什么是连接器

采购课讲义连接器一.什么是连接器连接器是我们经常接触的一种部件。它的作用非常单纯：在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能.连接器是电子设备中不可缺少的部件，顺着电流流通的通路观察，你总会发现有一个或多个连接器。连接器形式和结构是千变万化的，随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同，有各种不同形式的连接器。例如，球场上点灯用的连接器和硬盘驱动器的连接器，以及点燃火箭的连接器是大不相同的。但是无论什么样的连接器，都要保证电流顺畅连续和可靠地流通二为什么要使用连接器？设想一下如果没有连接器会是怎样？这时电路之间要用连续的导体永久性地连接在一起例如电子装置要连接在电源上，必须把连接导线两端，与电子装置及电源通过某种方法（例如焊接）固定接牢。这样一来，无论对于生产还是使用，都带来了诸多不便改善生产过程连接器简化电子产品的装配过程。也简化了批量生产过程易于维修如果某电子元部件失效，装有连接器时可以快速更换失效元部件便于升级随着技术进步，装有连接器时可以更新元部件，用新的、更完善的元部件代替旧的提高设计的灵活性使用连接器使工程师们在设计和集成新产品时，以及用元部件组成系统时，有更大的灵活性。它使设计和生产过程更方便、更灵活，降低了生产和维护成本。三连接器的分类连接器有不同的分类方法。按照频率分，有高频连接器和低频连接器；按照外形分有圆形连机器，矩形连机器；按照用途分，有I/O连接器，背板连接器，电源连接器，特殊用途连接器等等。美国国家电子配销商协会（NEDA,即NationalElectronicDistributorsAssociation缩写，它是一个工业教育组织）,制订了一部连接器分类标准和术语。NEDA主持制订的这个标准，称为连接器部件分类等级（LevelsofPackaging）。现摘要叙述于下表：等级描述0IC芯片或芯片到封装的连接器请注意第1个等级是0级，不是1级。此级实际上并不涉及连接。0级就是集成电路芯片。1IC组件或组件到（电路）板的连接器当IC芯片安装在电路板的插座中时，就是1级连接。2（印制）电路板（PCB）到（印制）电路板的连接器2级连接器用于印制电路板之间的连接。.3导线到电路板或分组合到分组合的连接器3级连接器连接印制电路板和分组合、或是连接两个分组合。分组合是电子产品的组成部分。4机箱到机箱或输入/输出连接器4级连接器提供功率或信号连接。一般的经验是：当连接涉及到音频或视频信号时，或是连接网络和计算机时，要使用4级连接器。关于上述连接器等级，需要注意：1.某些连接器可以不止用于一个等级，例如3级连接器可以用于2级或4级。又如标称为4级的输入/输出用插头、插座，也可以用于导线到电路板或板到板连接。2.实际工作中很少按照上述级别谈及连接器，而是按照连接器的外观形式和连接方式来讨论它，如板到板，板到线，线到线及其的专有名称，如USB,DVI等。级别是用于学习和分类连接器的。四连接器的组成及术语座体（housing,胶芯,本体,线端）底座（header,wafer,板端）接触部份（contacts）－端子连接器用的金属(外壳,前壳,铁壳)公/母(Plug,Header/Jack,HSG,Socket)镀层键和定位(key)座体连接器座体具有如下作用：1。支撑接触部份（插针、簧片等），使之牢固正确就位2。防尘、防污和防潮，保护接触部份和导体3。使电路彼此绝缘底座底座和座体的主要差别在于底座总是与电路引脚安装在一起，而座体只是空壳。底座有两种形式：有罩的和无罩的。护罩是指连接器的插针和插座，在交合部份周围用座体或护裙作成的保护罩。