連接器手冊(cè)(中文)

1、連結(jié)器手冊(cè)(中文版)連結(jié)器手冊(cè)(中文版)96/96連結(jié)器手冊(cè)(中文版)目錄第一章連結(jié)器總述2第二章接觸接口及接觸過程20第三章接觸鍍層32第四章接觸彈片資料62第五章連結(jié)器用工程熱塑性資料85第六章可分別式電連結(jié)器102第七章永久性連結(jié)概括121第八章電線與線纜125第九章電線與線纜的機(jī)械式永久連結(jié)138第十章印刷電路板157第十一章至電路板的永久性連結(jié)173第十二章連結(jié)器的應(yīng)用187第十三章連結(jié)器的種類213第十四章連結(jié)器插座測(cè)試234第一章連結(jié)器總述這一章包含連結(jié)器技術(shù)的總述，在后邊的章節(jié)之中將會(huì)供給各獨(dú)立主題的詳細(xì)背景數(shù)據(jù)。定義一個(gè)連結(jié)器最罕有兩種方法：從功能上和從結(jié)構(gòu)上。第一種描述連結(jié)

2、器的方法是就其應(yīng)當(dāng)達(dá)到和一定達(dá)到的要求而言的。這樣的定義集中在連結(jié)器所應(yīng)用的功能性和操作的環(huán)境。第二種描述連結(jié)器的方法集中在連結(jié)器自己，及它的設(shè)計(jì)方法和制造資料。因?yàn)檫B結(jié)器的應(yīng)用、操作環(huán)境及功能性要求直接影響連結(jié)器的設(shè)計(jì)，本文就從連結(jié)器的功能性定義開始。1.1連結(jié)器功能連結(jié)器的應(yīng)用范圍十分寬泛，本手冊(cè)的要點(diǎn)將會(huì)放在電連結(jié)器上，其主要應(yīng)用于C產(chǎn)品。從這個(gè)要點(diǎn)能夠提出電連結(jié)器的功能性定義是：電連結(jié)器是一種電機(jī)系統(tǒng)，其可供給可分其余界面用以連結(jié)兩個(gè)次電子系統(tǒng)，并且對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)作不會(huì)產(chǎn)生不行接受的作用。定義中要點(diǎn)詞是”電機(jī)系統(tǒng)”，”可分其余”和”不行接受的作用”。連結(jié)器是一種電機(jī)系統(tǒng)是因?yàn)?，它是?jīng)過機(jī)

3、械方法產(chǎn)生的電性連結(jié)。如將要談?wù)摰降?，機(jī)械式彈簧的偏向會(huì)在配合的兩部分間產(chǎn)生一個(gè)力量，這就使得接口配合面之間產(chǎn)生金屬性接觸。應(yīng)用連結(jié)器在首要地方的原由是配合接口擁有可分別性?？煞謩e性的需要性擁有很多的原由。它能夠使得獨(dú)立地制造部份或子系統(tǒng)而最后裝置可在一個(gè)主要的地方進(jìn)行?？煞謩e性也能夠使得零件或子系統(tǒng)的保護(hù)或升級(jí)不用改正整體個(gè)系統(tǒng)。可分別性得以應(yīng)用的另一個(gè)原由是可攜帶性和支持外頭設(shè)施的擴(kuò)展。另一方面，定義中的可分別性引入了一個(gè)額外的子系統(tǒng)間的界面，此界面不可以引入任何”不行接受的作用”，特別是在系統(tǒng)的特征上不可以受電訊的影響，這些影響包含如不行接受的歪曲變形和系統(tǒng)間的信號(hào)退化，或許是經(jīng)過連結(jié)器

4、的電源損失，以毫伏損失計(jì)算的電源損失，將會(huì)成為功能性的主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，所以主機(jī)板的電力需求也將增添。可分別性的需乞降”不行接受性”的限度要由連結(jié)器的應(yīng)用而定。可分別性包含配合周期的數(shù)目，配合周期是指連結(jié)器在不影響其性能一定供給的，以及與另一連結(jié)器相當(dāng)合所必需的作用力。典型的配合周期需求其范圍從內(nèi)部連結(jié)器的幾十個(gè)周期到外頭設(shè)施的幾千個(gè)周期，比方PCMCIA型連結(jié)器。因?yàn)殡娐坊蚬δ艿臄?shù)目以及連結(jié)器相互連結(jié)的增添，配合力量的需求變得更加的重要。為了供給更多的功能性，連結(jié)器上端子的地點(diǎn)也一定要增添，這樣就以致了更高的連結(jié)器配合力量。由連結(jié)器的使用和功能而定，其端子數(shù)從幾十到上千不等?？煞謩e性和配合力量需

