连接器设计基础
电子连接器(接插件)基础知识培训
课程大纲
1. 连接器定义及功能 2. 连接器之零件及机能 3. 连接器之使用 4. 产品之介绍 5. 宣传产品之料号编码原则 6. 宣传产品之图号编码原则
连接器的定义与功能
何谓连接器?
“是一电子被动组件, 提供两系统 一个可分离的接口, 并且不会造成 系统功能无法接受的效果”
一般连接器必备有以下零件:
- 电镀层 Plating finish
电镀层提供端子基材(基底金属)之保护, 免于遭受腐蚀或污染, 并且维持 接触接口之最佳状态.
- 端子 Contact
从接触接口传递讯号或电力至永久接合处, 所以必须提供必要的正向力来维 持接触接口之稳定, 及适当的永久接合处之机构.
- 本体(塑料) Housing
Iatacom
其其他他: : 铜铜镍镍合合金金: :CC77XXXXXXXX机机械械强强度度介介于于黄黄铜铜与与磷磷青青铜铜之之间间,高,高导导电电性性,可,可于于高高电电流流应应用用. . 高铜高铜铜 钛铜钛合 合合 合金 金金 金:: ::C机C机1械1X械XX性X性X质XX质X媲降媲降美伏美伏铜铜77铍0铍0k合ks合is,金i高,金高,高导,高导温电温电强性强性度9度900最%最%佳IC佳I,C时A,时AS效S效,需处,需处要理要理极温极温高度高度导低导低电(3电(39性90性0-时4-时46应60应0)用.)用.. .
连接器之使用
依据不同需求, 共有六种连接层级:
Level I: IC晶圆至IC封装接脚, 如wire bond Level II:零件对PC板连接, 如PLCC Level III:BTB, 如1.27P/H, K08, PCI, SODIMM等 Level IV:子系统与子系统连接, 如FPC Level V: 子系统对输入/输出之连接, 如USB, RJD, D-SUB Level VI:系统对系统之连接, 如cable assembly
射频连接器技术基础知识
射频连接器技术基础知识
射频连接器是用于传递射频信号的可操作装置，主要用于通信系统中，射频信号是指具有某种特定频率的无线发射和接收信号，射频信号可以用来传递数据和信息，而射频连接器则用于连接射频信号源与其他设备。
射频连接器的基本结构包括连接头和插头，连接头是插座的一种形式，用于接收射频信号的输入，插头则用于将射频信号输入到连接头中，使射频信号得以传输。
连接头和插头的材料通常是金属，以便能够表现出良好的射频性能。
另一方面，射频连接器也使用真空或空气式射频连接。
这种连接技术使得射频信号可以快速传输，而且还能够拥有较高的带宽，可以传递大量信息。
在使用射频连接器时，也可以考虑使用插座气隙分离技术，这可以使得射频信号输入连接器时性能更好，并降低噪声的影响。
射频连接器的设计应该考虑到转换损耗、返回损耗和匹配度。
转换损耗可以衡量射频信号输入与输出之间的损耗情况，而返回损耗则可以衡量射频信号在连接器内部的损耗情况，而匹配度则可以反映射频信号在插头和连接头之间信号传输的性能。
除此之外，还应该考虑连接器的机械紧固性，以保证信号的传输无任何中断。
此外，使用射频连接器时，还应该对射频信号的调制方式进行关注。
调制的种类比较多，比如调幅调制（FM）、调频调制（PM）、振幅调制（AM）和脉冲调制（PM）等。
这些调制方式都会影响射频信号在射频连接器中的性能，因此，在设置射频连接器时一定要充分考虑信号调制方式的影响。
FPC连接器基础知识简介.
端子是FPC/FFC连接器的接触部件，为了达到连接器高密度的排列和更稳定的接触性 能，FPC/FFC连接器端子采用窄片式的接触方式，材质选用导电性能和机械强度较好 的磷青铜。
通常，端子结构的设计会有两种方式，一种是冲压平面下料端子（简称：下料端子）， 另一种是冲压后折弯成形端子（简称：成形端子）。由于窄片型的母端子需要有足够 的弹性和相对复杂的形状，如果采用冲压成形的方式，会给冲压加工造成困难，且成 形尺寸和精度不易控制。所以通常母端子都采用成形方式。
FPC连接器基础知识简介 工程部: Cai jiang
当前，随着SMT技术的普及，表面贴装连接器的应用也越来越广泛，各种类型的PCB 都随之有相应的表面贴装连接器出现。从穿孔式（T/H）焊接工艺到表面贴片（SMT） 焊接工艺，使得连接器的端子排列间距（Pitch）逐渐减小到0.8mm和0.5mm，而且 应用SMT工艺允许在PCB的双面都焊接电子元器件，大大增加了PCB上的元器件密度。ຫໍສະໝຸດ 端子功能：电子信号之导体传输.
