来分析下微型连接器的应用市场

微型连接器的应用领域十分广泛,从计算机、通信设备到工业测试仪器,从军寸i.装备到新型电子消费品等都对微型连接器产品提出了不同程度的需求。

笔记本电脑对微型连接器的需求量最大。在未来十年,笔记本电脑、掌上型电脑将成为PC机主流,一部轻便笔记本电脑需要大量不同类型微型连接器,包括元件一基板、越板一基板、子系统一子系统、基板-1/O端等互连产品如IC插座、FPC、PBC、D-Sub等类型连接器,这些产品绝大多数属于间距1.27mm以下的微型产品

通信设备用连接器也同样朝小型化方向发展,应用到微型连接器的主机是传呼机、移动电话等。现代通信技术日新月异,相信微型连接器在新的通洁科技下.应用将越来越广泛。

在军事方面,由于国际形式的变化,军用连接器市场不断缩小,对微型连接器的需求可能会放慢速度,但是适应军事电子没备苛刻的使用环境和高可靠的要求是推动微型连接器技术发展的主要动力,各个时期高档微型连接器产品往往是在航空、现代军事电子设备及新型武器等尖端军事装备上得到最先使用,可以预测,在即将来到的22世纪,现代军事装备将是微型连接器研发、应用的重要领域之一。

工程师浅谈微型连接器产品种类市场

应用市场的需求推动了各种微型连接器产品市场的不l却了扩大。PCB连接器、FPC连接器、圆形连接器、矩形连接器、IC插座、同轴连接器等均不同程度地实现了小型化。其中PCB、IC插座连接器的微型产品增长速度将最快(见表1)

PCB连接器大多用于机内接线,随若电子设备的日趋便携化,整机厂对它们的微型化要求日益提高1994年全世界连接器产品市场,PCB连接器以67.13亿美元居榜首,据预测.PCB微塑连按器具有很大发展潜力,由于PCB连按器市场竟争异常激烈,价格人幅度下跌,而微型PCB连接器价格比较稳定,厂家均在加强高档微型PCB连按器的研制。日前,美、日已大量生产间距0.8mm , 0.5mm的PCB连接器产品,包括世界上最大的PCB连接器供应地我国台湾在内的亚洲国家也在朝此方面发展(见表2、表3)

IC插座也是厂家开发微型产品的重点,微处理器竞争激烈,芯片不断升级,SPAM.DRAM VRAM等存储器ic的高速增长,都促进了微型ic插座的发展,目前,集成电路封装件的芯数正在逐步增加,引线间距缩小,国外已经出现了芯数超过2000芯的超大规模集成电路插座,中心距2.54mm的dip插座被中心距1.27的PLCC插座、LCCC插座取代,间距0.635mm的PQFP插座的应用也日益广泛,还有一种新型LGA插座由于它是一种无针的陶瓷网络阵列,接触件不是针而是盘,他不需焊在PCB,因此能达到较小的间距,适合表面安装

热评:微型连接器的技术发展趋势

窄间距

接触体间距减小.可将单位面积的接触件数成倍增长 .因此间距是恒虽连接器高密度微型化的重要指标之一

高密度窄间距的实现依赖于微型接触体的精密制造。针、孔接触体微型化的重大突破就是改变传统的插针、插孔结构,把弹性插针凹缩装在绝缘体内而把插孔制成管状,仲出绝缘体外,这种结构保护r相对脆弱的插针,并解决了插合时的对准问题。采用这种结构的针孔接触件可将密度提高三至四倍,目前这种弹性插针至少有五种类型,并已在微型D连接器和圆形连接器中得以应用。

薄型化

现代电子设备对连接器提出一个新要求,即降低高度,实现薄型化。连接器间距递减较快,而高度的减小则不太容易,连接器一直是PCB上最高的元件之一,而高度的减小(Z向)可使其体积大大缩小,因此,薄}l化是连接器微型化发展的一个重要方面。

目前的针孔接触中插孔采用悬臂梁结构,为保持足够的正压力,同时又不会因形变而超过材料的屈服点,其弹性臂要有相应的长度,以保证可靠的接触。若采用较敏的弹性臂有可能因插合时引起的变形超过材料的屈服点使接触失效,这一切均限制了连接器高度的减小。

国外采用了一种新的接触结构,其插孔接触件采用双悬梁构造,每个臂由两个互相垂直的弹性件构成,插孔固定在绝缘基座内。沿插合方向的弹性件起悬臂梁的作用,而与之垂直的弹性件起扭转弹簧的作用,两种力共同作用保证了必需的正压力。日本SMK ,瑞士E-tec , Inter-connect等公司均有这种结构的产品问世。

目前,低矮型连接器的高度一般可达10mm以下,最低已达1.5mm,这是由Molex研制的间距0.5mm连接器产品。随着科学技术的发展,特别是通过对性能更佳弹性材料的研制,连接器的薄型化、低高度还会获得进一步发展。