5、求將會(huì)詳細(xì)地在部分中論述，同時(shí)歸類連結(jié)器的相互連結(jié)的技術(shù)水平也將加以描述。此刻我們將要考慮的轉(zhuǎn)向第二種定義連結(jié)器的方法-結(jié)構(gòu)性的或許說設(shè)計(jì)/資料上的定義。1.2連結(jié)器結(jié)構(gòu)一個(gè)基本的連結(jié)器包含四個(gè)部分：接觸界面接觸涂層接觸彈性組件連結(jié)器塑料本體上述組件已列在圖表1.1中。本手冊(cè)將會(huì)在后邊的章節(jié)中詳細(xì)介紹上述組件中的每一件，既要從資料上又要從設(shè)計(jì)上介紹。從這個(gè)意義上，一個(gè)綱領(lǐng)的各個(gè)組件介紹將能供給足夠后述談?wù)摰纳舷挛谋尘?。圖1.1為簡(jiǎn)要的連結(jié)器訂交剖視圖，插圖(A)為接觸涂層表示圖，插圖(B)為接觸界面微觀結(jié)構(gòu)圖。1.2.1接觸界面事實(shí)上一定考慮到有兩種不一樣的接觸界面：可分別界面和固定(永久性)

6、界面。可分別界面(圖1.1，插圖A)因?yàn)樵谑滓牡胤绞褂眠B結(jié)器而已經(jīng)被明確的提到。固定(永久性)界面是當(dāng)兩個(gè)子系統(tǒng)相連結(jié)時(shí)在連結(jié)器功能性定義中被提到。這些界面被稱為固定(永久性)界面是因?yàn)椋话阏f來它們只制造一次而固定使用。固定連結(jié)的例子包含位于圖1.1左邊的卷曲型連結(jié)和位于圖1.1右邊的壓力型。在可分別性界面和固定連結(jié)之間存在很多的不一樣點(diǎn)，包含結(jié)構(gòu)上和需求上的，它們?cè)诨窘M件上擁有共同之處.在兩種狀況下，產(chǎn)生和維護(hù)金屬接觸界面需要達(dá)到我們所希望的電力要求。其余，在兩種狀況下，金屬性界面的產(chǎn)生是經(jīng)過機(jī)械方法。可分別界面是在每次連結(jié)器配合時(shí)成立的。界面的結(jié)構(gòu)主若是由接觸端的幾何形狀、端子之間的

7、作用力以及接觸涂層而定。如圖1.1中插圖B所示，可分別界面包含有渺小的連結(jié)部，位于微觀下的粗拙表面在常力的接觸之下?？煞謩e界面形態(tài)學(xué)將會(huì)在第二章中加以詳細(xì)描述?從這個(gè)意義上講，足以陳說接觸界面的形態(tài)學(xué)將決定三個(gè)重要的連結(jié)器功能性參數(shù)：接觸阻力，連結(jié)器配合力以及連結(jié)器耐用性(比方：配合周期將仍舊支持其性能而不會(huì)退化)。很多固定式連結(jié)分屬于兩種基本種類：治金式和機(jī)械式。治金式如焊接，它要由連結(jié)器和子系統(tǒng)之間接觸界面的結(jié)構(gòu)而定。低溫焊接是主要的治金式連結(jié)，高溫焊接相同也被應(yīng)用，并且在較小的線纜中應(yīng)用得愈來愈多。低溫焊接連結(jié)在制造印刷線路板裝置上特別重要。而很多零組件要被焊接在印刷線路板，連結(jié)器就是此

8、中最大的零組件之一。兩種主要的焊接技術(shù)：穿孔焊接和表面焊接將會(huì)在部分和第11章中介紹。機(jī)械式的固定連結(jié)有卷曲型，insulationdisplacement，壓力型，掩飾型。機(jī)械式的固定連結(jié)的圖解如圖1.2所示。卷曲型和insulationdisplacement型連結(jié)主要用在線纜上，壓力型連結(jié)主要用于通孔鍍金的印刷線路板上，掩飾型連結(jié)是用在插入式印刷線路板。每一種都將會(huì)在后邊的章節(jié)中詳細(xì)介紹。1.2.2接觸涂層接觸涂層如圖1.1中插圖A所示，顯示了兩個(gè)重要的功能：防范接觸彈簧基部金屬腐化優(yōu)化接觸界面的結(jié)構(gòu)第一個(gè)功能特別簡(jiǎn)單不過需要接觸彈簧組件一般為銅合金，完好被涂層覆蓋，并且涂層自己能防腐化

9、和能像薄膜相同覆蓋在表面。而第二個(gè)功能就要復(fù)雜得多。優(yōu)化接觸界面的方法，其實(shí)質(zhì)就是對(duì)出此刻接觸界面上的薄膜的規(guī)劃管理。如前所述，一個(gè)穩(wěn)固且較小的接觸阻力由一不含薄膜的金屬界面產(chǎn)生。兩種主要的接觸涂層，名貴金屬(金，鈀以及由它們構(gòu)成的合金)和非名貴金屬(如錫)，它們的不一樣主若是指在接觸界面上的薄膜種類。對(duì)名貴金屬(特別是金)來說，接觸涂層是惰性的，保護(hù)接觸界面的完好性需要保護(hù)防范外面涂層的薄膜形成，主若是防范銅的接觸彈簧。對(duì)錫這種最常用的非名貴金屬來說，存在其表面的氧化問題是主要被考慮的。這些不一樣的腐化過程將被反應(yīng)到連接器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和性能上。接觸涂層的性質(zhì)和選擇的標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)在第3章中加以談?wù)摗?/p>

