连接器基础知识教材

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。
在系统的层次，是专业人员服务，但用户直接使用的情况在增长，因此要考虑坚固性
例如：COMBI、AGP、PCI、DIMM系列 等级4：子系统之间的连接，由于子系统之间能常都有一定的距离，因此一般都通过Cable和
Harness完成。
特别的结构，便于电缆的应用 插拨次数在几百次
连 接 的 层 次
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
模 拟 和 数 字 信 号
信号的应用既有模拟的，也有数字的。
模拟的应用，主要关注脉冲的形状，因为形状包含了要传递的信息，在幅值方面的损伤可 能是允许的。但这样的损失也必须是均一的，预知的。
数字信号包含存在/不存在的脉冲中，开/关或1/0信息。脉冲的幅值必须保留，因为要求 一定程度的电压或电流去触发接收信号的装置。脉冲的形状，特别是上升时间，也必须 保持，因为它会影响到脉冲传递过程中的幅值。
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
电 磁 相 容 性 (EMC)
测试：测试是任何EMC的一个重要部分。预先的测试能够帮忙提早发现问题，测试是设 计过程的一个环节。 2、连接器及互联对EMC的考虑 总结起来，要对连接器及互联系统达到对EMI满意的控制，要跟进如下几点： A、一个系统的设计要考虑正确的电缆的屏蔽 B、在电缆屏蔽和连接器屏蔽之间保持一个低阻抗的路径 C、电缆屏蔽要360度连接，避免只有部分的铜辩或屏蔽线接地 D、在屏蔽之间或配对的连接器间，保持低的阻抗路径 E、在连接器屏蔽和机壳接地间，保持低的阻抗路径 F、电缆屏蔽的两个终端要接地
失效。
通过两种观点去观察EMI，一是认为设备是EMI的源或发射机，另一种把设备看作接收 机。强烈的干涉源，往往也对EMI敏感。例如，一条线当作一个传播EMI的发射天线，
同时也是好的接收天线。
电 磁 相 容 性 (EMC)
1、达到EMC的方法 有几种技术可能达到EMC：接地、屏蔽、过滤、平衡和关纤。 接地：是首先考虑的，但要保证正确的接地，对EMC是最有成本及效益的。 屏蔽：屏蔽反射及吸收EMI。其效果与撞击的波的阻抗及频率有关，与屏蔽材料、形 状及屏蔽中的不连续点数目有关。 过滤：过滤抗击传导的EMI。EMI过滤器是一种低通过过滤器，从低频信号中分离出 高频噪音。它也孤立电路中某个零件产生的噪间而不被互相传导。旁路电容器 最常用于最小化直流电源分支线路的辐射。 平衡线：指双导体电路，两个导体与要考虑的接地有同样的阻抗。目的是使两个导 体获得的噪间是相等的。这种技术在电缆中应用，能够有效的防止EMI。
电 磁 相 容 性 (EMC)
G、对于电缆和连接器的屏蔽，屏蔽的不连贯，接缝和小槽要最小化，这些变形会阻
止或吸收屏蔽电流的均一流动。
H、配对的接触界面应该为平滑的，提高屏蔽性能 I、配对的接触界面应该是电气化学兼容的，避免氧化
J、平衡模式的传输比非平衡模式的传输提供了更好的抗噪音度
连 接 的 层 次
任何一个电子系统，都是由不面的元件连接而成。AMP建立了六个等级来定义系统中不 同的内部连接，即电子封装的六个等级。 我们讲连接的层次，是从连接的系统出发，而不是讲连接器本身。知道连接的层次，对 我们理解连接器的应用很有帮助。 等级1：芯片内部集成电路与金属引脚之间的连接 主要由高速自动的方法制造 非常特别 通常不是可分离的和可修补的 装入到器件的封装中 必须极端可靠 例如各种芯片
(Parallel Stacked,=)和同一平面内连接(Planar,一 一)。
插拨次数在几十至上百次 针的数目比较多，有超过1000，属高密度连接器
连 接 的 层 次
由于高的针数目，插拨力比较重要，有导向作用的硬件和键
高速的能力支持板的处理速度，微毫秒、微微秒开关，可控制的阻抗开始变得重要 要求可维修性
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
连 接 的 层 次
等级2：芯片与PCB之间的连接
通常必须能耐焊接的环境
相对来说，尺寸较小，通常不需要固定硬件 低的插拨次数要求
由专业人员服务
例如PGA(Pin Grid Array,针阵列)370，Mpga478(Northwood) 等级3：PCB之间的连接，通常有三种，即垂直板连接(mother/daughter, )，平行板连接
连 接 器 的 结 构
永久的的接触有两种类型： 机械性：包括压接(Crimp)、刺破(IDC)、压入(Press in)和绕线(Wrapped Connections) 金属性：端子接触界面形成了金属性的接触，如焊接(Soldering)和点焊(Welding) 2、端子的表面处理 Leabharlann Baidu子的表面处理有两个主要功能： A、保护端子簧片的基材不生锈 B、优化端子间的接触界面
第一个功能很简单，就是端子簧片(通常是铜合金)完全被镀层覆盖。而第二个功能则 复杂许多。要优化端子间的接触界面，意味着要对端子接触界面存在的膜层或产生的 膜层进行控制，要达到低的和稳定电阻，必须端子间的接触是金属性的。
连 接 器 的 结 构
端子的表面处理主要分为两大类： A、贵金属表面处理 我们所讲的贵金属即惰性金属。主要有(Au)、钯(Pd)及其合金。 B、非贵金属的表面处理 锡是最常用的非贵金属表面处理，因为它的表面氧化层很容易在连接器插入过程中 被破坏掉。银也是一种非贵金属表面处理，因为它的表面有产生硫化物膜的趋势。 一般来说，根据可分离的或永久性的端子表面接触来决定选用哪种表面处理。可分 离式的，采取镍底层镀金的表面处理；永久性的采取镍底层镀锡的表面处理
连 接 器 的 功 能
连接器主要用在CC&CE(Computer Communication & Consumer Electronics)和 Netconnect(网络)上，从功能上来定义连接器。 电子连接器：在一个电子系统中的两个子系统之间提供一个可分离的连接， 而又不会对系统的性能产生不可接受的影响。 可分离性是我们要使用连接器的理由，方便对一个系统的子系统和零件的维