。在有关的试验方法中都有明确的规定。冲击试验中应 规定峰值加速度、持续时间和冲击脉冲波形，以及电气连续性中断的时间。 ⑤其它环境性能根据使用要求，电连接器的其它环境性能还有密封性 （空气泄漏、液体压力）、液体浸渍（对特定液体的耐恶习化能力）、低 气压等。
連接器的零件與機能
- 端子Contact
端子必頇是導體, 且最好是阻抗係數低的金屬. 金與銀 是最好的導體, 但因價格與機械性質等因素而常採用銅合 金. 連接器最常採用的是黃銅(Brass), 磷青銅(Phosphor Bronze), 以及鈹銅(Beryllium-Copper). 黃銅有應力釋放 過快及成型較差的缺點, 但加工較容易並且導電性佳. 鈹 銅較無應力釋放問題, 但價格高且有毒性, 所以不常使用. 磷青銅加工性與應力釋放問題皆屬第二順位, 但價格與所 能提供之機械性質皆尚能符合需求, 所以最常被使用. 然 銅合金容易氧化, 所以必頇提供保護, 最常是使用鍍層(電 鍍, 浸鍍, 滾鍍等).
連接器的零件與機能
- 電鍍層 Plating finish ------ 錫鉛
錫鉛通常是用在永久接合處, 提供一個易於銲接的 狀態. 一般使用錫鉛比為63:37, 60:40, 或是90:10. 使用鉛是為了降低熔點以及銲接時的溫度,並增加硬度 及避免錫絲的產生. 錫鉛為非貴重金屬, 亦與氧氣產 生氧化層. 有時會使用於電力連接器(Power connector)的接觸介面鍍層, 但因有Fretting Corrosion的問題, 所以較少在低正向力的連接器上使 用, 而通常傳遞訊號之連接器其正向力皆不高. 錫鉛 鍍層提供了鎳底的保護, 在銲接的過程中, 熔融的錫 將表層錫鉛鍍層熔化後, 再與未受污染的鎳層做接合, 達到所需的接合力. 錫與銅之接合力較差.
- 本體(塑膠) Housing
端子間之絕緣體, 挾持端子使其固定在正確位置, 並對端子提供必要的機械 性及操作中環境之保護.
連接器的零件與機能
- 電鍍層 Plating finish-------鎳
電鍍層通常使用鎳(Nickel), 錫鉛(Tin-Lead)或錫 (Tin), 鈀鎳(Palladium-Nickel), 金(Gold), 及銀 (Silver)為電鍍材料. 這些金屬材料分為貴重金屬 (Noble Metal)與非貴重金屬(Non-noble Metal).最常 使用的組合是鍍鎳底,再加上鍍金及錫鉛. 鎳底可提供必要的接觸界面硬度, 以抵抗磨耗增加 插拔次數, 並防止金與基底金屬間的析出(Diffusion) 現象. 其為非貴重金屬, 易與氧氣起化合作用, 產生 氧化層, 然此氧化層不會向下腐蝕.此氧化層為不平滑 表面, 因此亦可作為基底金屬因針孔(Pore)在表層形 成腐蝕物之擴散阻隔.
‧銅錫合金 ‧銅錫合金 ‧UNS C51XX, C52XX ‧UNS C51XX, C52XX ‧0.2%降伏強度 77-100 ksi ‧0.2%降伏強度 77-100 ksi ‧高強度性能好 ‧高強度性能好 ‧可接受的應力鬆弛抵抗力 ‧可接受的應力鬆弛抵抗力 ‧較好的變形能力 ‧較好的變形能力 ‧導電性好 10-20% ICAS ‧導電性好 10-20% ICAS ‧具強度,導電性,可鍛性及 ‧具強度,導電性,可鍛性及 成本的良好組合 成本的良好組合
連接器的零件與機能
- 端子Contact
端子必頇提供正向力, 通常稱提供正向力的端子為母端端子, 而另一 端則為公端. 端子的長度與截面積直接影響電阻值. 與長度成正比但與 截面積成反比. 除此之外端子的幾何設計會影響插拔力, 插拔次數, 正 向力,與挾持力. 端子的一端為接觸介面, 另一端為永久接合處. 永久接合處視使用上 的不同, 而有各式的設計, 最常見的有DIP及SMT錫腳的設計. 此外尚有 IDC, Crimp, Press-Fit, Compliant, Straddle Mount, 及Wire Wrap等 各式設計, 以符合不同的需要. 此永久性接合是以一次接合為主, 接合 後即不再拆離, 通常是客戶做系統組裝時, 必頇使用的機構, 所以亦是 設計的重點之一.
連接器基础知识與 检验标准
講師: Sun Ling 2013/10/22
課程大綱
1. 連接器定義及功能 2. 連接器之零件及機能 3. 連接器之使用 4. 连接器產品之介紹 5.连接器產品之工艺流程 6.连接器產品之检验标准及方法
連接器的定義與功能
何謂連接器?
“是一電子被動元件, 提供兩系統一個 可分離的介面, 並且不會造成系統功能 無法接受的效果”
端子提供如下三个功能： 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
連接器的零件與機能
- 本體Housing
本體必頇是非導體, 以作為端子間的隔離, 避免訊號或 電力干擾或不正常傳導. 另外也作為使用者的安全防護, 避免電擊. 本體必頇要易於加工, 通常在考量加工性, 機 械強度, 電器特性與回收再利用性後, 一般皆選用熱塑性 塑膠材料. 常用的塑膠材料有Nylon, LCP, PBT, PET, PCT, 及PPS等. 為了達到必要的機械強度, 通常會在塑膠材料中 加入30%的玻璃纖維. 且為了達到工業安全標準, 必頇添加 防火材料. 以往銲接是用Wave Soldering或手工焊接, 所 以不太重視塑膠本體的耐溫性. 現今因SMT技術的盛行, 許 多系統廠商在選用連接器時, 多會要求210-230C的高耐溫 性. 這帶動了Nylon材料的改良, 以及LCP與PPS的使用高峰.連接器的 Nhomakorabea件與機能
黃銅 黃銅 磷青銅 磷青銅 鈹銅 鈹銅 銅鈹合金 銅鈹合金 ‧UNS C17XXX ‧UNS C17XXX ‧0.2%降伏強度 95-180 ksi ‧0.2%降伏強度 95-180 ksi ‧很高的強度性能 ‧很高的強度性能 ‧可接受的應力鬆弛抵抗力 ‧可接受的應力鬆弛抵抗力 ‧高強度下良 ‧高強度下良 好的變形能力 好的變形能力 ‧導電性好 16-26% ICAS ‧導電性好 16-26% ICAS ‧成本高 ‧成本高