制程：冲压＋电镀(镀金或锡,提升产品的焊接能力) 材质:磷青铜C5191
接地片
功能：元件定位，固定，增加强度等
制程：冲压＋电镀(镀金或锡,提升产品的焊接能力) 材质:青铜C2680
塑胶体内部是等间距的片状隔栏结构，使端子装配后保持小间距的排列和提供一定的 保持力。根据产品的使用要求，塑胶体要有足够的强度和韧性，且在SMT焊接前后都 不能有翘曲变形。
以很好的保护产品不受损伤，而且在SMT制程中可 以和其他电子元器件一样进行自动贴片焊接制程，
而无须多余的工序和设备，提高了PCB组装的生产 效率。
1.依产品的pin距(端子与端子的间距)分类 0.5pitch,1.0pitch,1.25pitch,0.3pitch,0.4pitch 2.依产品的高度分类 1.3H ,1.5H,2.0H,2.3H,2.45H 3.依产品的接地片结构分类 半包,全包 4.以产品在客户端的使用方式分类 DIP型(插板焊接),SMT型(表面贴装焊接) 5.以产品接触点与FFC组合的关系分类 上接,下接,单接,双面触点
连接器基础知识
④附件
附件分结构附件和安装附件。结构附件如卡圈、 定位键、定位销、导向销、联接环、电缆夹、密 封圈、密封垫等。安装附件如螺钉、螺母、螺杆、 弹簧圈等。附件大都有标准件和通用件。
2、连接器的分类
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）
④电弧连接，如中、小型继电器、断路器等。
接触电阻理论模型示意图
• 当两个导体对接时，从微观角度讲，其实际的接触面时分 布于两个交界面上微小的粗糙点。其微观接触点的数量和 位置取决于两个接触面的形状和表面光洁度。实际的总接 触面积占接触面的视在面积的千分之一。实际接触面积是 接触正压力的正函数。接触压力越大，实际接触面积越大。 接触正压力使接触点形成弹性形变和塑性形变，接触点形 成接触微表面，支撑外加负荷。同时由于接触点在长期高 压力状态下形成形变，导致金属体内电路有效长度和电流 路径形成改变，从而形成收缩电阻。从收缩电阻形成的原 因可知，影响收缩电阻的主要因素在于接触件材料的体积 导电率，表面光滑程度，接触件正压力大小，材料弹性形 变、塑性形变能力等。表面光洁度越高，可能形成的接触 点越多。正压力越大，可以形成的接触微区面积越大。
• 机电元件（如连接器）的质量比较难鉴别的另一个因素是时延效应。 与其它电子元件不同，其它电子元件如集成电路用仪器当场就能鉴别 好坏，检验接触点质量却无法当场做到。比如镀金质量，有的金表面 微孔甚多，但要出现故障必须经过腐蚀后生成一定的腐蚀物才能造成 故障。故鉴别质量有一个时间的滞后效应，这也是人们造成优劣不分 的原因。较快的鉴别方法是作适当的加速模拟腐蚀实验，再用微观手 段观察和区分。电子连接是一项系统配套工程。在一般情况下，外行 人很难看出我国在这方面的落后程度。国内有的生产厂家生产的连接 部件，表面上与著名跨国公司生产的部件相差无几，金光灿灿，光亮 照人，但做过腐蚀试验后即可看出其质量与可靠性均远达不到国际标 准。把国内生产的产品与进口产品放在同等条件下做暴露试验， 经 过半年至一年后进行测试，结果进口产品的质量大大优于国内产品。
连接器基础概论-设计理论基础
連接器基礎概論設計理論基礎資料參考:工業技術研究院●正向力理論基礎●最大應力理論基礎●接觸電阻理論基礎●保持力理論基礎正向力理論基礎●力學-懸臂樑●求解正向力F=>正向力(9.8N=1kgf)L=>懸臂樑長(mm)d=>位移量(mm)E=>彈性模數(MPa)b=>材料寬度(mm)h=>材料厚度(mm)正向力理論基礎●力學-懸臂樑●求解位移量F=>正向力(9.8N=1kgf)L=>懸臂樑長(mm)d=>位移量(mm)E=>彈性模數(MPa)b=>材料寬度(mm)h=>材料厚度(mm)正向力理論基礎●正向力與插拔力的關係(摩擦力)插入力=插入角正向分力*摩擦係數拔出力=正向力*摩擦係數F(摩擦力)=Fn(正向力)*µ(摩擦係數)●正向力與接觸阻抗的關係(實驗驗證)正向力100gf以上阻抗變異小正向力50gf以下阻抗變異大正向力理論基礎●正向力與產品可靠性的關係降服強度, 破壞理論, 彈性疲勞(恢復性)…●正向力的大小將會影響電鍍層之耐磨性●正向力與振動測試時之瞬斷的關係增加正向力可有效改善瞬斷問題●多PIN數產品可適當調整正向力●力學-懸臂樑最大應力理論基礎●求解應力L=>懸臂樑長(mm)d=>位移量(mm)E=>彈性模數(MPa)h=>材料厚度(mm)σ=>最大應力(kg/mm^2)223LdEh =σ理論基礎公式逆向工程-電腦輔助模擬分析 ANSYS逆向工程-電腦輔助模擬分析 OSD最大應力理論基礎●有限元素分析所得包含:破壞理論(含應力集中效應), 正向力(反作用力),位移量, 溫昇, 疲勞, 運動…●逆向工程界的銘言:垃圾進, 垃圾出!正確的材質資料, 有效設置邊界條件●產品微量化的結果, 連接器將小型化趨勢在小型化的趨勢下, 將會運用到材料的極限特性可靠性實驗報告501001502002501100120013001400150016001700180019001Cycle數正向力(g )接觸電阻理論基礎接觸電阻=材料電阻+接觸阻抗R = Rm + Rc接觸電阻理論基礎●材料電阻基礎理論L: 材料導電長度(mm)A: 材料截面積(mm2)r : 材料導電率(%IACS)●端子長度及截面積受連接器外型及間距而決定, 所以可變更的範圍也將受到限制接觸電阻理論基礎●接觸阻抗基礎理論(實驗)F: 端子正向力(g)●正向力在50~150gf之阻抗值在4~8mΩ●正向力小於50gf, 接觸阻抗則快速增加●一般連接器設計使用100gf 的正向力設計,接觸阻抗可設定為6.5mΩ, 再加上端子材料電阻即是接觸電阻正向力與接觸阻抗實驗測試圖接觸電阻理論基礎050100150200250Normal Force ( gf )0.010.020.030.040.050.0L L C R ( m O h m )T:0.15 R:0.30 Au: 1Sample 1Sample 2Sample 3Sample 4Sample 5理論基礎公式接觸電阻理論基礎●高導電率材料選用對降低接觸電阻效果最顯著(原正向力以達100gf以上)磷青銅的導電率約為13%, 黃銅約26%, 鈹銅則可達到40%以上, 因此選擇端子材料是降低接觸電阻最有效的方法, 可降為原來的1/2-1/3●高電流連接器設計之重點在降低接觸電阻, 降低接觸電阻的主要方法為:1.