低插入力

连接器的微型化与多芯化是紧密相连的,为解决微型连接器插拔力过大问题,ZIF(零插入力)、LIF(低插入力)结构在微型连接器上应用日益增多。没有这些结构,连接器的插拔就会有困难。

ZIF连接器是一种可以几乎不加外力的情况一下进行插拔的特殊结构的产品,也就是在连接器插拔中,接触体处于自由状态。它的主要优点是插拔容易、不受芯数多少影响;寿命长,由于插拔时磨损极小,寿命可高达5万次;节省贵金属,因插拔容易,并能得到足够接触压力,接触体可使用锡铅合金等非金金属镀层,或薄金镀层。ZIF结构种类很多,如凸轮式、推动式、印制板移动式、杠杆自驱动式、手指拨动式、锯齿双楔式等,最常见的是凸轮式。据报道,国外还出现了焊料式、静液压式等新型结构ZIF连接器。

LIF连接器是一种只用很小的外力进行插拔的产品。实现低插入力可采用胡刷状接触件、双曲线螺旋插孔等低插入力接触体。胡刷状接触体与一般接触体相比,插力可减少70%-90%,还可以使用润滑剂如聚醋、聚苯

醚等来减少插拔力。

表面安装化

1.表面安装连接器的发展概况

表面安装技术((SMT)往往是与微型化分下开的,一般来说. 间距小于0.5mm的连接器都会用到SMT,由于SMT的使用,使整机变得更小、更薄、更轻、性能更好、总成本更低,因此表而安装连接器在国外得到迅速发展。如日本的表而安装连接器在九十年代增长率高达49.4% ,表面安装连接器在无绳电话、笔记本电脑I几的使用率分别达20% , 15%,美国在强大信息产业推动下,表面安装连接器需求量不断上升,厂家纷纷投入此领域的研发(见表4),九十年代其面安装连接器增长率达38%。据称欧洲的表面安装连接器也己大量投放市场据预测,至2000年,表面安装连接器将占全球连接器市场的40%.

目前,PCB、DIN, D型、Coaxial、IC插座等连接器都不同程度地实现了表而安装化,特别是PCB , FPC连按器已顺利过渡到表面安装塑,0.8mm , 0.5mm间距的表面安装产品已得到大量生产并广泛应用到计算机业中‘据报

道,0.3mm是表面安装连接器的最小间距。

2.表面安装连接器在发展中必须解决的技术难题

目前,连接器的片式化率仅为10%左右、远远滞后于电阻、电容等元器件。表面安装连接器在发展中必须解决以下技术问题才能得以腾飞。

1)制定统一标准。连接器属外形不规则元牛,种类繁多且还有许多定制产品,给组装带来许多困难。解决标准化方而的诸多问题,才能使连接器的安装由专用设备向通用没备的方向发展。

2)保证焊接部位的强度。连接器不同于其他元件,要在焊接后多次插拔中承受额外产尘的力,必须采取特殊措施对付这个问题。

3)减小接触体间距。连接器的高密度要求必然导致间距减小,微型接触体的设计及制造对缩小间距具有关键作用。

4)引脚共面和形状。连接器体积比其它表面安装元器件要大,对引脚共面性问题更敏感,共面性对生产效率和焊接点的可靠性于分重要,而良好的形状对检查、维修等极为有利。

5)适应表面安装的焊接法。表面安装连接器是采用回流焊接(红外线、气相等)方法进行焊接的,连接器长时间处于高温下,绝缘体必须耐高温。

6)形状要适合自动安装。这一点对提高安装速度十分必要。如连接器中心必须有个吸合面以利于自动安装设备的抓起。当然还有其它技术问题,如包装形式应适含贴装机等。

连接器已成为提高电子设备表面安装率的主要障碍之一。连接器、SMT设备及整机厂家均为此付出不懈努力并取得一些进展。如采用机械安装增强牢固性;液晶聚合物((LCP) , PPS(聚苯硫醚)等新型材料基本可满足长时问高温要求;引脚形状采用鸥翼型(gulltype)则比较理思;在引脚预光堆积焊料可部分解决共面性问题;压窝式编带包装(embossedtape)比较适合贴装机。贴装机本身也在改进,设法满足连接器的特殊需求,如松下公司生产的CM95R-M高效率新型多功能贴片机具有多品种送料器可大大大提高大型异形元器件的自动贴装速度。随着这一系列问题的解决,表面安装连接器将达到一个崭新的阶段。

新能源汽车安全的关键部件将是连接器

据泰科电子(TE)调查发现,对于汽车造成的空气污染,绝大部分是来自重型发动机。从公共交通着手开展新能源汽车项目,可以显著降低排放,而且由于公共交通行车路线固定的特点,在新能源技术方面更容易操作和实现。当然,新能源的公共交通和轿车相比,有很大的区别。比如,公共交通的电压体系非常高,一般在750伏到1000伏之间,这是一个非常大的技术难点,目前国内市场现有的主流新能源产品都无法满足。高电压高电流环境下对于各部件的性能要求更为苛刻。安全、可靠、高效的配电控制及传导成为新能源汽车整车安全的核心和关键。

