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| 航空插頭的技術(shù)發(fā)展趨勢 |
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發(fā)布時(shí)間：2016/10/19 文章來源： 點(diǎn)擊：2271 |
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接觸體間距減小.可將單位面積的接觸件數(shù)成倍增長 .因此間距是恒雖高密度微型化的重要指標(biāo)之
高密度窄間距的實(shí)現(xiàn)依賴于微型接觸體的精密制造。針、孔接觸體微型化的重大突破就是改變傳統(tǒng)的插針、插孔結(jié)構(gòu)，把彈性插針凹縮裝在絕緣體內(nèi)而把插孔制成管狀，仲出絕緣體外，這種結(jié)構(gòu)保護(hù)r相對(duì)脆弱的插針，并解決了插合時(shí)的對(duì)準(zhǔn)問題。采用這種結(jié)構(gòu)的針孔接觸件可將密度提高三至四倍，目前這種彈性插針至少有五種類型，并已在微型D連接器和圓形連接器中得以應(yīng)用。
薄型化
現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)連接器提出一個(gè)新要求，即降低高度，實(shí)現(xiàn)薄型化。連接器間距遞減較快，而高度的減小則不太容易，連接器一直是PCB上最高的元件之一，而高度的減小(Z向)可使其體積大大縮小，因此，薄型化是連接器微型化發(fā)展的一個(gè)重要方面。
目前的針孔接觸中插孔采用懸臂梁結(jié)構(gòu)，為保持足夠的正壓力，同時(shí)又不會(huì)因形變而超過材料的屈服點(diǎn)，其彈性臂要有相應(yīng)的長度，以保證可靠的接觸。若采用較敏的彈性臂有可能因插合時(shí)引起的變形超過材料的屈服點(diǎn)使接觸失效，這一切均限制了連接器高度的減小。
國外采用了一種新的接觸結(jié)構(gòu)，其插孔接觸件采用雙懸梁構(gòu)造，每個(gè)臂由兩個(gè)互相垂直的彈性件構(gòu)成，插孔固定在絕緣基座內(nèi)。沿插合方向的彈性件起懸臂梁的作用，而與之垂直的彈性件起扭轉(zhuǎn)彈簧的作用，兩種力共同作用保證了必需的正壓力。日本SMK ,瑞士E-tec , Inter-connect等公司均有這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品問世。
目前，低矮型連接器的高度一般可達(dá)10mm以下，最低已達(dá)1.5mm，這是由Molex研制的間距0.5mm連接器產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是通過對(duì)性能更佳彈性材料的研制，連接器的薄型化、低高度還會(huì)獲得進(jìn)一步發(fā)展。
低插入力
連接器的微型化與多芯化是緊密相連的，為解決航空插頭插拔力過大問題，ZIF(零插入力)、LIF(低插入力)結(jié)構(gòu)在航空插頭上應(yīng)用日益增多。沒有這些結(jié)構(gòu)，連接器的插拔就會(huì)有困難。
zIF連接器是一種可以幾乎不加外力的情況一下進(jìn)行插拔的特殊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，也就是在連接器插拔中，接觸體處于自由狀態(tài)。它的主要優(yōu)點(diǎn)是插拔容易、不受芯數(shù)多少影響;壽命長，由于插拔時(shí)磨損極小，壽命可高達(dá)5萬次;節(jié)省貴金屬，因插拔容易，并能得到足夠接觸壓力，接觸體可使用錫鉛合金等非金金屬鍍層，或薄金鍍層。ZIF結(jié)構(gòu)種類很多，如凸輪式、推動(dòng)式、印制板移動(dòng)式、杠桿自驅(qū)動(dòng)式、手指撥動(dòng)式、鋸齒雙楔式等，最常見的是凸輪式。據(jù)報(bào)道，國外還出現(xiàn)了焊料式、靜液壓式等新型結(jié)構(gòu)ZIF連接器。
LIF連接器是一種只用很小的外力進(jìn)行插拔的產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)低插入力可采用胡刷狀接觸件、雙曲線螺旋插孔等低插入力接觸體。胡刷狀接觸體與一般接觸體相比，插力可減少70%~90%，還可以使用潤滑劑如聚醋、聚苯醚等來減少插拔力。
表面安裝化
1.表面安裝連接器的發(fā)展概況