10、我們以前考慮過可分別式和固定式接觸界面。事實(shí)上一些不一樣的涂層被用于可分別式和固定式連結(jié)接觸尾端。此類接觸與雙向電鍍有關(guān)。最一般的雙向接觸電鍍包含一個(gè)金-鎳合金可分別式界面和鍍錫固定式界面。貴金屬鍍層貴金屬鍍層其實(shí)是一個(gè)復(fù)合層，它是指在前面第1.1圖A中所述的接觸彈片基材上覆蓋一層鎳，而后在鎳的表面上再覆蓋一層貴金屬。常有的貴金屬表面鍍層是純金，但此刻也實(shí)用鈀或許鈀合金取代純金的，而且這種做法還在奉上漲趨勢(shì)。在很多狀況下，鈀或鈀合金層與純金層接合使用以防范來于比純金抗腐化能力差的鍍層被腐化的影響。典型的貴金屬層是在1至2.5微米厚的鎳層上覆蓋0.4至0.8微米厚的貴金屬層。在鈀或鈀合金表面的純

11、金層只有0.1微米厚。下邊兩種鈀合金最常用：80%的鈀與20%的鎳和60%的鈀與40%的銀。鎳基層在幾個(gè)方面提升了接觸性能。這幾點(diǎn)將在第三章進(jìn)行詳細(xì)說明，下邊僅列出來供參照。減少孔隙腐化供給轉(zhuǎn)移腐化對(duì)象的覆蓋層限制基材成分的分布提升鍍層的長(zhǎng)遠(yuǎn)性一般金屬鍍層錫是最常用的一般金屬鍍層，錫鍍層的厚度介于2.5到5微米之間。此刻愈來愈多地用錫作鍍層，因?yàn)?，即使錫被氧化，在插拔過程中，錫氧化物也會(huì)很輕易地零落，從而不影響導(dǎo)電性能?？墒牵砻鎸釉傺趸瘯?huì)以磨損的方式降低錫接合面的機(jī)械性能。磨損本源于幾微米到幾十微米的渺小滑移。因?yàn)樵谀p過程中，部分鎳被再次氧化，從而使得鍍層的電阻增添。對(duì)于用錫作為鍍層的連結(jié)

12、器來說，預(yù)防磨損是最重要的工作。較大的接觸壓力和使用適合的潤(rùn)滑濟(jì)是兩種能有效地降低磨損的門路。這一點(diǎn)將在第三章詳述。其余的一般金屬鍍層，包含鎳和銀，也將在第三章詳述?？傊?，對(duì)貴金屬鍍層來說，保護(hù)貴金屬層是首要目的；對(duì)錫鍍層來說，防范磨損是首要目的。這些考慮方向的不一樣將直接影響連結(jié)器的設(shè)計(jì)參數(shù)。比方，正常壓力大小、接觸處幾何形狀、絕緣本體設(shè)計(jì)以及諸如插拔力和耐久性等的結(jié)構(gòu)特征等都將遇到影響。這些都將在第三章表達(dá)。1.2.3接觸彈片接觸彈片在連結(jié)器上擁有以下3個(gè)作用：在組件之間供給一條導(dǎo)通電訊的路徑產(chǎn)生形成并保持接觸彈片接觸面的壓力形成堅(jiān)固的接觸第一個(gè)作用，只需使用常用的銅或許銅合金資料即可輕易

13、達(dá)到令人滿意的成效。銅合金的導(dǎo)電率固然不是很低，只有銅導(dǎo)電率的10%到30%，可是，對(duì)大部分連結(jié)器來說，這個(gè)導(dǎo)電率已經(jīng)足夠了?？墒琴Y料的導(dǎo)電率在用作高電流或能量分派的連結(jié)器中的確起著愈來愈重要的作用，因?yàn)?，在這種連結(jié)器中，由爾熱和微電壓降惹起的規(guī)定溫升要求更低的阻抗。其余兩個(gè)作用就要復(fù)雜的多，并且波及到資料特征和設(shè)計(jì)參數(shù)之間的相互作用。接觸彈片包含兩種基本種類：插座彈片，平常是彈性的；插頭彈片，平常是剛性的，它使插座彈片產(chǎn)生彈性變形，從而產(chǎn)生固持力。圖1.3顯示了插頭彈片的外形圖，圖1.4顯示了插座彈片的外形圖。圖1.3顯示了帶有插入插座彈片的金手指的打印電路板和導(dǎo)柱/端子插頭的幾何外形。導(dǎo)柱