TE顺应新能源汽车发展的需求,设计开发了多种适用于新能源汽车的产品和解决方案。例如,TE近期开发了适用于电动汽车的智能高压配电盒,其中80% 以上的高压零组件是TE专门为新能源汽车开发以满足高压安全标准的高压连接及开关产品。整个配电盒采用散热及耐振动优良的铝合金壳体,具有较高的安全及密封防水等级,在寿命、功耗、体积及重量上也有较大的优势。此外,TE还提供电池内部电芯的连接技术,提升电池效率,助力新能源车行驶续航能力的提升。TE的湿度传感器、电流传感器以及电路保护系统的应用,可为新能源车的电池制造商提供可靠安全的连接方案。

在客车领域,TE的产品早在多年前就被德国MAN混合动力客车采用,并已把该成功应用引进到中国,积极投入到与本地厂商的合作中,并紧密跟随相关国家政策和行业标准的发展,不断推出面向中国新能源汽车厂和零部件企业的更灵活、更可靠的着眼于系统的技术、产品和服务。

TE工业和商业运输事业部高级副总裁兼总经理Derrill Rice表示,“近年来,随着新能源的迅速发展,由新能源规模化带来的的安全隐患以及效率问题日益增加,TE一直致力于通过全方位的产品和定制化的解决方案帮助行业内的客户解决这些严峻的挑战。依托TE强有力的全球资源,凭借我们专业的本地团队,我们坚信我们工业商业运输事业部一定能更好地为我们的客户提供一流的产品和解决方案,助力中国新能源汽车事业的腾飞发展。”

TE致力于非接触式位移传感器的开发和推广,其产品广泛应用于发动机、变速箱、离合器、刹车、启停及车身底盘等系统中,为汽车提供可靠的定制化系统级集成传感器解决方案。目前TE在全球范围内为商用车主流AMT系统提供传感器模块。2014年TE收购全球领先的传感器和基于传感器系统的设计和制造商MEAS 传感器公司,使 TE 在今天这个连接日益紧密的世界上,能够为客户提供无与伦比的连接和传感器解决方案。借助MEAS在压力、湿度、温度、电流等领域的传感器解决方案,TE大大提升了在新能源传感器领。

小型连接器趋势是什么

微型连接器尽管尺寸较小,但是增长极为迅速,其中包含超小型、微小型及超微小型版本。包括移动技术、航天与国防 (A&D) 以及医疗行业在内的多个主要市场都在大力推动着这一增长趋势。

从电视上的很多手机广告中可以发现,手机市场正处于蓬勃的发展期。这些手机以及其他手持设备都需要尺寸与外形越来越小的各种组件,其中就包括能够提供极高的数据传输速度的微型连接器。比如说,10 Gbps 的板对板连接器比较常见,而一些先进的微型板对板连接器则可以处理高达 20 Gbps 的速率。

这类应用中的连接器体积极为小巧。例如,Molex 供应的板对板连接器螺距可小至 0.35 毫米,而柔性印刷电路 (FPC) 连接器的螺距则达到了 0.20 毫米。

手机和其他应用中的微型连接器还必须做到简便易用。举例来说,Molex 在一些板对板连接器上添加了金属盖钉,提高连接器外壳的强度,并使装配过程中发生断裂的可能性降低,从而提供进一步的保护。此外,在插入连接器时,具有更大程度引入对齐功能的微型连接器可协助装配人员找到最有效的插入点。

航天与国防是另一个重要的市场,主要使用轻量级的高频射频微型连接器之类的产品。例如,最大频率 26 GHz 的超小型推入式 (SMP) 连接器以及最大频率 40 GHz 的超小型推入式微型 (SMPM) 连接器已经广泛用于各种板对板和线对板应用当中。SMPM 连接器的体积比 SMP 连接器小 30%。

航天与国防应用包括陆基雷达与飞机通信系统。此外,射频连接器在低功率设置中也极其有效,信噪比极低,还能够传输复信号。

在医疗市场上,微型连接器可用于显微和探头之类的设备。这类连接器必须做到无磁性,这就需要将连接器传统上使用的镍镀层替换为无电镀镍磷。其他应用还包括核磁共振仪和电脑断层扫描仪之类的医疗器械,但是这类设备一般采用的是更大的连接器。

设计与装配含有微型连接器的设备会构成一定的挑战,而装配方面的专业知识则可以简化这一流程。在设备体积不断缩小的同时,设计人员需要进一步深入了解当今的微型连接器技术,并且充分利用其中的优点。