表面安裝技術(shù)((SMT)往往是與微型化分下開的，一般來說. 間距小于0.5mm的連接器都回用到SMT。由于SMT的使用，使整機(jī)變得更小、更薄、更輕、性能更好、總成本更低，因此表而安裝連接器在國外得到迅.速發(fā)展。如日本的表而安裝連接器在九十一年代增長率高達(dá)49.4% ,表面安裝連接器在無繩電話、筆記本電腦上的使用率分別達(dá)20% ,15%美I在強(qiáng)大信息產(chǎn)業(yè)推動(dòng)下、表面安裝連接器需求峨不斷上升，廠家紛紛投入此領(lǐng)域的研發(fā)(見表4)，九十年代其面安裝連接器增長率達(dá)38%。據(jù)稱歐洲的表面安裝連接器也己大量投放市場據(jù)預(yù)測，至2000年，表面安裝連接器將占全球連接器市場的40%。
目前,PCB、DITI, D型、Coaxial、IC插座等連接器都不同程度地實(shí)現(xiàn)了表而安裝化，特別是PCB , FPC連接器已順利過渡到表面安裝型,0.8mm , 0.5mm間距的表面安裝產(chǎn)品已得到大量生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用到計(jì)算機(jī)業(yè)中‘據(jù)報(bào)道，0.3mm是表面安裝連接器的最小間距。
2.表面安裝連接器在發(fā)展中必須解決的技術(shù)難題
目前，連接器的片式化率僅為to%左右、遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于電阻、電容等元器件。表面安裝連接器在發(fā)展中必須解決以下技術(shù)問題才能得以騰飛。
1)制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。連接器屬外形不規(guī)則元件，種類繁多且還有許多定制產(chǎn)品，給組裝帶來許多困難。解決標(biāo)準(zhǔn)化方而的諸多問題，才能使連接器的安裝山專用設(shè)備向通用沒備的方向發(fā)展。
2)保證焊接部位的強(qiáng)度。連接器不同于其他元件，要在焊接后多次插拔中承受額外產(chǎn)塵的力，必須采取特殊措施對(duì)付這個(gè)問題。
3)減小接觸體間距。連接器的高密度要求必然導(dǎo)致間距減小，微型接觸體的設(shè)計(jì)及制造對(duì)縮小間距具有關(guān)鍵作用。
4)引腳共面和形狀。連接器體積比其它表面安裝元器件要大，對(duì)引腳共面性問題更敏感，共面性對(duì)生產(chǎn)效率和焊接點(diǎn)的可靠性于分重要，而良好的形狀對(duì)檢查、維修等極為有利。
5)適應(yīng)表面安裝的焊接法。表面安裝連接器是采用回流焊接(紅外線、氣相等)方法進(jìn)行焊接的，連接器長時(shí)間處于高溫下，絕緣體必須耐高溫。
6)形狀要適合自動(dòng)安裝。這一點(diǎn)對(duì)提高安裝速度十分必要。如連接器中心必須有個(gè)吸合面以利于自動(dòng)安裝設(shè)備的抓起。當(dāng)然還有其它技術(shù)問題，如包裝形式應(yīng)適含貼裝機(jī)等。
連接器已成為提高電子設(shè)備表面安裝率的主要障礙之一。連接器、SMT設(shè)備及整機(jī)廠家均為此付出不懈努力并取得一些進(jìn)展。如采用機(jī)械安裝增強(qiáng)牢固性;液晶聚合物((LCP) , PPS(聚苯硫醚)等新型材料基本可滿足長時(shí)問高溫要求;引腳形狀采用鷗翼型(gulltype)則比較理思;在引腳預(yù)光堆積焊料可部分解決共面性問題;壓窩式編帶包裝(embossedtape)比較適合貼裝機(jī)。貼裝機(jī)本身也在改進(jìn)，設(shè)法滿足連接器的特殊需求，如松下公司生產(chǎn)的CM95R-M高效率新型多功能貼片機(jī)具有多品種送料器可大大提高大型異形元器件的自動(dòng)貼裝速度。隨著這一系列問題的解決，表面安裝連接器將達(dá)到一個(gè)嶄新的階段。
此外近幾年為適應(yīng)微型化發(fā)展而出現(xiàn)的新型互連技術(shù)一彈性體壓貼的應(yīng)用也日益廣泛。彈性體的基體材料址硅象膠這種互連技術(shù)是通過特定的方法使之具有導(dǎo)電性，然后用無引線機(jī)械壓貼彈性體來實(shí)現(xiàn)電氣連接的這種特殊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品稱為彈性連接器。
報(bào)初的彈性連接器，是把碳或銀摻入硅橡膠中，形成多種多徉的異電訊粒。而目前最常用的技術(shù)是把導(dǎo)電的和非詳電的IiL酮像膠層‘每英寸多達(dá)500多層)交替疊成整體國外一些公司還采用了MOE技術(shù)(MOE,Metal onElastic）把細(xì)金屬導(dǎo)線(一般為鎳或金)做在硅橡膠表面而形成，也氣連接�？贗孫,ZAF技術(shù)(ZAF,Z-axis AdhesionFilm)也得以應(yīng)川，此技術(shù)用的是一種內(nèi)含導(dǎo)電顆粒的特殊剩粘性薄膜，此膜在受到垂直于膜面的壓力，即在該方向(Z向)導(dǎo)t位，社i在X, Y方向絕緣。ZAF被稱為下一代互聯(lián)技術(shù)。、