14、與端子的外形不一樣樣，導(dǎo)柱是方的，而端子是圓的。圖1.4顯示了幾種連結(jié)器的設(shè)計(jì)，所有這些都要與接觸彈片對(duì)接。事實(shí)上，所有的這些設(shè)計(jì)都顯示了特別與一種稱為25方的接觸彈片對(duì)接，該接觸彈片呈正方形，邊長(zhǎng)為0.025英寸。我們一定綜合考慮資料的各種性能，并力爭(zhēng)達(dá)到均衡。對(duì)于可分別式接觸界面，接觸彈片彈性的主要功用是供給介于兩插接面的對(duì)接力。資料特征指楊氏模數(shù)和服氣極限。這些性質(zhì)嚴(yán)重地影響著彈性偏移性能和彈性偏移量。服氣極限也很重要，因?yàn)樗山档筒灏瘟??？墒菑椥詮?qiáng)度一定與制造和卷曲性能對(duì)應(yīng)。比方，用于供給在對(duì)接面產(chǎn)生彈性對(duì)接力的機(jī)械強(qiáng)度(用服氣極限來衡量)是與成型性能和鍛造性能相互對(duì)峙的。以下各章將陸

15、續(xù)對(duì)此進(jìn)行談?wù)摗?.2.4連結(jié)器本體部分連結(jié)器本體部分擁有以下作用：使各接觸彈片相互間隔，不可以電性導(dǎo)通固定各接觸彈片對(duì)各接觸彈片進(jìn)行機(jī)械保護(hù)對(duì)各接觸彈片進(jìn)行工作環(huán)境掩飾保護(hù)最后一個(gè)作用環(huán)境掩飾，與連結(jié)器本體的設(shè)計(jì)有關(guān)，特別與連結(jié)器本體的關(guān)閉程度有關(guān)。這種掩飾成效在惡劣的環(huán)境中顯得特別重要。圖1.5顯示了一個(gè)有關(guān)環(huán)境掩飾的直觀例子。該圖顯示的試件是鍍銀的，并且是在被裸露于模擬工業(yè)環(huán)境的狀況下插到圖示的連結(jié)器的卡邊。環(huán)境中的硫腐化了金屬表面?？墒牵?dāng)試樣插入本體后，腐化便停止了。固然卡邊還有一條卡邊沿槽，可是，掩飾成效還是相當(dāng)理想的。更為重要的是，這種影響能夠從裸露于這種環(huán)境的連結(jié)器的接觸彈片阻

16、值變化看出來。圖1.6顯示了仿真工業(yè)環(huán)境和裸露時(shí)間對(duì)接觸彈片阻值的影響。實(shí)驗(yàn)環(huán)境中包含硫氫化物、氮氧化物和氧化物，濃度為十億分之幾十到幾百就足夠了。數(shù)據(jù)對(duì)插接的和未插接的連結(jié)器都合用。樣品也獲取了一些抵擋環(huán)境的性能。在裸露了數(shù)十小時(shí)后，沒有本體的接觸彈片，其接觸阻值明顯地增添了，有本體的接觸彈片，其接觸阻值卻極少變化，這樣的接觸彈片在工業(yè)環(huán)境中能夠使用10年。這些數(shù)聽聞了然絕緣本體的掩飾成效。上述列舉的其余一些連結(jié)器本體作用與連結(jié)器本體的資料特征有關(guān)。電子特征包含電阻系數(shù)和擊穿電壓。這些特征影響接觸彈片在連結(jié)器本體的絕緣性能。重要的機(jī)械性能包含曲折強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度，因?yàn)檫@些性能影響接觸彈片在本體

17、上的堅(jiān)固程度。與溫度有關(guān)的特征包含連續(xù)使用和加熱使聚合體變形的溫度值。使用溫度和設(shè)計(jì)溫度是相互關(guān)系的。在很多狀況下，特別在表面組接中，溫度起著特別重要的作用。考慮化學(xué)和溫度對(duì)絕緣本體尺寸穩(wěn)固的影響也是很重要的。保持連結(jié)器中心線的間距、直線度、光滑度以及曲度對(duì)連結(jié)器的裝置性能和插接性能都是很要點(diǎn)的。這些特征，除了與聚合體的基本特征有關(guān)外，還與成型過程有關(guān)。接觸彈片擁有資料單調(diào)而設(shè)計(jì)式樣變化多端的特色，而絕緣本體卻擁有與之相反的特色。絕緣本體的設(shè)計(jì)一般都擁有很多相同的特色和要求，但其資料卻不盡相同。絕緣本體的資料是由各種需要決定的。絕緣本體的資料不但要適應(yīng)使用環(huán)境，并且還要和裝置相對(duì)應(yīng)。在很多狀況

18、下，正是裝置過程決定了使用何種資料。連結(jié)器的資料和設(shè)計(jì)內(nèi)容將在第五章進(jìn)行談?wù)?。連結(jié)器結(jié)構(gòu)的概括本節(jié)將對(duì)連結(jié)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單的回首，其目的是供給一些此后將談?wù)摰挠嘘P(guān)系結(jié)器械料和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等的內(nèi)容。前面已說起的一些參數(shù)，比方：插拔力、孔數(shù)以及絕緣性能等，將在后續(xù)章節(jié)進(jìn)行談?wù)摗？墒牵诮Y(jié)束本節(jié)以前，還要說說連結(jié)器的又一個(gè)重要性能。1.3電連結(jié)器阻抗圖1.7除了重視點(diǎn)不一樣樣外基實(shí)情像，圖1.7突出裝入系統(tǒng)內(nèi)連結(jié)器組件的電阻。包含三種：可分別可分別接觸面電阻接觸彈片電阻固定連結(jié)電阻假如測(cè)出圖1.7中電連結(jié)器A，B兩頭所有的電阻，其阻值大概為1020微歐級(jí)，可依據(jù)下邊等式確立：R0=Rpc+Rb+Ri（1.