選擇高導電率的端子材料2.增加端子截面積3.補足正向力保持力理論基礎●保持力設計參數包括: 塑膠材質選用, 端子卡點設計, 干涉量設計…●保持力太大潛在問題:端子插入力增加, 工時增加且易造成端子變形塑膠內應力增加, 易造成塑膠變異…●保持力太小潛在問題:端子定位不穩定, 易鬆脫, 接觸品質不穩定…保持力理論基礎●保持力在連接器小型化的趨勢下必須非常精準設計●端子卡點設計大致分為:單邊, 雙邊, 撕裂, 凸點…●單雙邊又分為:單層, 雙層, 多層, 交錯式…雙層或是多層的前後凸點高度差(0.02~0.04mm)保持力理論基礎●干涉量通常設計0.04mm~0.12mm之間干涉量介於0.04~0.12mm之間, 干涉量與保持力的關係將維持線性比例方式增加(依據實驗證明)干涉量小於0.04mm, 保持力將呈現不穩定狀況干涉量大於0.12mm, 保持力不再維持線性增●卡點平面長度與保持力有相對的關係長度越長, 保持力越大●單邊卡點較雙邊卡點的保持力大保持力理論基礎●雙卡點較單卡點的保持力大不明顯, 可以忽略●卡點前的導角角度與保持力無關●較薄的板片保持力也相對的較低端子材料厚度變更時, 適度調整干涉量端子和塑膠干涉及接觸面積越大, 保持力越大保持力理論基礎保持力與卡點實驗測試圖保持力理論基礎 卡點型式圖保持力理論基礎 卡點型式圖保持力理論基礎 卡點型式圖。
RF连接器基础知识
10、天线增益(dB)：指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。一 般把天线的最大辐射方向上的场强E与理想各向同性天线均匀辐射场场强E0 相比，以功率密度增加的倍数定义为增益。Ga=E2/ E02
7 团结 务实 高效 创新
佛山市信泰通信器材实业有限公司
RF连接器）通常被认为是装接在电缆上或安 装在仪器上的一种元件，作为传输线电气连接或分离的元件。它属于机电一体 化产品。简单的讲它主要起桥梁作用。
RF连接器的发展史较短。1930年出现的UHF连接 器是最早的RF连接器。到了二次世界大战期间，由于战争急需，随着雷达、 电台和微波通信的发展，产生了N、C、BNC、TNC、等中型系列，1958年后 出现了SMA、SMB、SMC等小型化产品，1964年制定了美国军用标准MIL-C39012《射频同轴连接器总规范》，从此，RF连接器开始向标准化、系列化、 通用化方向发展。
4 团结 务实 高效 创新
佛山市信泰通信器材实业有限公司
FOSHAN CITY XINTYCOMMUNICATIONEQUIPMENT CO.,LTD
五.射频同轴连接器发展趋势 1.小型化 RF连接器的体积越来越小，如SSMB、MMCX 等系列，体积非常小。 2.高频率 HP早在几年前就已推出频率已到110GHz的RF连接器。国内通用产 品使用频率不超过40GHz。软电缆使用频率不超过10GHz，半刚电缆不 超过20GHz。 3.多功能
RF连接器形成了独 立完整的专业体系，成为连接器家族中的重要组成部分。是同轴传输系统不可 缺少的关键元件。美、英、法等国家的RF连接器研制技术处于领先地位，其 设计、生产、测试、使用技术已成龙配套，趋于完善，不仅形成了完整的标准 体系，而且原材料、输助材料、测试系统、装配工具等也已标准化，并进行专 业化规模生产。
连接器基本介绍
总述-level 3
两件式连接器类型及特点 两件式连接器可以根据针的尺寸不同及中心距的不同而分类。 0.025”×0.025”技术 边长0.025的方针是两件式的连接器最常用的真型，按2.54×2.54mm排列。 此类连接器有1～6行，集成的连接器针数可达684，
总述-level 4
总述-level 4
AMP – LATCH AMP-LATCH是一种用于连接0.050”中心距的扁平电缆的 连接器。 AMP-LATCH的典型界面是0.025”的方针中心距为0.100”。 AMP-LATCH有屏蔽及非屏蔽型的。 AMP-LATCH插座是由两件式的housing及预装的触点组 成的。将电缆插入上盖（cover）与触点之间（cover中 的凹槽有助于电缆与触点的对齐），当上盖盖上后，电 缆中心每一根导线都与对应的触点端接。
总述-接触弹片
端子簧片提供如下三个功能： 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
φ θ
接触弹片的材料： 黄铜 磷铜 铍铜 纯铜 其它合金
正向力 插拔力 插拔次数（耐久）
总述-绝缘体
连接器壳体提供如下四项功能： a、端子间的电气绝缘 b、固定端子的几何位置，利于插入和尺寸稳定 c、为端子提供机械保护和支撑 d、将端子从应用环境中隔离开来，减少对腐蚀的敏感
回流焊的高温中。 *可在PCB的两面都安装元件。 *每个触点可单独修理。 压接技术的缺点：
需要附加工具 不是对没种厚度的PCB板都可用。
总述-level 3
连接器的基础知识PPT课件
一.连接器中使用的导体
就泛指而言，连接器所接通的不仅仅限于电流，在光电子技术迅 猛发展的今天，光纤系统中，传递信号的载体是光，玻璃和塑料代替 了普通电路中的导线，但是光信号通路中也使用连接器，它们的作用 与电路连接器相同。 易言之,所有用在電子信號與電源上的連接元件机及其附屬配件等均 稱為連接器(CONNECTOR).