彈性連接器具有體積小，封裝密度高、結(jié)構(gòu)簡單、耐腐蝕、耐沖擊震動(dòng)和順應(yīng)性好等特點(diǎn)，最初只是用于液晶手表的彈性連接器，近幾年，它的應(yīng)用已擴(kuò)展到蜂窩電話，磁盤驅(qū)動(dòng)器，存儲(chǔ)器組件等中。
大力發(fā)展我國高檔航空插頭產(chǎn)品
高密度航空插頭的發(fā)展引起了世界各國的高度重視，美、日發(fā)達(dá)國家在加強(qiáng)高檔微型產(chǎn)品研發(fā)的同時(shí)，并把其生產(chǎn)逐步向包括中國在內(nèi)的發(fā)展中國家滲透。近幾年，我國社會(huì)、經(jīng)濟(jì)信息化迅速發(fā)展，高檔電子設(shè)備需求旺盛，航空插頭市場逐步擴(kuò)大，連接器三資企業(yè)日益增多。為提高竟?fàn)幠芰�，我國連接器行業(yè)應(yīng)積極加強(qiáng)高檔航空插頭的研制。針對(duì)我國航空插頭研發(fā)剛剛起步、技術(shù)基礎(chǔ)差、資金短缺等現(xiàn)狀，我們認(rèn)為應(yīng)采取以下對(duì)策。
(1)建立規(guī)模經(jīng)濟(jì)，形成集團(tuán)
現(xiàn)代高密度航空插頭的研發(fā)，沒有一定的規(guī)模經(jīng)濟(jì)是行不通的。因此應(yīng)將當(dāng)前重復(fù)、分散、小生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)格局引向聯(lián)合，并逐步實(shí)現(xiàn)聯(lián)合投資，集約經(jīng)營。把上規(guī)模經(jīng)濟(jì)作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整重點(diǎn)，按照現(xiàn)代企業(yè)制度的
要求，建立具有世界水平能與國外強(qiáng)手競爭的大集團(tuán)公司，以適應(yīng)國際市場競爭激烈的需求。
(2)重視技術(shù)、人才方面的投入
必須依靠科技進(jìn)步，優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)，加大技術(shù)改造的力度，加強(qiáng)工藝技術(shù)裝備的更新。引進(jìn)國外生產(chǎn)高密度航空插頭先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，要加強(qiáng)消化、吸收，增強(qiáng)自主開發(fā)的能力。也要注意人才的培養(yǎng)、利用，充分調(diào)動(dòng)科技人員積極性。
(3)產(chǎn)品要爭取上檔次
全面提高產(chǎn)品質(zhì)量，廣泛采用國際標(biāo)準(zhǔn)，努力發(fā)展高新技術(shù)和尖端高可靠產(chǎn)品，創(chuàng)名、優(yōu)、特產(chǎn)品。以高新關(guān)鍵技術(shù)如SMT為開發(fā)重點(diǎn)，以生產(chǎn)高中檔航空插頭為主攻方向，帶動(dòng)整體水平的提高。
(4)確定重點(diǎn)服務(wù)領(lǐng)域
研制航空插頭首先要滿足國民經(jīng)濟(jì)、國家重點(diǎn)工程及軍事裝配的需要。加強(qiáng)為投資類設(shè)備及新一代整機(jī)配套產(chǎn)品的研發(fā)，尤其要重點(diǎn)為推進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)信息化服務(wù)，如金融管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化等。要改變我國連接器行業(yè)以消費(fèi)類中低檔產(chǎn)品為主和投資類產(chǎn)品國產(chǎn)化率低的現(xiàn)狀，以國產(chǎn)化逐步取代進(jìn)口為最終目的。
(5)面向國際、國內(nèi)兩個(gè)大市場
樹立大市場觀念，參與國際競爭，廣泛采用國際標(biāo)準(zhǔn)，與國際接軌。根據(jù)市場需求，在滿足國內(nèi)配套的同時(shí)，強(qiáng)化出口意識(shí)，提高出口份額，努力開展國外銷售服務(wù)的建設(shè)，擴(kuò)大高檔航空插頭的國際市場占有率。
世界航空插頭市場及技術(shù)飛快地向前發(fā)展，面對(duì)機(jī)遇，通過努力，我國航空插頭的研制一定能夠取得實(shí)質(zhì)性地進(jìn)展。并由此帶動(dòng)我國高檔連接器生產(chǎn)能力的全面提高，逐步縮小與先進(jìn)國家的差距，使我國成為一個(gè)真正的生產(chǎn)連接器的強(qiáng)國。
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