19、1）此中，R0：總電阻Rpc：固定連結(jié)電阻Rb：接觸彈片電阻Ri：可分別可分別接觸面電阻對(duì)典型信號(hào)端子而言，接觸彈片電阻占總電阻的絕大部分。與此相反，固定連結(jié)電阻可從幾十到幾百微歐?？煞謩e接觸面電阻，在100克力作用下，為微歐級(jí)。故該電阻只占總電阻的很小部分?？墒呛蠖叩闹匾栽谟?，它們的電阻是可變的。當(dāng)電連結(jié)器電阻變化時(shí)，可能是因?yàn)橐粋€(gè)或二個(gè)可分別接觸面電阻的增添。這就是電連結(jié)器設(shè)計(jì)原料的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)繞為保證這些接觸穩(wěn)固而變化的原由。1.4固定連結(jié)介質(zhì)前面已經(jīng)指出固定連結(jié)是與被連結(jié)電路直接連結(jié)，有兩種主要經(jīng)過這些電連結(jié)器連結(jié)起來的媒體：（）導(dǎo)線或線纜與（）印制電路板（PWBS）。線與線纜本節(jié)將對(duì)導(dǎo)

20、線和線纜作簡(jiǎn)要概括，而在第八章作詳細(xì)談?wù)摗?dǎo)線由一個(gè)導(dǎo)體或，假如有的話，若干導(dǎo)體及其絕緣體構(gòu)成。絕緣體有兩個(gè)功能：它使電導(dǎo)體絕緣并保護(hù)其不受機(jī)械傷害。哪一種功能更為重要一些，依靠導(dǎo)線所用哪處，依據(jù)導(dǎo)線的運(yùn)用（特別是導(dǎo)線大將要承受的溫度和電壓）和運(yùn)用環(huán)境的機(jī)械強(qiáng)度來決定。聚氯乙烯（PVC），聚乙烯，以及聚丙烯是此中為平常運(yùn)用目的而采納的最一般的絕緣資料，硅樹脂橡膠和其余的抗磨性聚合體在有機(jī)械環(huán)境要求常常用作被覆資料。銅是最一般的導(dǎo)電資料，不論其能否鍍錫或鍍銀。選擇電鍍是鑒于它的運(yùn)用，錫是平常運(yùn)用的電鍍金屬而在高頻次運(yùn)用中則要求鍍銀。導(dǎo)線平?？煞譃閮煞N：實(shí)心與多芯。實(shí)心導(dǎo)線由單調(diào)導(dǎo)體構(gòu)成，而多芯導(dǎo)

21、線由若干導(dǎo)體構(gòu)成。多芯導(dǎo)線在芯線數(shù)及其地點(diǎn)或環(huán)繞方式上有所不一樣，實(shí)心導(dǎo)線在導(dǎo)電能力上較有利，但多芯導(dǎo)線對(duì)振蕩有重要的適應(yīng)性及抵擋性。線纜存在于各種各種的結(jié)構(gòu)中，以滿足必定運(yùn)用范圍的需要，其與純真導(dǎo)線倍加在一有被覆的導(dǎo)線不一樣，可供給機(jī)械保護(hù)，同時(shí)可減少為保證在高頻傳輸中間隔防范辦理的必需性電阻。導(dǎo)線/線纜結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)械固定式連結(jié)最重要的影響是：?jiǎn)喂?多股電連結(jié)器的不一樣及導(dǎo)線/線纜結(jié)束制程去除或辦理障蔽層或絕緣體的必需性。1.4.2印制電路板PWB技術(shù)已經(jīng)從層單面板發(fā)展到帶接地平面的復(fù)合式的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)板與可控阻抗網(wǎng)絡(luò)板。PWB制造工藝及運(yùn)用要求將在第十章談?wù)?。本?jié)僅討論有關(guān)固定連結(jié)自己。運(yùn)用在PW

22、B上比較成熟的機(jī)械連結(jié)技術(shù)為壓印，及更優(yōu)的適應(yīng)性壓印連接。在該技術(shù)中與壓印有關(guān)的端子腳插入PWB中的通孔。其連結(jié)的穩(wěn)固性依賴于插入時(shí)形成的相應(yīng)完好接觸面節(jié)余的彈性力。PWB通孔電鍍資料采納銅或錫/銅合金。在PWB應(yīng)用程序中比較流行的治金技術(shù)是焊接。有兩種焊接方式常被運(yùn)用，穿孔技術(shù)（THT）與表面粘貼技術(shù)（SMT）。穿孔技術(shù)（THT）利用穿孔及波峰焊程序。而表面粘接技術(shù)（SMT）更依靠于表面襯墊，或平臺(tái)，及不一樣的焊接過程。與經(jīng)過波峰焊的THT技術(shù)相對(duì)的是，表面粘接技術(shù)（SMT）是一個(gè)回流過程，在該程序前一定先經(jīng)過大批技術(shù)辦理貼好焊劑。SMT程序包含波峰，汽洗，紅外加熱，對(duì)流，及這些程序的組合。