2 为什么要使用连接器？
3 连接器的分类
多年来连接器的分类混乱，各个厂家自有其分类方法和标准。1989年在 美国国家电子配销商协会 NEDA, 即National Electronic Distributors Association缩写，它是一个工业教育组织 ）的支持下，生产连接器的几大 厂家会聚在一起，制订了一部连接器类标准和术语。
潮
，
保
护
接
座
体触
部 份
和
导
体
■
使
座体（housing）连接器座电路体具有如下作用：
彼
■ 支撑接触部份（插针、此绝簧片等），使之牢固正
缘
确就位
上 图 画
■ 防尘、防污和防潮，保出的连护接触部份和导体
■ 使电路彼此绝缘
接 器 是
直
上图画出的连接器是直插式插式 （in-line）连接器。
（
直插式连接器的特点是导线in 从连接器的一半部份
带状电缆 （计算机和外设） 名称源自于其外观酷似丝带。又称为平面电缆。它是一组平
连接器设计基础讲解
PIN太长 顶到端子
PIN太短 接触性差
此角度为 设计重点
PIN针
插入PIN针 后，喇叭口 要求平行与 PIN针完全 接触。
e、其他类型：
单面接触有外框 单面接触
双面接触
环型接触
B 、挂钩基本形状有以下几种： a：背部刺破式：
A尺寸控制端子脱落；
B尺寸控制端子在 Housing内的窜动。 （一般窜动为0.15 ~ 0.25mm左右较合适）
DIP型 Wafer 主体PIN孔的设计 ：
a>b尺寸，可减小PIN针之间的相互累积 挤压力，PIN针较容易插入。
主体加倒角
PIN加倒角
*尽量设计PIN针从主体底部插入，如从主 体内腔插入会增加组装的难度。
PIN针需打内K：
产品过炉时，溶胶会进入 PIN的K内，从而增加PIN 的固止力。
PIN针打内K可增强产品过炉后的退PIN力。
此处尽量避免尖角，防止刮破胶体保持力变小； 尽量做水 平，保持 力可增大；
此处做成异型或增加加强筋，增强保持力。
b：挂钩悬空式： 悬空
注：此种结构挂钩拉力较小，一般不采用。
c：挂钩为产品成型框口部份：
注：此种挂钩拉力大小，一般与塑胶相关较大。
d：挂钩为翅膀式：
挡片---防止 弹片不反弹。
二、Housing的设计： 1 、相关匹配尺寸： A、端子与Housing匹配； B、 Housing与Wafer匹配。
C
•正常情况下C小于15度时，产品能顺利对插（如 配合间隙太大，对插时PIN针可能会顶死，无法 正常对插） 。
Housing与Wafer匹配原则： *空Housing与Wafer对插无干涉（无力量）； *Housing的PIN孔与Wafer的PIN针能对应； *防呆部位能对应。
射频连接器基础知识和设计要求
射频连接器基础知识和设计要求射频连接器是用于连接射频设备的一种电子连接器。
它们在无线通信、微波技术、卫星通信、雷达等领域中起着至关重要的作用。
以下是关于射频连接器的基础知识和设计要求：1. 射频连接器的类型：常见的射频连接器类型有SMA、BNC、N型、TNC、SMB、MCX等。
不同类型的连接器应用于不同的频率范围和功率要求，因此在选择连接器时需要根据具体的应用需求进行合理的选择。
2. 频率范围：射频连接器的频率范围通常在几十MHz到几十GHz之间。
连接器的频率范围决定了它能够传输的信号频率范围。
在选择连接器时，应根据所需的频率范围来确定连接器的类型和规格。
3. 带宽：射频连接器的带宽是指连接器能够传输的信号频率范围。
带宽越宽，连接器能够传输的信号频率范围就越大。
在设计射频系统时，应根据系统的带宽需求来选择合适的连接器。
4. 插入损耗：射频连接器的插入损耗是指连接器引入的信号衰减。
插入损耗越低，连接器就能够更好地保持信号的强度和质量。
在设计射频系统时，应选择插入损耗较低的连接器来减小信号衰减。
5. 阻抗匹配：射频连接器和射频设备之间的阻抗匹配非常重要。
当连接器和设备之间的阻抗不匹配时，会导致信号的反射和损耗。
在设计射频系统时，应确保连接器和设备之间的阻抗匹配良好，以保证信号的传输质量。
6. 插拔次数：射频连接器的插拔次数是指连接器能够承受的插拔次数。
插拔次数越多，连接器的使用寿命就越长。
在选择连接器时，应根据具体的应用需求来确定连接器的插拔次数要求。
7. 环境适应性：射频连接器在各种环境条件下都应能够正常工作。
例如，它们应能够承受高温、低温、湿度、振动等条件。
在设计和选择连接器时，应考虑连接器的环境适应性，以确保连接器能够在各种环境下稳定可靠地工作。
总之，射频连接器的选择和设计应根据具体的应用需求来确定，考虑到频率范围、带宽、插入损耗、阻抗匹配、插拔次数和环境适应性等因素，以确保连接器能够满足系统的要求。
汽车连接器基础知识
汽车连接器基础知识
汽车连接器，这玩意儿可真是汽车里的小明星啊！你想想，要是没有它，汽车里那些复杂的电路、系统怎么能连接起来，协同工作呢？
