连接器分类及选型指导

连接器分类及选型结构产品部有线产品工艺设计科2009.01.12目录•第一部分公司常用连接器的分类•第二部分常用连接器的基本参数•第三部分连接器选型的基本原则•第四部分线缆组件与代码申请一、公司常用连接器的分类D型连接器射频连接器圆形连接器电话连接器扁平电缆连接器功率连接器端子类连接器标准间距连接器2mm连接器欧式连接器光纤连接器非常用连接器D型连接器D型普通：9芯、15芯、25芯、37芯；D型高密：15芯，26芯，44芯，62芯，78芯；插座分直式、弯式；插头分导线压接、导线焊接；插头插座均有公母之分；射频连接器射频连接器的型号由主称代号和结构代号两部分组成，中间用“_”隔开；主称代号采用国际上通用的主称代号，如SMA、SMB、MCX、N、BNC等，每个系列都有其特有的界面配合尺寸、接口连接形式，同系列内的不同规格型号主要取决与连接器多种多样的尾部端接形式；公司有代码的射频连接器：SMA、SMB、MMCX、MCX、N、BNC、1.0/1.3、7/16等。圆形连接器圆形连接器广泛应用于航天设备的连接中，所以又叫航空插头，具有通过的电流大，接触牢靠，密封性能、连接性能、屏蔽效果优越等特性，在民用产品方面应用也比较广泛。RFID的室外产品会用到航空插头。电话连接器4P4C；RJ45/8P8C；2P2C；RJ11/6P2C；扁平电缆连接器规格：10芯、14芯、20芯、26芯、34芯、40芯、50芯、60芯。PCB焊接、PCB表面贴装；2.54间距、2.0间距；带锁、不带锁；功率连接器有大功率、小功率之分：端子类连接器常用规格：圆型裸端子、叉型裸端子、锁扣叉型裸端子、圆型预绝缘端子、叉型预绝缘端子、锁扣叉型预绝缘端子、片式公（母）预绝缘端子、管（针）型端子等；标准间距连接器常用规格：1.25间距、1.27间距、2.0间距、2.5间距、2.54间距、3.81间距、3.96间距、5.0间距、5.08间距；2mm连接器2mm连接器为基本网格为2.00mm的印制板（PCB）用高速率两件式连接器，传输高密度、高速率信号，用于通讯设备的基本单元插箱中单板、背板的连接，背板引出线，单板引出线，板-板间平行连接；欧式连接器用于单板到背板的连接，板到板平行连接，板到板水平连接等；类型：背板出线、R型、M型、B型、C型、Q型；光纤连接器光纤接头在公司不单独称为公司的连接器物料，而是直接以光纤组件的形式进行选材，下面是几种常见的光连接器：我们选择光纤，考虑因素：1）基于电路光模块，配合选型；2）与光模块对接时主要考虑接头形式(FC/SC/LC等），可以不考虑研磨工艺（PC/APC）因素；3）另外的因素是单模/多模（通常为单模），芯数，外径等；4）以及光纤遵循的协议如G.652，G.653,G.655等，需要硬件人员确认；5）光缆的加强件类型（金属或非金属），拉力要求，跨度要求，压扁要求，运行温度，其他特殊要求（防鼠、防蚁等）非常用连接器包括FPC连接器、USB连接器、音视频连接器、HDMI连接器等；二、常用连接器的基本参数连接器的基本性能可分为三大类：机械性能电气性能环境性能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。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。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。机械性能电气性能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，出现了一些新型的连接器如高速信号连接器，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。环境性能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。三、连接器选型的基本原则载流量在选择走电源信号的连接器时候对于连接器的载流量比较关注，要采用降额设计，同时注意引脚之间的绝缘耐压。结构尺寸连接器的外形尺寸是非常重要的，在产品中连接都有一定的空间限制，尤其是单板上连接器，不能与其他部件干涉。根据使用空间、安装部位选择合适的安装方式（安装有前安装和后安装，安装固定方式有铆钉、螺钉、卡圈或连接器本身卡销快速锁定等）和外形（直式、弯式，T型，圆形，方形）;阻抗匹配有些信号有阻抗要求，尤其是射频信号，对阻抗匹配要求更为严格，阻抗不匹配时候会引起信号反射，从而影响信号传输。一般信号传输对连接器的阻抗没有特殊要求。屏蔽随着通讯产品的发展，EMC越来越受到重视，选择的连接器时候需要有金属外壳，同时线缆需要有屏蔽层，屏蔽层要与连接器的金属外壳相连接，达到屏蔽效果，也可以采用注塑方法，将插头部位用铜皮包裹，线缆的屏蔽层与铜皮焊接在一起。防误插防误插有两方面：一方面是连接器本身，连接器本身旋转180度、错位错误连接导致信号错误连接，此时需要注意尽可能选择防误插连接器，或者通过调整连接器相对位置关系使装配唯一化；另一方面，出于减少物料种类考虑，几种信号都采用相同连接器，此时就可能出现将A插头插到B插座上去，此时就需要注意，如果出现这样情况时会引起严重后果（非简单告警，带有破坏性）的时候，必须将A、B接口选择为不同类型的插座（例如A为male，B为female）；可靠性连接器用来连接信号，因此连接部位要可靠（例如面接触要优于点接触，针孔式要优于片簧式等）通用性在连接器的选择过程中要尽可能选择通用的物料，尤其同系列产品之间，连接器的选择具有很强的通用性，减少物料种类，增加数量降低成本，同时降低供货风险。使用环境连接器使用与室外、室内、高温、高湿、盐雾、霉菌、寒冷等环境时候，对连接器都有特殊的要求。锁定功能为了防止连接器配合时候出现脱落，保障良好接触，需要连接器具有锁定功能。成本成本也是选型过程中比较重要的因素，随着市场竞争的日益激烈，合适的选择连接器，连接器的自身成本以及加工成本需要综合考虑。供货情况连接器的供货会受到多方面因素影响，通用的连接器就要比不通用的连接器供货情况好，国内生产的要比国外生产的供货情况好等。插拔频率连接器的插拔都有一定的寿命，插拔次数达到极限之后，连机器的性能就会下降，有些信号接口需要经常插拔时候选择连接器的时候就要多注意连接器的插拔次数。带电情况根据常带电与否，选择针型或孔型的连接器。综合考虑在选择连接器的过程中，各种因素之间不是独立，经常会相互作用，因此我们在连接器选型过程中要综合考虑，选择最合适的连接器，选择的好坏在不同阶段将不同程度影响产品。四、线缆组件及代码申请线缆组件（Harness）：具有规定性能作为单个原件来使用的线缆和连接器的组合件。自制线缆组件（HarnesswithBOM）：加工线缆组件所用的原材料由公司采购，并由公司线缆组件加工组或供应商完成加工的线缆组件。外购线缆组件（HarnesswithCode）：加工线缆组件所用的原材料由外协供应商采购，并由外协供应商完成加工的线缆组件。连接器、线缆选型内外接口定义输入三维布线设计工程图设计样线打样样机验证拆分打样图纸归档三结合样品认定代码申请发放代码6700网口接口定义标准的接口定义文档必须在三维布线设计前输入；模板可以参照6700的《XRIS6700系统接口定义》。现场问题记录：