23、SMT因?yàn)榱懔慵母呙芏扰cPWB所含功能其應(yīng)用快速提升。SMT同意減小平臺(tái)間隔以提升零零件密度，同時(shí)經(jīng)過消減穿孔數(shù)目提升板的配線路徑。與可分連結(jié)的兩個(gè)例子相同，圖1.9供給了幾種PWB固定連結(jié)的圖示說明：卡邊沿式電連結(jié)器及兩件式電連結(jié)器。二者的詳細(xì)運(yùn)用將在第十三章討論。1.4.3小結(jié)對(duì)于電連結(jié)器的資料/設(shè)計(jì)及連結(jié)媒體的談?wù)撘呀?jīng)波及到很多電連結(jié)器詳細(xì)特征的要求，所以，接下來本文將對(duì)電連結(jié)器作簡(jiǎn)要的說明。1.5電連結(jié)器應(yīng)用電連結(jié)器的運(yùn)用能夠從雙方面來考慮：電連結(jié)器用在哪處，比方它裝在設(shè)施上的地點(diǎn)，以及如何運(yùn)用，比方電連結(jié)器的功能是信號(hào)傳輸還是配電，此中電連結(jié)器用在哪處應(yīng)優(yōu)先考慮。1.5.1相互連結(jié)

24、的層次平常描述電連結(jié)器用在哪處的方法是依據(jù)電連結(jié)器的連結(jié)層次（很多描述采納這種方式，而本手冊(cè)平常采納Granitz所述方法。LOILOI）。是指兩個(gè)連結(jié)的電路板，而非指相互連結(jié)的程序及其種類。大批連結(jié)程序與連結(jié)/連結(jié)器種類可用在給定層次的連結(jié)上。圖1?10說了然與電子底板連結(jié)的連結(jié)層次。第1級(jí)?第1級(jí)連結(jié)是芯片外面的熱壓焊襯墊與其外殼或所安裝主電路板間的連結(jié)。導(dǎo)線粘接及各種不一樣的焊接技術(shù)基本上屬于第1級(jí)連結(jié)，這些連結(jié)方式大多偏向于固定連結(jié)。第2級(jí)?第2級(jí)連結(jié)是外殼與印制電路板（PWB）的連結(jié)。DIP與PGA插座是第2級(jí)連結(jié)的兩個(gè)基本例子。然多芯片模塊（MCMS）使該定義有點(diǎn)復(fù)雜，但，平常，為

25、了本論題談?wù)摚∕CM）可被看作一外殼，第2級(jí)連結(jié)為典型的固定連結(jié)，但為了修復(fù)與升級(jí)的目的，插座是由可插入的若干零零件構(gòu)成。第3級(jí)?第3級(jí)連結(jié)是PWB之間的連結(jié)。插座（第2級(jí)）已經(jīng)包含了電連結(jié)器的基本組件，正是在第3級(jí)將會(huì)出現(xiàn)更多電連結(jié)器的慣用看法。有兩種基本的PWB電連結(jié)器：卡邊沿式電連結(jié)器與兩件式電連結(jié)器。正如其名稱所表示的，卡邊沿式電連結(jié)器的一半（即插頭或插座）為PWB的邊沿。而兩件式電連結(jié)器，其插頭及插座構(gòu)成金屬接觸。隨PWB尺寸及安裝接腳需求的增添，為減小允許公差量及減少幾何形狀的限制，兩件式電連結(jié)器的運(yùn)用比邊沿式電連結(jié)器據(jù)有優(yōu)勢(shì)。第級(jí)?第4級(jí)連結(jié)是系統(tǒng)組件間的連結(jié)。系統(tǒng)組件可能是單個(gè)

26、的PWB或分其余單元比方硬盤驅(qū)動(dòng)器或電源。典型的第4級(jí)連結(jié)依據(jù)連結(jié)組件的種類，可包含兩件式電連結(jié)器與線纜裝置。第5級(jí)?第5級(jí)連結(jié)是系統(tǒng)組件與系統(tǒng)輸入/輸出間的連結(jié)。系統(tǒng)組件與系統(tǒng)輸入/輸出間的連結(jié)能夠是直接安裝在板上的電連結(jié)器或經(jīng)過一線纜。第6級(jí)?第6級(jí)連結(jié)是系統(tǒng)與接口設(shè)施或系統(tǒng)間的連結(jié)。這些連結(jié)典型的是線纜裝置。附：上述幾節(jié)對(duì)電連結(jié)器電阻的構(gòu)成、導(dǎo)線及線纜的差異、電連結(jié)器與PWB的兩種連結(jié)技術(shù)及電連結(jié)器的連結(jié)層次作了簡(jiǎn)要的介紹。電連結(jié)器的總電阻由固定連結(jié)電阻、接觸彈片電阻、可分別接觸面電阻三部分構(gòu)成，此中接觸彈片電阻占總電阻的絕大部分。線纜與導(dǎo)線除了結(jié)構(gòu)有所不一樣外，更主若是在其應(yīng)用及抗攪亂