汽车连接器就像是一个神奇的纽带，把各种零部件紧密地联系在一起。
它就如同我们身体里的神经脉络一样，传递着各种信号和能量。
它的种类那可真是繁多啊！有各种各样不同形状、不同功能的连接器。
有的负责传输电力，让汽车的各种电器设备正常运转；有的则专注于传递信号，确保汽车的控制系统能够精准地指挥各个部件。
而且，汽车连接器的质量那是至关重要的呀！要是质量不行，那可不得了。
就好像是一座桥不牢固，随时可能坍塌一样。
它得能经受住各种恶劣环境的考验，高温、低温、潮湿、震动等等，都不能让它轻易出问题。
不然，汽车在路上突然出现故障，那多危险啊！
你知道吗，好的汽车连接器设计得非常精巧。
它既要小巧玲珑不占太多空间，又要足够坚固可靠。
这可不是一件容易的事儿啊！研发人员得花费大量的心思和精力，不断地改进和完善。
在生产过程中，也得严格把关。
每一个连接器都得经过严格的检测，确保万无一失。
这就像是一场严格的考试，只有合格的才能“毕业”走向市场。
再看看我们的日常生活，汽车已经成为了不可或缺的一部分。
而汽车连接器就是默默奉献的幕后英雄。
没有它，我们的出行怎么能这么便捷、安全呢？
所以啊，可别小看了这小小的汽车连接器。
它虽然不起眼，但却发挥着巨大的作用。
它让汽车这个复杂的大机器能够高效地运转，带着我们驶向远方。
我们真应该好好感谢这些小小的连接器，为我们的生活带来了这么多的便利啊！。
射频同轴连接器基础知识及设计要点
主要内容主要从两个方面进行介绍： 一、射频同轴连接器基础知识
1 射频同轴连接器的基本概念 2 射频同轴连接器的发展历史 3 射频同轴连接器的基本结构要素 4 射频同轴连接器所使用的频率范围 5 射频同轴连接器的分类 6 射频连接器的选材及镀层 7 射频连接器的主要技术指标 8 射频同轴连接器命名方法 二 、射频同轴连接器的设计要点
射频同轴连接器的基本结构要素
射频同轴连接器所使用的频率范围
射频同轴连接器的分类
射频同轴连接器的分类
射频连接器的主要技术指标
射频同轴连接器命名方法
1 射频同轴连接器的基本设计原则 2 射频同轴连接器及其组件主要采用的总规范（通用规范） 3 射频同轴连接器主要设计指标
1 .射频同轴连接器的基本概念
1.1射频同轴连接器RF connector
射频同轴连接器是使用频率在几十兆赫兹以上，装接在电缆上、PCB 上或安装在设备面板上的一 类具有同轴结构的连接器, 它是通过插头和插座的机械啮合和分离来实现传输系统射频信号的电 气连接和分离功能。
射频同轴连接器广泛应用于通讯、雷达、导航等军用、民用无线电系统中，在互连天线、射频 发射机和射频接收机中也是传输射频信号的关键元件。
射频同轴连接器的发展历史
射频同轴连接器的基本结构要素射频同轴连接器的基本结构源自素射频同轴连接器的基本结构要素
射频同轴连接器的基本结构要素
射频同轴连接器的基本结构要素
连接器基础知识教材
要理解连接器中的数字信号的损耗及失真的来源，需要回顾电磁波及波的传播。
电 磁 相 容 性 (EMC)
电磁相容性是指电子设备或系统在规定的电磁环境中，既不会产生电磁干涉(EMI)去干涉
其它的设备，也不会反过来受自身的电磁干涉的影响的能力。要达到EMC的要求，既要
控制和管理内部的EMI，还要控制和管理外部的EMI。 EMI就是电磁能量，有自然产生的，也有人工制造的，它能引起电子设备的故障及全部
模 拟 和 数 字 信 号
主要考虑数字信号的应用，因为： 第一，在原理上，任何模拟信号都能被数字信号的叠加来模拟。 第二，连接器对数字脉冲的要求比模拟信号更严格，数字应用的频率要高得多。 信号脉冲，会在电子系统的子系统或元件间传递，传递的介质，主要是PCB、电缆和连接 器，或这三者之间的某种联合。
由于用户自行连接，要坚固 锁紧结构很平常，防止振动或其它器件的移动而造成的脱离接触
考虑EMI/RFI(电磁干扰)的情况增多了
屏蔽和过滤的要求增多了 例如：Ultre ATA Cable,AMP-Latch,CT(Common Termination) Cable,EI/MTEI Cable
修、升级。同时，这种连接对系统的性能不能产生任何不可接受的影响。例
如信号的吸收、衰减、电力的损耗。 可分离和不可接受的限度要求，决定于连接器的具体应用要求。
连 接 器 的 结 构
连接器有四个结构性的元素，它们是：
A、端子(间)的接触界面 C、端子的簧片 1、端子间的接触界面 端子间的接触界面决定了端子的电阻、连接器的寿命(性能不失效的情况下插拨次数) 和失效的发生。 端子间的接触界面有两种形式： 可分离性接触------连接器的每次插入时形成的联接 永久性接触------连接器固定在子系统上的点，这些点是当作永久连接的。 B、端子的表面处理 D、连接器的壳体
连接器培训教材