阅读完上述内容之后,您对于“小型连接器趋势”应该有一个基本认识了,更多“小型连接器趋势”的知识,我们的工程师会陆续在官网上更新,您可以定期登录我们的官网进行浏览。当然,如若需要采购“小型连接器趋势”连接器相关产品,也可以直接进入我们的产品频道查看每一款的产品详情资料。十三年连接器产品的生产经验,全方位满足您的“小型连接器趋势”定制需求,交期可控,一年质保,快来下单吧。

简单介绍小型化非密封线对板连接器

小型化非密封线对板连接器系统Min i50是业界最小的汽车等级非密封系统,是一款通过了USCAR认证的用于非密封运输车辆环境的接口产品。

USCAR (the US C ouncil forA utom otive R esearch)支持先进汽车技术的合作研究和开发,与传统的L SCAR 0.64mm连接器相比,M in i50L USCAR050认证接口提供了50%的空问节省,具有最小的端子以适合在车厢内的非密封运输车辆环境中的低电流电路。与传统的0.64m m终端系统相比,通过允许线束客户压接和处理更小的线规,它们可以减少总体线束重量。M in i50连接系统具有独立的二次锁定(ISL)装置,作为外壳的一部分,减少了元器件数目。此外,PCB接头具有垂直和直角导向,以便提供线材路由和模块设计灵活性。它们还使用能够耐受红外(i R)和无铅波峰焊处理的高温热塑性塑料外壳,最高温度为于2600C.

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本文来源:http://www.bncjietou.com/xianduiban/979/

选择和成功安装连接器的方法以及注意事项详解

在设计利用高速互连的应用时,在信号路径上浏览所有潜在的减速带是至关重要。必须了解并掌握以下因素:叠层、公差、通孔设计、迹线宽度、镀层和铜蚀刻,以实现最佳信号路径。 任何设计清单都应该包含连接器,而这些连接器往往被忽略。如果没有仔细检查,连接器可能会严重影响系统的信号完整性。

正确的连接器应该提供几个关键要素:

在目标带宽上配接阻抗

低于目标带宽的插入损耗

可靠连接到PCB

可靠连接到电缆系统

为了确保连接器可以为信号提供低损耗和配接阻抗,必须查看散射或s参数。S参数详细说明了线性电网的特性,并确定了带宽和电路损耗,从而揭示了其性能潜力。S参数数据由制造商提供,作为表征其连接器的一种方式,并应成为设计高速连接器时首先考虑的标准。设计师还应该在时域中转换并观察s参数,以及时域反射(TDR)图,并查看内部阻抗曲线。

由于连接器有很多种类(例如,端子类型、内部信号长度、材料等),设计人员需要了解s参数文件是如何创建的。在盲目地将touchstone文件放入仿真并相信结果之前,询问供应商几个问题是很重要的,其中包括:

1. 你想要的插针与仿真的插针配接吗?

2. 其他插针如何端接?

3.在提供的数据中使用了什么样的布局?

4.有没有残端?

5.用于表征的端子类型是什么?(例如电镀通孔、表面安装、压接)

6.夹具如何嵌入或测量中包含什么?

7.这是我需要的准确零件号吗?

优质供应商为每个客户的预期用途提供仿真和与测量相关的数据,从而为他们提供更准确的连接器对设计影响的评估,并增强他们在仿真数据中的置信度。

选择连接器时的另一个重要标准是PCB端接选项。连接器通常有多种端接形式,包括(但不限于)表面安装、压接和通孔锡膏(PIH),每种形式都有其独特的优缺点。压接端子结构非常坚固,可为PCB提供最大的保持力和连接性,但对高速应用也提出了严峻的挑战。从高密度压合连接器发送信号可能需要高层数PCB,从而通过电镀孔向上延伸得到最长路径,以到达连接器。钻孔的细长路径和固定直径可能会对较高频率的信号产生明显的不连续性,并可能阻碍高数据速率。

表面贴装端接更适合高速设计,并连接器发射点的配接阻抗可获得最大的灵活性。设计人员可以直接进入连接器的焊盘或使用选择的钻孔来提供通过PCB的路径。此外,导通孔可以埋入PCB内,或反向钻孔以减少未使用的通孔残端,并改善压接端接方式的频率响应。这种端接方法为高频设计提供了最大的好处,但不一定是稳健的。表面贴装连接器通常需要一些额外的加固件,例如安装硬件,以确保与PCB的牢固连接。

PIH端接是前两种风格之间的混合。与压接类似,PIH端子具有较短的非压接插针——插入镀通孔足迹并焊接到位。主要区别在于它的插针短得多,可以对钻孔进行反钻以去除信号上多余的残端。这种高密度连接器要做入PCB仍然存在挑战。选择供应商提供这些短至10mm的插针,可以提供改进的高频响应和与PCB的坚固连接。在从PCB转换到连接器时,每种端接类型都存在一些信号阻抗不连续性,并且每种端接类型都使得设计人员能够改变自由度以最小化不连续性对信号完整性的影响。