27、功能上的不一樣。電連結(jié)器與PWB有穿孔技術(shù)及SMT技術(shù)，穿孔技術(shù)穿孔技術(shù)（THT）利用在PWB上穿孔及波峰焊程序，SMT已有介紹。電連結(jié)器的連結(jié)可基安分為六級(jí)層次，即：芯片與外殼或主電路板，外殼與PWB，PWB之間，系統(tǒng)組件間，系統(tǒng)組件與輸入/輸出，系統(tǒng)間或系統(tǒng)與其外設(shè)間。對(duì)于級(jí)別六，是有關(guān)系統(tǒng)與外頭設(shè)施或許系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的相互連結(jié)，最典型的即是用相連裝置方式來連結(jié)。在與連結(jié)器的設(shè)計(jì)、采納方面，目前所用的連結(jié)器其相互連結(jié)的級(jí)別是從以下幾點(diǎn)考慮：1.可分別性及長(zhǎng)遠(yuǎn)性的需要（可供給方便的插拔成效）2.標(biāo)準(zhǔn)性（擁有通用的標(biāo)準(zhǔn)，可交換）可分別性及長(zhǎng)遠(yuǎn)性：早期規(guī)定，級(jí)別1和級(jí)別2所定的相互接合專指長(zhǎng)遠(yuǎn)性

28、。級(jí)別3是最初將相互連結(jié)的可分別性作為考慮要素而提出的，特別是對(duì)于那些插拔次數(shù)較多的連結(jié)器，對(duì)其長(zhǎng)遠(yuǎn)性的考慮將不是擺在最重要的地點(diǎn)，而對(duì)插拔力大小的考慮，跟著端子數(shù)的增加而顯出愈來愈重要的地位。低插入力和零插入力連結(jié)器是目古人們致力開發(fā)的對(duì)象。自然，跟著芯片和MCMs上的端子數(shù)的增加，該等低插入力連結(jié)器或許零插入力連結(jié)器在設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)側(cè)重其端子耐久性的考慮以滿足連結(jié)級(jí)別2的要求。級(jí)別4和級(jí)別5側(cè)重重申連結(jié)器要滿足其不停增添的插拔次數(shù)的需要。按這樣的標(biāo)準(zhǔn)制出的連結(jié)器其端子插拔力較為適合，實(shí)質(zhì)上，該等連結(jié)器即使其端子數(shù)為幾十以致幾百，其插拔力仍會(huì)小于級(jí)別3連結(jié)器的插拔力。級(jí)別6所供給的連結(jié)器在保持原

29、有插拔力不變的基礎(chǔ)上，使端子有效插拔次數(shù)大幅度提升。某些與外頭設(shè)施相連的諸如電子卡連結(jié)器的端子連結(jié)，其要求插拔次數(shù)不低于數(shù)千次，這就需要在可分別之界面嚴(yán)格地控制其設(shè)計(jì)及選材等各種要素，特別要提升小型化連結(jié)器之結(jié)構(gòu)密切度。標(biāo)準(zhǔn)性：標(biāo)準(zhǔn)性是指各種不一樣的連結(jié)方式之間擁有通用的標(biāo)準(zhǔn)，級(jí)別1和級(jí)別2所指的連結(jié)器其包裝和插裝的標(biāo)準(zhǔn)是很重要的。其生產(chǎn)和組裝過程會(huì)波及到一部分該標(biāo)準(zhǔn)性以滿足第3、第4級(jí)別之要求，而第5、第6級(jí)其余連結(jié)器其相關(guān)性及兼容性則顯得更為重要。這一看法主若是針對(duì)各種級(jí)其余連結(jié)步驟作出簡(jiǎn)要說明，指出各級(jí)別連結(jié)方式之間擁有相互交迭性，并且同一連結(jié)器或連結(jié)器種類可用在不一樣的連接級(jí)別中間。認(rèn)

30、識(shí)該等相互交迭性質(zhì)，將會(huì)有助于認(rèn)識(shí)此后所介紹的各種連結(jié)器的功能，以作為對(duì)各種連結(jié)級(jí)其余增補(bǔ)說明。1.5.2連結(jié)器分類這一章里，連結(jié)器將被特別地看作是固定連結(jié)介質(zhì)而不看作是連結(jié)系統(tǒng)來分類。按這種分類方案連結(jié)器將有三類最基本的種類即線對(duì)線、線對(duì)板及板對(duì)板。圖1.11所示為三各種類連結(jié)器的結(jié)構(gòu)。我們?cè)俅沃厣?，這三各種類的連結(jié)方式并不是截然相反。以下兩個(gè)原由可說明這樣的種類交迭狀況。第一，同一種連結(jié)器的設(shè)計(jì)方案只需經(jīng)過在連結(jié)方式上稍作改變后再?gòu)念^定義，即變?yōu)榭珊嫌糜诹硪桓鞣N類連結(jié)方式的新的設(shè)計(jì)方案；其次，一條線纜在裝置時(shí)可于其一端裝上線對(duì)線連結(jié)器而于另一端裝上線對(duì)板連結(jié)器，比方：I/O連結(jié)器5級(jí)產(chǎn)品的