连接器基础知识
前10名的连接器制造厂商（2011年销售额计算）
连接器基础知识
连接器基本构件有：接触件、绝缘体、外壳、附件等， 这里我们重点讲解一下核心部分：
端子
塑壳
连接器基础知识
端子部分----材料篇
端子材质 合金比例 导电率 耐热性 弹性系数 价格 用途
黄铜(黄色）
磷青铜（淡黄色、暗红色） 铍铜（黄色、暗红色）
端子部分---表面处理篇
• 挂镀 • 选镀 • 滚镀 • 连续镀
镀厚金
镀锡
连接器基础知识
塑壳
材质 耐温性
抗化学性能
吸水率 价格 强度 使用范围
PBT
PA46
PA6T/PA9T
LCP
低
高
高
高
低
高
高
高
低 低 低
要求低的插件产 品上
高 一般 高
对强度要求高的 插件产品上
低
高
一般
小型的SMT产品 上
很低 很高 高，但易脆
普通排针排母
背板类高速连接器
常用连接器介绍—卡座类
我们经常接触的卡座类包括SIM卡座、TF卡座、IC卡座等，业内经常把 这些卡座统称为智能存储类卡座。存储卡均有相对应的标准化组织进行制定， 在尺寸、形状和管脚定义均已标准化。
SIM卡座
TF卡座
IC卡座
常用连接器介绍—苹果连接器
苹果在2007年推出iphone 手机时使用了新的I/0插座— Dock 接口，并率先使用 MICRO SIM卡座
板对板插座结构
常用连接器介绍—板对板插座
DC插座主要是连接电源输出 端与主板，其承载整机所有的电 流，因此DC插座选择尤为重要
连接器设计基础
水平 受力后Lock易滑脱
10度左右
卡点的结构样式：
Lock与卡点合用
卡点
外加Lock
三、Wafer的设计：
1 、DIP型 Wafer ：
*主体的材料选择：一般要选择加纤 15%以上的普通料或高温料。
* DIP型 Wafer一般采用波峰焊的焊板 方式，主体要间接承受260±5 ℃ 10s ； 如采用铬铁焊，主体要间接承受 350±5 ℃ 3~5s 。
b：弹片外无框口：
特点：弹片宽度 较宽，此类产品 的插拔力较大； 改变插拔力的方 法同以上类似。
c：外环型内凸点式PIN口：
此类的凸点通常有以下形状：
半球型
长条型
以上2种方式，通常适用方PIN针
半环凹槽
长条型加半环凹槽
以上2种方式，通常适用圆PIN针
d、喇叭状PIN口:
此角度为 设计重点
PIN针
PIN针打外K的作用：
打外K的作用：使K脚卡在 PCB板的孔内，防止产品过 波峰炉时掉出。
外K脚
注意：要求c大于c’尺寸
胶体底部凹槽的作用：
凹槽 凹槽的作用：在产品焊接时，防止爬锡过高把 产品顶起。
有空隙
无空隙，爬锡过 高导致浮件。 P.C.B板 焊锡脚
d尺寸一般要求> 0.15mm
PIN针在胶体内露出长的重点要性：
此处做成异型或增加加强筋，增强保持力。
b：挂钩悬空式： 悬空
注：此种结构挂钩拉力较小，一般不采用。
c：挂钩为产品成型框口部份：
注：此种挂钩拉力大小，一般与塑胶相关较大。
d：挂钩为翅膀式：
挡片---防止 弹片不反弹。
二、Housing的设计： 1 、相关匹配尺寸： A、端子与Housing匹配； B、 Housing与Wafer匹配。
连接器的技术基础
连接器的技术基础连接器是一种用于连接电子设备组件的装置。
它们被广泛应用于计算机、通信、消费电子和工控设备等领域，用于实现信号和电力的传输。
连接器的技术基础可以分为以下几个方面：1.接触技术：连接器的主要功能是传输信号和电力。
为了确保连接的可靠性和稳定性，连接器采用了不同的接触技术，如弹簧接触、插针接触和插座接触等。
这些接触技术能够提供良好的接触力和导电性能，以确保信号的传输。
2.机械结构：连接器需要具备良好的物理连接性能，能够抵抗振动、冲击和环境条件的影响，保持连接的稳定性。
为了实现这一点，连接器的机械结构设计需要考虑插拔力、稳定性、可靠性和密封性等因素。
3.绝缘材料：为了防止接触器之间发生短路或电气漏洞，连接器需要使用绝缘材料来隔离和保护接触器。
绝缘材料通常具有较高的绝缘性能和耐高温性能，能够有效地防止电流的泄漏和散射。
4.导电材料：连接器的导电材料需要具备良好的导电性能和耐腐蚀性能，以确保信号和电力的传输质量。
常见的导电材料包括铜、钢和金属合金等。
这些材料经过特殊处理，可以提供低电阻和高耐腐蚀性能。
5.焊接技术：连接器的部分组件通常需要进行焊接，以保证连接器的稳定性和可靠性。
常见的焊接技术包括手工焊接、波峰焊接和表面贴装技术。
这些焊接技术需要考虑导电性能、可靠性和焊接温度等因素。
6.生产工艺：连接器的生产工艺对连接器的质量和性能有着重要影响。
连接器的生产过程通常包括模具设计、注塑成型、金属压制、表面处理和组装等步骤。
这些工艺需要严格控制生产参数，以确保连接器的一致性和稳定性。
7.标准化：连接器市场上存在着大量不同类型和规格的连接器。