选择用于高速设计的连接器时,考虑接触配接连接器的方式也很重要。有几种配接接触的方法,每种方法都有其独特的一系列优点和局限,从而影响整体设计的信号完整性。边缘安装连接器是一种流行的配接接触方法。这些连接器具有可沿PCB焊盘滑动的弹簧指,可以在单一点处进行电气接触,从而使信号的间断性最小,但在高冲击和振动应用中可能有害(或需要额外的保持方法)。许多MSA标准设计(例如SFP、SFP +和QSFP)都使用这种类型的电气接口。

压接连接更加广泛地用于坚固的应用中。这个相当基本的系统由一个带插座的母头和一个带弹簧插针的公头组成。这种配接类别有两个或两个以上的接触点,与边缘安装配接系统提供的单点接触相比,可以提供多种优势。特别为高可靠性、高速度产品设计,图1所示的多个接触点可实现较低的接触电阻和信号电感,以及可靠耐用的连接,可承受极端振动。但是,插针和插座触点可能比边缘接触长,如果设计不当,可能会出现较大的不连续点。因此,研究制造商提供的s参数和阻抗图是至关重要的。

图1:Airborn的verSI®压接插针和插座连接器可在极端振动的高速应用中提供坚固可靠的低电感连接。

另外,在速度设计方面,重要的是要考虑相对于占地面积的吞吐量。图2比较了两个基本系统:一个采用25G /通道QSFP连接器,另一个采用10G /通道HD4连接器。由此产生的输出(4320Gbps与3600Gbps)表明,通过连接器设计实现的卓越密度,在相同托架系统中,与更高速度的25G QSFP连接器相比,10G HD4连接器可以产生更高的数据吞吐量,从而节省组件和能源成本,并且甚至数据中心平方英尺更具潜力。

图2:针对高密度设计的AirBorn 10GHD4®连接器可在同一托架系统内提供比25G QSFP连接器更高的吞吐量,从而实现组件和能源成本节省。

最终,设计师需要从A点到B点获得一个强大而不受干扰的信号,而正确的连接器是这段旅程的关键要素。毕竟,即使是最高速度的连接器如果经历间歇性打开,也是不利的。最优质的供应商提供多种连接器,以提供高速和高可靠性解决方案,端到端通道解决方案,与客户密切合作以评估他们的个别需求,并以最小的信号衰减开发最佳互连解决方案。设计师有多种连接器可供选择,因此应密切关注关联数据并明智地选择。

高速连接器的信号完整性分析都在这里了

研究背景

随着电子通讯技术的快速发展,集成电路的封装与板上互连,对信号传输的带宽要求越来越高。与此同时,互连通道传输的速率越来越快,逻辑门的判决时间窗口也越来越小。因此,信息化技术的发展直接导致互连通道中的集成电路封装、传输线以及连接,从开始的“集总参数模型”,发展到了“分布参数模型”。相对于集成电路的封装,印制电路板上的传输线以及连接器,由于几何尺寸相对较大,更容易进入“分布参数模型”,即高速信号互连通道。PCB互连线、连接器以及布置在上的元件构成了电子设备互连系统的主要组成部分,信号通过印制板互连线以及连接器扩展到其他的印制板上,从而构成了整个背板系统。连接器作为整个互连系统的关键部位,已经成为提高系统传输速率的瓶颈,因此,研制满足高速率传输性能的连接器,是提升系统高速互连性能的主要手段,也是解决信息化系统高速互连问题的关键因素。

上世纪九十年代初,在信息技术的强劲推动下,用于连接和传输高速数字信号的高速连接器开始发展起来了。当前,国外的高速连接器传输速率己经达到10Gbps,同时正在向40Gbps发展。早在2005年,世界著名连接器生产厂商FCI就与朗讯贝尔实验室合作,利用FCI的高速连接器AirMaxVS和贝尔实验室的信号传输架构成功的实现了高达25Gbps传输速率的信号传输,再次提高了高速连接器的性能。

在信息化装备技术的推动下,通讯、铁路交通、宇航、医疗仪器、高端武器等领域的数字信息化装备将会对高速连接器产品的性能提出更高的要求,诸如高密度、模块化、高可靠、多功能等方面,以满足系统传输的模块化、集成化、耐环境、抗干扰等各种应用需求。以往在电连接器的开发最主要考虑因素为机械特性,如插拔力以及脚位平整度等。其次再考虑连接器的电气特性,如绝缘电阻、额定电流、接触电阻等。但随着高速通讯时代的来临,对电连接器的性能要求更加苟刻,其高速传输引发的传输线效应不可忽略,解决高速连接器的信号完整性问题成为连接器设计的关键因素。

国内外研究现状

当前,连接器已经成为电子元件的第二大支柱产业,根据最新的连接器权威研究机构Bishop& Associates公司统计的数据显示,2013年中国市场连接器的销售额已经达到136亿美元,占全球市场份额的24%,中国己经成为连接器最大的销售市场高速连接器的研发以及应用始于欧美发达国家,以莫仕、泰科、FCI等公司为首的国际大型连接器制造企业凭借技术和规模优势,一直掌握着连接器制造产业的前沿技术,尤其是在要求解决高传输速度、耐环境、高可靠性、低串扰和低噪声等问题的通讯和军工应用领域,国际大公司有着明显的优势,而且该领域的连接器产品利润水平也相对较高。

