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可分离连接

发布时间:2011/8/26 9:46:20 访问次数:1108

    在电子产品或系统中,可分离连接应用非常普遍。由于可分离连接的机械属性使其在电子技术中得不到足够的重视,但这丝毫不意味着它不重要,许多电子系统的故障就出在那些看似非带简单的机械连接中。对于制造系统而言,任何一个细节都可能是“链条效
应”中不可忽略的环节,更何况可分离连接在电子产品或系统中几乎无处不在。
    鉴于可分离连接在电子制造中的重要性,虽然从连接机理上说属于机械连接,但还是把它作为单独的一节来介绍。
    1.可分离连接技术         V1000LA80A
    可分离连接技术是连接技术两个基本类别一一永久性连接与可分离连接之一,如果用书面定义来概括,就是一种在两个电子零部件或分系统之间提供可分离的界面而对信号完整性或功率损耗不产生不可接受后果的机电系统连接技术。
    在这个定义中着重指出的关键要素是“机电系统”、“可分离的”和“不可接受的”。可分离连接是一种机电系统,因为它采用了机械手段(簧片接触)来产生电气界面。这些分离的机械和电气功能也和另外两个关键词相关联。‘提供“可分离性”基本上是一种机械功能。确保连接器不会对系统引入“不可接受的”电气效应是一种电气功能;反过来,电气功能依赖于可分离连接中电接触界面的机械可行性和稳定性。
    可分离连接是电子产品或系统设计、制造以及使用、维护过程必不可少的一种技术。有许多理由需要可分离性,其中包括便于结构设计,零部件的制造T艺,产品可制造性、可测试性、可维修性要求,用户需求的差异化以及产品扩展、升级,日益增长的便捞性、组合性要求,以及节约资源、低碳等环保要求。

    2.可分离连接技术的基本要求
    1)保证“可接受性”
    在可分离连接技术概念中有两个要素——“信号完整性”和“功率损耗”,这也是电连接的基本功能——信号传输和功率传递。由于存在可分离的界面,信号传输不可能没有衰减和干扰,功率传递(包括电源分配)不可能没有损耗,关键是通过技术措施(例如连接器品种和规格的合理选择、连接工艺和结构设计等)把它们控制在可接受的范围内。
    2)保证连接可靠性
    可分离连接的关键还是“连接”,保证连接的可靠性是这种技术的核心。“可分离”的模式使这种连接的可靠性增加了许多不确定因素,例如随着产品使用环境的变化、时间的延续和插合循环次数的增加,插合界面的磨损和氧化使界面接触电阻增加,直接威胁连接的可靠性。
    3)操作便利性
    可分离性是这种连接方式的特点,特别是整机和系统级连接基本上是非专业人员操作,因此要求这种方式必须使“连接”和“分离”都具备便利性,也就是这种操作不需要专门的工具和技巧就能完成,而且不会出现错误连接和损伤连接器。例如随着连接器位数
或针数的增加,现在已有1000多位的连接器,对这种连接器进行的“插”、“拔”操作并不容易,插合力祁连接器结构选择变得日益重要。因此,可分离连接技术的防误操作和人性化设计越来越重要。
    4)标准化技术
    标准化对于“可分离”连接技术具有特殊重要性,特别是部件和分系统级连接,为了使系统达到最优化,部件和分系统可能来自不同制造厂商;此外电子系统使用中零配件储备和维修中使用的很可能不是原设备提供的零配件,除了零配件性能之外重要的是连接器的标准化。不同国家和地区制造的型号规格一致、功能相同的产品因为连接器不一致而无法使用的实例比比皆是。

      3.可分离连接技术的类型
    可分离连接有多种分类方法,从工程应用角度,兼顾常用电子系统连接的级别和连接器性能类别,分为以下4类:
    A类  元器件与印制电路板的连接。
    B类  印制电路板与印制电路板或其他部件之间连接。
    C类  同一机壳内各功能单元相互连接。
    D类  系统内各种设备之间的连接。
    理论上说,这些连接也可以使用我们在其他章节中讲到的基板连接、焊接、胶接等连接方式,但是显然使用可分离连接是既能提高效率、有利装配、方便调试、便于维修,同时又利于产品应用和系统集成的最佳选择。
    图6.4.1所示为可分离连接分类示意图。

              

    4.可分离连接的应用——信号和功率   UAA3535       
    可分离连接两种基本的应用为信号和功率。信号应用以小电流和低电压要求为特一点;相比之下,功率应用主要用于较大电流、较高电压的场合。
    1)信号传输应用
    信号传输是弱电范畴,电流范围从微安到毫安数量级,一般不超过几十毫安。随着电子应用复杂性的增加,该范围将在两个方向上继续扩展。信号应用的驱动电压一般为几伏,特殊应用可达到10V以上。
    弱电平传输中信号完整性是关键,可分离界面的阻抗对于信号应用至关重要,有关阻抗控制的可分离连接设计是可分离连接技术发展的重要领域。人们正在研究各种新型连接器和有关技术措施,将可分离连接对信号完整性的影响控制在可接受的范围。
    2)功率传递应用
    功率传递应用包括电源配置和功率信号传递两个领域,电流范围可从几十毫安到几十安培甚至更大,电压从几伏到几十伏甚至更高数量级。
    在电源配置中同样存在电源完整性问题,不过更多需要考虑的是可分离界面热管理的要求。大电流所产生的焦耳热将成为一项重要的设计/选择标准,连接界面的部分氧化可能不会影响+功率传递,但产生的热量会加剧氧化形成恶性循环而损坏连接器。