为了实现互操作性和连接器的互换性，各个国际标准化组织和行业协会密切合作，制定了一系列连接器的标准和规范。
这些标准和规范涵盖了连接器的尺寸、电气特性、插拔力和环境要求等方面。
总之，连接器的技术基础包括接触技术、机械结构、绝缘材料、导电材料、焊接技术、生产工艺和标准化等方面。
射频同轴连接器设计理论基础
射频传输线、连接元件和过渡元件简述第一节射频传输线射频同轴连接器的设计一、同轴传输线的特性阻抗1 同轴传输线的特性阻抗的一般公式射频同轴连接器由一段同轴传输线、连接机构绝缘支架组成。
所以，对同轴传输线的特性阻抗有一个比较全面的了解对射频同轴连接器的设计是非常重要的。
同轴传输线特性阻抗的一般公式：Cj G L j R Z ωω++='0 （1）上式中： Z o ¹—特性阻抗，欧姆R —每单位长度上导体的内部电阻，欧姆/米G —每单位长度上介质的电导，西门子/米L —每单位长度的电感，享/米C —每单位长度的电容，法/米ω=2πff —频率，赫当R=G=0时，公式（1）简化为：CL Z =0 (2) 在微波频率，导体的内部电感是很小的，每单位长度上的电感很接近于每单位长度上的外部电感：dD L ln 21πμ=（3） 上式中： L —每单位长度的外部电感，享/米μІ=μr μo — 介质的导磁率, 享/米μr —介质的相对导磁率μo =4π×10-7—真空导磁率，享/米 D —外导体的内径 d —内导体的外径单位长度的电容可按下计算：dD C /ln 21πε=（4）上式中：C — 每单位长度电容，法/米 ε1 =εr ε0—介质的介电常数，法/米 εr —— 介质的相对介电常数ε0 =1/C o 2μo —真空介电常数，法/米 C O —在真空中的光速 C O =（±）×108，米/秒将公式（3）和（4）代入（2），并只考虑非磁性介质的情况（μr =）,可得到：dDZ rln00006.095860.590ε±=(5) 请注意,真空光速:001με=C真空导磁率μo 被任意地规定为严格等于4π×10-7享/米。
根据精确地进行的实验我们知道光速为0±300米/秒，因此，εo 并不严格等于1/36π×10-9，根据公式计算，εo 应为1/π×10-9。
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正向力(g)
位移(mm) 第一次測試 第十次測試
2.7 端子反复耐压实验
端子位移0.7mm 250
正向力(g)
200 150 100 50 0 1 1001 2001 3001 4001 5001 6001 7001 8001 9001 Cycle數
2.8临界应力设计讨论
以理论方式计算之正向力非常接近实验值。 永久变形受FEM最大应力值影响，也就是应力集 中之影响，因此应力集中会造成永久变形。 永久变形量不会造成端子正向力降低，而是端子 弹性系数(正向力/位移量)增加。 当端子之理论应力值大过材料强度时，其反复耐 压之次数及无法达到1万次，应力愈高次数愈少， 但应力超过最大值之1.8倍时尚有2000cycles. 以上测试是在实验室环境下所测得之案例，若产 品设计高出材料强度很高时很容易产生跪针现象。
LLCR ( mOhm )
0.0 0 50 100 150 200 250
Normal Force ( gf )
4.4 接触电阻设计
ห้องสมุดไป่ตู้
接触电阻包含端子材料电阻和接触点电阻两项和。 一般连接器设计使用100gf的正向力设计，接触端 电阻可设定为 6.5m-ohm，再加上端子材料电阻 即是接触电阻。 高导电率材料选用对降低接触电阻效果最显著， 增加正向力对降低接触电阻没有效果。 接触端的半径对接触电阻值没有显著影响。 高电流连接器设计之重点在降低接触电阻，降低 接触电阻的主要方法为 1.选择高导电率的端子材 料，2. 增加端子截面积。
2.5 理論應力與永久變形之關係
0.4 0.3
永久變形量
(mm)
0.2 0.1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
理論應力 / 材料強度
2.6 永久变形和正向力之关系
端子位移0.9mm 250 200 150 100 50 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
2.1端子应力设计基础
dEbh 理论正向力 F 3 4L 3dEh 6L F 2 2 2L bh
d :位移量 (mm) :最大应力(Mpa) *Forming and blanking端子设计差 异及重点 F : N(98gf)
3
理论最 大应力
E :弹性系数 (110Gpa)
2.1 端子应力设计实例
4.5 接触电阻案例
1.
请计算接触电阻
1. 2. 3. 4.