底座还有摩擦锁紧型（frictionlockstyle）的，它是部份有罩的底座，但是具有锁紧装置，它使底座与座体的结合更可靠座体使用的塑料塑胶商品名称优点缺点尼龙CelaneseZytelVydyne高强度，柔韧性好。化学耐受性优异。可用多种技术和成本较低易吸潮湿造成尺寸不稳定及机械和电气性能下降。塑造时易溢料（moldflash）高温尼龙Stanyl适合SMT。高强度，高韧性和优异的延展性。优异的化学耐受性易吸潮湿造成尺寸不稳定及机械和电气性能下降。塑造时易溢料。成本比普通尼龙高聚酯-PBTCelanexCrastinValox尺寸稳定（不易吸潮）。优异的化学耐受性。高强度不适于SMT。成本较尼龙稍高。聚酯-PCTThermxValox适于SMT。尺寸稳定。优异的化学耐受性。高强度可能会碎。塑造时易溢料。比PBT成本高PPSFortronSupecRytron适于SMT。优异的化学耐受性。尺寸稳定（不易吸潮）易碎。塑造时易溢料。成本比多数热塑性塑料都高。颜色少LCPZeniteVectraXydar强度与韧性的超级组合。适于SMT。能够塑铸出薄壁。优异的化学耐受性。尺寸稳定（不易吸潮）。无塑造时溢料成本高。比其它热塑性塑料柔性差。颜色少接触部份连接器中的接触部分把要相连接的两部份导体（或导线）结合在一起。结合后，电路就被接通，电流流过连接器。接触部份有两种主要类型：端子（terminal）和插针（pin）。端子（或插针）具有两个端部：前端和后端。前端总是结合端，它同另一端子交合形成接触。后端总是起端接作用，或是压接或接连导线（导体）连结器的金属材质材质组成优点缺点黄铜铜和锌最便宜强度与弹性好成形质量好受应力和腐蚀易裂损磷青铜铜和锡比黄铜弹性好比黄铜更坚固比黄铜导电率低价格比黄铜贵得多铍铜(Be-Cu)铜和铍优异的导电率强度和弹性异常好良好的抗腐蚀和抗磨损性能价格昂贵具有高硬度，额外磨损冲压和加工设备镀层把连接器的接触部份电镀，是为了改善导电性、抗腐蚀和抗磨损性，提高可焊性。具有良好机械性能（如可成形性，弹性）的金属，常常不具备优良的导电性、抗腐蚀和抗磨损性以及可焊接性。耐侵蚀由弱至强为：铝，锌，铁，镉，镍，锡，铜，银，钯，金（钾钙钠镁铝锌铁锡铅铜汞银铂金）连结器的镀层材质镀层特性锡和锡铅合金改善抗腐蚀性和可焊接性用于较低档次产品金用于高档次产品极好的抗腐蚀性价格昂贵(有选择地电镀在接触区域的关键部位)钯镍(表面镀薄层金)比金便宜极好的抗腐蚀性薄镀金改善抗磨损性能比金难电镀镍用作电镀的屏障层定位和键定位的作用是顺利导入及固定：连接器在对接时，为方便插入，都会设计定位，以保证顺利导入键的作用是防呆：连接器往往是多插针和座孔的，因此必须保证插脚对号入座，如果操作人员疏忽，应不能插进去，以防插错或插反，造成电路事故。很多情况下，定位及键是同一部分五连接器的间距连接器的间距(pin距)指连接器内相邻两pin之间的距离CONN间距太大则会占很多的空间,应现在的产品设计往小型化方向的趋势，所以连接器的PIN距由最初的大间距在向小间距发展连接器的常用间距有0.635,0.8,1.0,1.25,1.27,1.5,2.0,2.5,2.54,3.96,4.0（mm）知名连接器厂商JST则是以间距来进行区分及命名，如PH---2.0,SH---1.0。台制产商JWT，TU亦是间距越小虽可节约空间，但对于生产，加工都会越发困难，且在频率越来越高的情势下，串拢会更严重。在同一连接器中,其的pin距也非统一,如有些pin之间为2.0,有些pin则是2.54,但这种情况极少,基本是在I/O类conn,其由于不同pin的功能不一而设计不同的pin距,如设计大一点pin距来走电源等六连接器的性能额定电压额定电压又称工作电压，它主要取决于连接器所使用的绝缘材料，接触对之间的间距大小。连接器的额定电压事实上应理解为生产厂推荐的最高工作电压。额定电流额定电流又称工作电流。