随着客户对传输速度的要求越来越高,国外连接器供应商在其原有产品的基础上,不断采用新的设计技术及工艺以优化微调其产品,如采用软干涉连接电路板技术(电路板的孔可以做得更小);用定制的塑胶来补偿信号倾斜推荐在电路板扩孔等。为了满足系统性能和可靠性要求,系统设计者仔细平衡传输速度、功率和封装密度之间的关系。随着互联系统中对大数据量处理和传输的增长,不断推动对传输速度的要求。国外高速通信系统的数据传输速率已由原来的6.25Gbps跳变至12.5Gbps,且向25Gbps普及推广,将来数据传输速率会被提升到40Gbps、100Gbps甚至1Tbps,与其相配套的高速连接器也必将得到更快的发展。

半导体技术的发展促使连接器生产企业设计研发更高速率的产品。背板连接器市场经历了新世纪暴增时代,这些连接器是为了迎接新一代应用的竞争而准备。在这个领域主要有个厂商:Amphenol TCS、FCI、Molex、Tyco,他们均能供应25Gbps的连接器。目前几乎没有量产的领域要求这么高的传输速度,但是这种高性能的连接器却给了未来系统更新的空间,对系统设计者很有吸引力。

高速背板连接器是新系统硬件的至关重要零件,一旦在系统设计初期被选上,很可能无法用别家的连接器替换。因为在10Gbps以上工作频率,若连接器的内部结构不同,传输性能会大不样。有鉴于此,国外设备厂商与其主要连接器供应商达成协议,要求连接器供应商共享设计和生产方面的知识产权,在设计和生产上具备足够的一致性以保证界面的互换性及高速传输的兼容性。这种要求连接器供应商之间共赏连接器技术的做法是史上少见的,创了历史先河,很可能是未来连接器产业的发展趋势。材料和产品结构技术的发展拓宽电缆组件的带宽和提高电缆组件的传输速度。采用被动和主动的信号调理技术,铜件电缆能够提供速度高于10Gbps距离高达24m性价比优越的方案。通过近二十年的产品开发,形成了以泰科、安费诺、莫仕、FCI、ENRI等为主的高速连接器生产厂商,通过对基础理论、材料研发等技术创新,完成了诸如HM 2mm、ZD、ExaMax、LRM等高端高速连接器的普及应用,如下图所示连接器信号传输速率由2.5Gbps逐渐到12.5Gbps,再攀升至25Gbps甚至是40Gbps。

VITA高速连接器

ZD高速连接器

LRM高速连接器

在信号完整性设计方面,其具有完备的理论分析基础,如《电磁场与微波技术》、《高速信号传输》、《高速数字系统的信号完整性和辖射发射》等经典著作;拥有多种的高速信号仿真分析软件,如keysight 的ADS等;以及完备的信号完整性测试平台,如信号发生器、频谱分析仪、矢量网络分析仪、示波器、时域阻抗测试仪、误码率分析仪以及、等配套分析软件等。

国内专业的高速连接器生产厂商主要有航天电器、中航光电、四川华丰,相关的科研院所有北京航空航天大学、北京邮电大学、上海交通大学等。随着近几年军用武器型号的配套需要,国内各大连接器生产厂商通过仿制或改进国外相关的高速传输连接器产品,相继开发了VITA46、LRM、JVPX、J599、1394等高速传输连接器,但该类连接器的传输一般不超过6.25Gbps。此外,部分厂家也开始配合用户使用需求开始研制更高传输速率的连接器产品,并取得了一定成效。

总体来看,国内连接器发展起步较晚,在基础理论、原材料、机械加工、产品测试等方面严重滞后于欧美发达国家。此外,由于国内各电子、航空、船舶、航天等系统对高速连接器使用需求的不一致性,加之各高速连接器厂商之间疏于交流合作,导致国内高速产品互不兼容,产品研发水平参差不齐,严重阻碍了高速产品的发展,与国外高速连接器的研制水平相比,国内高速连接器的研制主要有以下几个方面的不足:

(1)在信号完整性理论研究方面,国内科研院所(如西安电子科技大学、上海交通大学、东南大学、国防科学技术大学、中国科学技术大学、南京航空航天大学、西南交通大学、中国科学院研究生院等)的研宄较为深入,但主要停留在理论研究及计算机仿真分析上面,真正的工程实用化较少。国内华为、中兴等通信设备商也较早成立了自己独立的信号完整性研究部门,具有较为完整的信号完整性测试平台,但基本上还没有以上的信号完整性问题方面的报道。国内各大武器型号研制及配套单位(如航天科工、航天科技、中电集团、中船重工、兵器集团等)虽在理论和工程实践应用上达到了有机集合,但受各种因素限制,理论应用程度尚待深入。