23.2 25.5 29.8 33.3
5.1 应力释放设计
应力释放：当材料在受应力及温度环境下，长时间所造成的正向力 下降的现象，称为应力释放，通常以原受力的百分比表示。 温度越高，受力时间越长，应力释放的越大 一般规定应力释放在 3000hr以上仍然能维持70%以上的力量才合
3.6 保持力设计实例
3.7 保持力线性公式
Zenite 6130L (A3) B02 B03 B22 r_F＝42 I－ 1 r_F＝27 I＋ 147 r_F＝74 I＋ 222 Sumik E6006L (B3) r_F＝29 I＋ 58 r_F＝35 I＋ 4 r_F＝43 I＋ 196 Vectra L140 (C4) r_F＝54 I－ 89 r_F＝40 I＋ 6 r_F＝77 I＋ 270 PA 46 TE250F6 (D3) r_F＝24 I＋ 349 r_F＝47 I＋ 146 r_F＝73 I＋ 646 PA 6T C430CN (E3) r_F＝44 I＋ 12 r_F＝53 I－ 60 r_F＝82 I＋ 391 PCT CG941 (F4) r_F＝40 I－ 5 r_F＝36 I－ 31 r_F＝41 I＋ 416
3.1 保持力设计
在连接器smt化及小型化的 趋势下，保持力的设计必 须非常精准。 保持力太大，有两项缺点：
(1)增加端子插入力，易造成 端子变形 (2)增加housing内应力，易 造成housing变形。 (1)正向力不够，造成电讯接 触质量不良， (2)端子易松脱
保持力太小，有两项缺点：
1.2 正向力与接触电阻关系
50.0
T:0.15 R:0.30 Au: 1 Sample 1
40.0
Sample 2 Sample 3 Sample 4 Sample 5
LLCR ( mOhm )
30.0
20.0
10.0
0.0 0 50 100 150 200 250
Normal Force ( gf )
设计要件
1. 2. 3. 4. 5.
6.
正向力设计 最大应力设计 保持力设计 接触电阻设计 金属材料选用 应力释放设计
1.1 正向力设计
镀金端子正向力：100gf或小于 100gf。 镀锡铅端子正向力必须大于 150gf。 正向力与产品的可靠性有绝对的关系。 正向力与接触电阻有密切的关系。 若PIN数大于 200 可适度降低正向力。 正向力与mating/unmating force有关。 正向力与振动测试时之瞬断(intermitance)有密切 的关系，增加正向力可改善瞬断问题。 正向力会严重影响电镀层之耐磨耗性。
r_F :保持力 (gf) I :干涉量 (10mm)
4.0 Contact resistance
CR Rbulk
1 1 1 ... Rc R f
4.1 接触电阻设计
电子连接器接触电阻设计包括两部分：
1. 2.
端子材料电阻 接触端电阻
4.2材料电阻计算
L :端子导电长度(mm)
2.3 临界应力设计实例
2.3 临界应力设计实例
位移(mm) 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 最大应力 (Mpa) 理论值 FEM 理论值/ 材料强度 297 525 0.4 445 787 0.6 594 1050 0.8 742 1312 1.0 891 1575 1.2 1040 1838 1.4 1188 2100 1.6 1337 2363 1.8 1485 2625 2.0 永久变 形量 (mm) 0 0.01 0.02 0.05 0.09 0.15 0.20 0.27 0.34 Cycle No. >10000 >10000 >10000 >10000 8000 5000 2000
材料强度 = 750Mpa
大小端子应力值
(1) 703Mpa (2) 1111 Mpa (3) 1244 Mpa (4) 1355 MPa
2.2 最大应力设计
最大应力＜材料强度( 680-780MPa for C5210EH )。 FEM分析所得之最大应力含应力集中效应，通常 会大于nominal stress ，因此应排除应力集中效应。 高应力设计的趋势：Connector小型化的趋势，使 端子最大应力已大于材料强度，如何在临界应力下 设计端子是重要课题。 临界应力的设计应以理论应力值为基础来设计，所 考虑的因素包括：位移量，理论应力，永久变形量， 反复差拔次数。
3.2 保持力设计参数
保持力设计参数包括：塑料选用，端子卡 榫设计，干涉量设计。 smt type connectors必须使用耐高温的塑 料材料，常用的包括：LCP，Nylon，PCT， PPS等。 端子卡榫设计大致分为单边及双边两类， 每一边又可以单层及双层或三层。 干涉量通常设计在40mm-130mm之间
乎设计的
原则。
根据以上的规定，可提出一简单的设计原则：70℃以下可使用 C260(黄铜)，70-105℃可使用C510,C521(磷青铜)，105℃以上则 须使用C7025, BeCu, TiCu等较贵材料。
5.2 應力釋放相關資料(1)
5.2 应力释放相关资料(1)
6.1Temperature rise
3.3保持力实验设计
3.4卡榫的设计变数
卡榫的设计变量包括：
单边与双边 单凸点与双凸点 凸点平面宽度(4,8mm) 凸点插入角度(30, 60) 前后凸点高度差(0.02, 0.04mm)
3.5 保持力设计准则
1.
2.
3.
塑料材料的保持力差异性很大，同一种卡榫及 干涉量的设计，不同的塑料，保持力会有500gf 以上的差别。 一般而言：nylon的保持力大于LCP，PCT则介 于两者之间，但同样是LCP，不同厂牌间的差 异性非常大，有将近400gf的差异。 干涉量的设计最好介于40 mm-100mm 之间，因 为干涉量小于40 mm ，保持力不稳定，大于 100mm，保持力不会增加，干涉量介于两者之 间，保持力呈现性的方式增加，增加的量随材 料及卡榫设计的差异约在30-120 (gf/10mm)。
2.4 正向力结果之比较
500.0 450.0 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0 0 0.5 1 1.5
Normal Force(Excel;g) Normal Force(FEM:g) Normal Force(Measure;g)
RB (m)
17.24 103
L A
A :端子截面积(mm2) :导电率(%)
磷青铜(C5191, 5210)的导电率约为13%，黄铜 (C2600)导电率约26%，BeCu and C7025则可达 到40%，因此选择端子材料是降低接触电阻最有效 的方法，可降为原来的1/2-1/3。 端子长度及截面积受电子连接器外型及pitch而决 定，可变更的范围受到限制。
: electric conductivity (%IACS) k : thermal conductivity (BTU/ft.hr.F)