 

    在电子产品或系统中,可分离连接应用非常普遍。由于可分离连接的机械属性使其在电子技术中得不到足够的重视,但这丝毫不意味着它不重要,许多电子系统的故障就出在那些看似非带简单的机械连接中。对于制造系统而言,任何一个细节都可能是“链条效
应”中不可忽略的环节,更何况可分离连接在电子产品或系统中几乎无处不在。
    鉴于可分离连接在电子制造中的重要性,虽然从连接机理上说属于机械连接,但还是把它作为单独的一节来介绍。
    1.可分离连接技术         V1000LA80A
    可分离连接技术是连接技术两个基本类别一一永久性连接与可分离连接之一,如果用书面定义来概括,就是一种在两个电子零部件或分系统之间提供可分离的界面而对信号完整性或功率损耗不产生不可接受后果的机电系统连接技术。
    在这个定义中着重指出的关键要素是“机电系统”、“可分离的”和“不可接受的”。可分离连接是一种机电系统,因为它采用了机械手段(簧片接触)来产生电气界面。这些分离的机械和电气功能也和另外两个关键词相关联。‘提供“可分离性”基本上是一种机械功能。确保连接器不会对系统引入“不可接受的”电气效应是一种电气功能;反过来,电气功能依赖于可分离连接中电接触界面的机械可行性和稳定性。
    可分离连接是电子产品或系统设计、制造以及使用、维护过程必不可少的一种技术。有许多理由需要可分离性,其中包括便于结构设计,零部件的制造T艺,产品可制造性、可测试性、可维修性要求,用户需求的差异化以及产品扩展、升级,日益增长的便捞性、组合性要求,以及节约资源、低碳等环保要求。

    2.可分离连接技术的基本要求
    1)保证“可接受性”
    在可分离连接技术概念中有两个要素——“信号完整性”和“功率损耗”,这也是电连接的基本功能——信号传输和功率传递。由于存在可分离的界面,信号传输不可能没有衰减和干扰,功率传递(包括电源分配)不可能没有损耗,关键是通过技术措施(例如连接器品种和规格的合理选择、连接工艺和结构设计等)把它们控制在可接受的范围内。
    2)保证连接可靠性
    可分离连接的关键还是“连接”,保证连接的可靠性是这种技术的核心。“可分离”的模式使这种连接的可靠性增加了许多不确定因素,例如随着产品使用环境的变化、时间的延续和插合循环次数的增加,插合界面的磨损和氧化使界面接触电阻增加,直接威胁连接的可靠性。
    3)操作便利性
    可分离性是这种连接方式的特点,特别是整机和系统级连接基本上是非专业人员操作,因此要求这种方式必须使“连接”和“分离”都具备便利性,也就是这种操作不需要专门的工具和技巧就能完成,而且不会出现错误连接和损伤连接器。例如随着连接器位数
或针数的增加,现在已有1000多位的连接器,对这种连接器进行的“插”、“拔”操作并不容易,插合力祁连接器结构选择变得日益重要。因此,可分离连接技术的防误操作和人性化设计越来越重要。
    4)标准化技术
    标准化对于“可分离”连接技术具有特殊重要性,特别是部件和分系统级连接,为了使系统达到最优化,部件和分系统可能来自不同制造厂商;此外电子系统使用中零配件储备和维修中使用的很可能不是原设备提供的零配件,除了零配件性能之外重要的是连接器的标准化。不同国家和地区制造的型号规格一致、功能相同的产品因为连接器不一致而无法使用的实例比比皆是。

      3.可分离连接技术的类型
    可分离连接有多种分类方法,从工程应用角度,兼顾常用电子系统连接的级别和连接器性能类别,分为以下4类:
    A类  元器件与印制电路板的连接。
    B类  印制电路板与印制电路板或其他部件之间连接。
    C类  同一机壳内各功能单元相互连接。
    D类  系统内各种设备之间的连接。
    理论上说,这些连接也可以使用我们在其他章节中讲到的基板连接、焊接、胶接等连接方式,但是显然使用可分离连接是既能提高效率、有利装配、方便调试、便于维修,同时又利于产品应用和系统集成的最佳选择。
    图6.4.1所示为可分离连接分类示意图。

              

    4.可分离连接的应用——信号和功率   UAA3535       
    可分离连接两种基本的应用为信号和功率。信号应用以小电流和低电压要求为特一点;相比之下,功率应用主要用于较大电流、较高电压的场合。
    1)信号传输应用
    信号传输是弱电范畴,电流范围从微安到毫安数量级,一般不超过几十毫安。随着电子应用复杂性的增加,该范围将在两个方向上继续扩展。信号应用的驱动电压一般为几伏,特殊应用可达到10V以上。
    弱电平传输中信号完整性是关键,可分离界面的阻抗对于信号应用至关重要,有关阻抗控制的可分离连接设计是可分离连接技术发展的重要领域。人们正在研究各种新型连接器和有关技术措施,将可分离连接对信号完整性的影响控制在可接受的范围。
    2)功率传递应用
    功率传递应用包括电源配置和功率信号传递两个领域,电流范围可从几十毫安到几十安培甚至更大,电压从几伏到几十伏甚至更高数量级。
    在电源配置中同样存在电源完整性问题,不过更多需要考虑的是可分离界面热管理的要求。大电流所产生的焦耳热将成为一项重要的设计/选择标准,连接界面的部分氧化可能不会影响+功率传递,但产生的热量会加剧氧化形成恶性循环而损坏连接器。


 

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