在连接器的设计过程中，是通过对连接器的热设计来满足额定电流要求的，因为在接触对有电流流过时，由于存在导体电阻和接触电阻，接触对将会发热。当其发热超过一定极限时，将破坏连接器的绝缘和形成接触对表面镀层的软化，造成故障。因此，要限制额定电流，事实上要限制连接器内部的温度不超过设计的规定值接触电阻接触电阻是指两个接触导体在接触部分产生的电阻。绝缘电阻绝缘电阻是指在连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的表面内或表面上产生漏电流而呈现出的电阻值。它主要受绝缘材料，温度，湿度，污损等因素的影响。连接器样本上提供的绝缘电阻值一般都是在标准大气条件下的指针值，在某些环境条件下，绝缘电阻值会有不用程度的下降耐压耐压就是接触对的相互绝缘部分之间或绝缘部分与接地之间，在规定时间内所能承受的比额定电压更高而不产生击穿现象的临界电压。它主要受接触对间距和爬电距离和几何形状，绝缘体材料以及环境温度和湿度，大气压力的影响虽然通常使用的连接器是传输信号，不会使用在高压环境，但耐压及绝缘电阻值优越时，其对高频下的信号正确性是很重要的端子&座体装配力端子&座体插入力端子&座体拔出力装配后端子&Wafer装配力端子&Wafer插入力端子&Wafer拔出力此参数还分为单Pin/总体插入/拔出力厂商在设计时，如PIN数太多，会考虑使用低插入(拔出)力款式，以防插拔困难线材与端子拉力端子与线材拉力插拔寿命连接器在使用过程中，会有插入及拔出的动作，这样就需规定其的机械(插拔)寿命，在此寿命前,连接器的接触电阻，绝缘电阻和耐压等指标不应超过规定的值。七连接器的接续方式端接方式是指连接器的接触对与电线或电缆的连接方式。合理选择端接方式和正确使用端接技术，也是使用和选择连接器的一个重要方面Solder(焊锡式)焊锡连接最重要的是锡丝与被焊接表面之间应形成金属的连续性。因此对连接器来说，重要的是可焊性。连接器焊接端最常见的镀层是锡合金、银和金IDC（刺破式）刺破连接又称绝缘位移连接，具有可靠性高、成本低、使用方便等特点，它适用于带状电缆的连接。连接时不需要剥去电缆的绝缘层，依靠连接器的“U”字形接触簧片的尖端刺入绝缘层中，使电缆的导体滑进接触簧片的槽中并被夹持住，从而使电缆导体和连接器簧片之间形成紧密的电气连接性。它仅需简单的工具，但必须选用规定线规的电缆。Crimping(铆压式)压接是为使金属在规定的限度内压缩和位移并将导线连接到接触对上的一种技术。好的压接连接能产生金属互熔流动，使导线和接触对材料对称变形。这种连接类似于冷焊连接，能得到较好的机械强度和电连续性，它能承受更恶劣的环境条件。目前普遍认为采用正确的压接连接比锡焊好，特别是在大电流场合必须使用压接。压接时须采用专用压接钳或自动、半自动压接机。应根据导线截面，正确选用接触对的导线筒。要注意的是压接连接是永久性连接，只能使用一次SMT(SurfaceMountTermination)SMT(表面贴装)是板端Conn快速接续的方式，其于板端的连接部分预先填上膏状锡料，后以专用机器将Conn准确置于板端的线路上，经过高温后使其接续。所以SMT的conn的塑胶及电渡皆须能承受高温。DIPDIP(直插式组装),板端Conn的一种接续方式，CONN的接续脚会较长，以插入对应板上的孔内，再以浸锡的方法焊接Wrap(缠绕)绕接是将导线直接缠绕在带棱角的接触件绕接柱上。绕接时，导线在张力受到控制的情况下进行缠绕，压入并固定在接触件绕接柱的棱角处，以形成气密性接触。绕接导线有几个要求：导线直径的标称值应在0.25mm~1.0mm范围内；导线直径不大于0.5mm时，导体材料的延伸率不小于15%；导线直径大于0.5mm时，导体材料的延伸率不小于20%。绕接的工具包括绕枪和固定式绕接机