(2)在原材料研制方面,国内的原材料生产厂商所生产的高速连接器用材料(如PPS、LCP、TPX、Rogers等)基本达不到实际使用要求,性能稳定性差,且有些材料甚至无法生产。国内高速连接器用材料基本依赖进口,从而对高速连接器的国产化及普及应用造成了严重的隐患。

(3)在零部件加工制造方面,因高速连接器的结构特点,很多零部件尺寸精度要求极高,国内的加工设备、模具及工艺方式方法尚无法满足要求,从而在某种程度上限制了高速连接器的传输性能的提升。

(4)在产品精密组装方面,与国外的自动化一体式装配相比,国内基本采用手工或是手工加半自动的装配方式,其装配一致性较差,效率低,且连接器的一致性受人为因素的较大。

(5)在产品测试及验证方面,国内目前还未有统一的高速连接器规范。各生产厂家的连接器测试规范、方法及指标互有差异,高速信号完整性测试平台技术水平参差不齐,严重滞后了产品研发。

近几年,国内各大连接器厂商和高校科研院所开始认识到这些不足,开始重视高速连接器信号完整性问题的研究,并取得了一些成果。北京邮电大学电接触实验室在良好的通信技术背景下,对高速连接器的信号完整信问题展开了一系列的研究,叶小兰硕士研究了HDMI高速连接器的信号完整性并进行了优化,何晴研究了高频电连接器的性能。电子科技大学的李迅波等仿真分析了SFP的损耗,初步得到了损耗与频率的数学拟合关系。

了解一下电子连接器种类

连接器是一种电机系统,其可提供可分离的界面用以连接两个次电子系统,并且对于系统的运作不会产生不可接受的作用。 定义中关键词是”电机系统”,”可分离的”和”不可接受的作用”。 连接器是一种电机系统是因为,它是通过机械方法产生的电性连接。如将要讨论到的,机械式弹簧的偏向会在配合的两部分间产生一个力量,这就使得接口配合面之间产生金属性接触。

应用连接器在首要地方的原因是配合接口具有可分离性。可分离性的需要性具有很多的原因。它可以使得独立地制造部份或子系统而最后装配可在一个主要的地方进行。可分离性也可以使得零件或子系统的维护或升级不必修改整体个系统。可分离性得以应用的另一个原因是可携带性和支持外围设备的扩展。

另一方面,定义中的可分离性引入了一个额外的子系统间的界面,此界面不能引入任何”不可接受的作用”,尤其是在系统的特性上不能受电讯的影响,这些影响包括如不可接受的扭曲变形和系统间的信号退化,或者是通过连接器的电源损失,以毫伏损失计算的电源损失,将会成为功能性的主要设计标准,因此主机板的电力需求也将增加。 可分离性的需求和”不可接受性”的限度要由连接器的应用而定。

可分离 4 性包括配合周期的数目,配合周期是指连接器在不影响其性能必须提供的,以及与另一连接器相配合所必需的作用力。典型的配合周期需求其范围从内部连接器的几十个周期到外围设备的几千个周期,比如 PCMCIA 型连接器。由于电路或功能的数量以及连接器互相连接的增加,配合力量的需求变得更加的重要。为了提供更多的功能性,连接器上端子的位置也必须要增加,这样就导致了更高的连接器配合力量。由连接器的使用和功能而定,其端子数从几十到上千不等。

电子连接器分类

1、按焊锡方式分为:DIP类(eg:PCI 120P),SMT类(eg:MINI PCI EXPRESS)

2、按外观可分为:外部型和内部型

外部型有:

I/O:D-超小型连接器(又称D-SUB连接器),USB,1394,DDR,VGA,SCSI等

CARD:SD,SIM,NEW CARD等

JACK:RJ11,RJ45等 RF

电子连接器

电源

其他:SCSI,DVI等

内部型有:

板对板

线对板

线对线

柔性电路板(FPC):ZIF

HDD:BOX,PIN-Header&Socket

Edge Card:AGP,PCI

CPC Socket:478,SLOT-1,SLOT-2

Memory:DIM,SO-DIM

其他:MINI PCI

由于连接器的结构日益多样化,新的结构和应用领域不断出现,试图用一种固定的模式来解决分类和命名问题,已显得难以适应。尽管如此,一些基本的分类仍然是有效的。

1.互连的层次

根据电子设备内外连接的功能,互连(interconnecTIon)可分为五个层次。

① 芯片封装的内部连接

② IC封装引脚与PCB的连接。典型连接器IC插座。

③ 印制电路与导线或印制板的连接。典型连接器为印制电路连接器。

④ 底板与底板的连接。典型连接器为机柜式连接器。

⑤ 设备与设备之间的连接。典型产品为圆形连接器。

第③和④层次有某些重迭。在五个层次的连接器中,市场额最高的是第③和第⑤层次的产品,而目前增长最快的是第③层次的产品。

2.连接器规格的层次。

按照国际电工委员会(IEC)的分类,连接器属于电子设备用机电元件,其规格层次为:

门类(family)例:连接器

分门类(sub-family)例:圆形连接器

类型(type)例:YB型圆形连接器

品种(style)例:YB3470

规格(variant)

3.连接器在我国的定义。

在我国的行业管理中,把连接器与开关、键盘等统称为电接插元件,而电接插元件与继电器则统称机电组件。

4.连接器的产品类别。

连接器产品类型的划分虽然有些混乱,但从技术上看,连接器产品类别只有两种基本的划分办法:①按外形结构:圆形和矩形(横截面),②按工作频率:低频和高频(以3MHz为界)。

按照上述划分,同轴连接器属于圆形,印制电路连接器属于矩形(从历史上看,印制电路连接器确实是从矩形连接器中分离出来自成一类的),而目前流行的矩形连接器其截面为梯形,近似于矩形。以3MHz为界划分低频和高频与无线电波的频率划分也是基本一致的。

至于其它按用途、安装方式、特殊结构、特殊性能等还可以划分出许多不同的类型,并常常出现在刊物和制造商的宣传品中,但一般只是为了突出某一特征和用途,基本分类仍然没有超出上述的划分原则。

考虑到连接器的技术发展和实际情况,从其通用性和相关的技术标准,连接器可划分以下几种类别(分门类):①低频圆形连接器;②矩形连接器;③印制电路连接器;④射频连接器;⑤光纤连接器。

5.连接器的型号命名。

连接器的型号命名是客户采购和制造商组织生产的依据。在国内外连接器行业中,产品型号命名有两种思路:一种是用字母代号加数字的办法,力求在型号命名中反映产品的主要结构特点。这种方式的好处是易于识别,但排列太长,过于复杂,随着连接器的小型化,给打印带来很多困难。目前国内仍流行这种方式,并在某些行业标准甚至国标中作出了规定,如SJ2298-83(印制电路连接器)、SJ2297-83(矩形连接器)、SJ2459-84(带状电缆连接器)、GB9538-88(带状电缆连接器)等。由于连接器结构的日益多样化,在实践中用一种命名规则复盖某一类连接器越来越困难。另一种思路是用阿拉伯数字组合。这种方式的好处是简洁,便于计算机管理和小型产品的标志打印。国际上主要的连接器制造商目前均采用这种方式。可以预计由各制造商制订反映自身特色的命名办法将会逐渐取代在计划经济体制下由全行业统一规定某种命名规则的办法。

电子连接器发展趋势

2012年的数据记载,互连行业在2011年取得中等个位数增长,实现480亿美元左右的年销售收入,再创历史新高!同时,2011年亦是全球互连行业最值得记忆的一年,中国互连企业开始高速发展,全球互连产业也开始转“增长模式”。

亲测,连接器选哪种最好用

连接器,垂钓过程中的重要配件,用于连接线组的主线和子线,之所以增加连接器,是为了更加方便的更换鱼钩,节省时间,保护主线,避免缠绕线组等。

最常见的两端闭口八字环(8字环)连接器,形如数字8,因而得名,其结构简单,易操作,两端圆环一样,都能快速转动,在溜鱼的过程中,能有效避免线组扭曲,损伤线组而造成跑鱼,缺点是更换子线比较麻烦,需要把原来的子线剪下来,再把新的子线绑上去,略显费时。

开口八字环,功能和闭口八字环一样,区别在于,这种需要搭配O型圈使用,见下图

开口八字环的优点在于更换子线更加便捷,因为子线已经事先和O型圈绑好了,更换的时候,只需要把原来的O型圈取下来,把新的挂进去就行了,而且,O型圈的弹力分担了一部分线组和鱼竿的压力,更适宜钓大鱼,为了避免变形,开口部分都比较粗壮,而闭口部分正常大小。

普通八字环的进阶产品,双联高速八字环,呃,厂商吹得比较厉害,各种好,其实小编本人不太喜欢这种,第一是重量增加了,再就是用过几次,优点没感觉到,反而有时候子线会夹进两个圆柱体中间的位置,所以后来就不再用了。

快速子线夹,和开口八字环类似的效果,省掉了O型圈,在钓体形不太大的鱼的时候,非常方便,子线事先打好结,更换的时候,挂进弯钩里面再把橡胶护套拉下来,如下图

以上几种是我们台钓过程中常用的,每种都有自己的优势,新钓友可以根据自己的喜好和习惯来选择,都能很好的体验。

最后讲一下这种,我看到很多新手朋友在钓手竿的时候用这种别针连接器,有的用在主线和竿稍的连接,有的用在主线和子线的连接,看起来很方便,别针一扣就行了,其实,是不对的,这种连接器非常不适用于手竿线组,第一自重大,第二别针和八字环连接处空间太大,影响线组的灵敏度,再就是容易