31、外形即是此中最常有的例子。若避開這種連結(jié)形式的種類模糊性而不談，該等連結(jié)形式正好供給了連結(jié)器分類的有效依照。線對(duì)線連結(jié)線對(duì)線連結(jié)相同也包含了線對(duì)線纜或許線纜對(duì)線纜的形式，其定義特色是兩根單線個(gè)體或許是兩條線纜中的對(duì)應(yīng)導(dǎo)線相互永久性連結(jié)。該等永久性連結(jié)更多地常有于固定連結(jié)中線對(duì)線連結(jié)以及IDC連結(jié)。卷曲連結(jié)常有于不連續(xù)的線連結(jié)器中，IDC因其在與導(dǎo)線有關(guān)及線束尾端辦理上擁有優(yōu)勝性而常用于支配線纜連結(jié)器，線對(duì)線連結(jié)器擁有各種各種幾何形狀的塑料支撐件如直角和圓形聚合形體的塑料件，還有很多不一樣形體之組合形狀的塑料件及金屬障蔽殼體，主要在軍事上得以應(yīng)用。板對(duì)板連結(jié)前面已提到過兩各種類的板對(duì)板連結(jié)器，如

32、插圖1.12所示，一種是單片連結(jié)器或成為卡緣，另一種是雙片連結(jié)器。第一種板對(duì)板連結(jié)器設(shè)置于電路板邊沿故稱卡緣，其發(fā)展至最后將會(huì)變?yōu)殡p片連結(jié)器，因?yàn)橛∷㈦娐钒寮夹g(shù)性能及其尺寸在不停增添，當(dāng)板的尺寸增添，其結(jié)果將以致連結(jié)器的容量增大，從而端子數(shù)增加，連結(jié)器插拔力增大，電路板印刷電路的容量增大將以致線路密度過大，單片連結(jié)器很難滿足其要求，所以，其最后將發(fā)展成雙片連結(jié)器。線或線纜對(duì)板連結(jié)在線對(duì)板連結(jié)中，有一半連結(jié)器是與線或線纜相連，也有與印刷電路板相連，與前述線連結(jié)相同，板連結(jié)亦是這樣，只可是需要壓入或焊接兩片連結(jié)器，很多卡緣式的連結(jié)器仍舊在應(yīng)用，其端子配合界面適合可分其余連結(jié)性，線對(duì)線連結(jié)器也是迥然

33、不一樣，它們均是出自同一家制造廠。線對(duì)板連結(jié)器還擁有很多其余的用途，其發(fā)展方向是線纜對(duì)板連結(jié)器，或是利用前述IDC的優(yōu)勝性進(jìn)行線纜裝置。總結(jié)這種形式自然不是給連結(jié)器分類的獨(dú)一方法，但這種方法的確能很好地實(shí)現(xiàn)比較各種連結(jié)器的目的。每一種類的連結(jié)器將在第13章里作仔細(xì)地談?wù)?，在這一章里還將談?wù)撘恍└綆ХN類的連結(jié)器如：同軸連結(jié)器、掩飾連結(jié)器、過瀘連結(jié)器及可控阻抗連結(jié)器等。連結(jié)器的功能應(yīng)用跟著連結(jié)器應(yīng)用范圍的不停擴(kuò)展，它們可依據(jù)其兩大基本功能而分紅：信號(hào)傳輸及電傳輸兩類。在電子應(yīng)用領(lǐng)域這兩類連結(jié)器的明顯特色在于其端子上必定帶有電流，在其余的應(yīng)用中間，端子所供給的電壓將相同作為很重要的考慮對(duì)象，固然同一

34、種端子的設(shè)計(jì)可同時(shí)作為信號(hào)和電量傳輸兩種功用，但在多種周邊似的接觸方式的應(yīng)用上來看，很多電傳輸連結(jié)器在端子設(shè)計(jì)時(shí)不過把電量傳輸?shù)男枰鳛楠?dú)一目的。信號(hào)傳遞信號(hào)傳遞可分為兩類：仿真信號(hào)傳遞及數(shù)字信號(hào)傳遞。這種分類是鑒于很多共同特色來描述的，在這部分的介紹中間我們對(duì)其其實(shí)不作詳細(xì)的談?wù)?，?shù)據(jù)信號(hào)以及與其有關(guān)的連結(jié)器將在第12章中談?wù)?。不論仿真或?shù)字信號(hào)連結(jié)器，其所需功能主要應(yīng)能保護(hù)所傳遞的電壓脈沖信號(hào)的完好性，該完好性應(yīng)包含脈沖信號(hào)的波形以及其振幅。數(shù)據(jù)信號(hào)在脈沖頻次上與仿真信號(hào)有所差異，其脈沖傳達(dá)速度決定了所保護(hù)的脈沖的最大頻次，數(shù)據(jù)脈沖的傳達(dá)速度比一些典型的仿真信號(hào)要快得多，有的脈沖在連結(jié)器中

35、的傳達(dá)速度已湊近千億分之一秒的范圍，在此刻微電子技術(shù)領(lǐng)域中，平常把連結(jié)器看作一導(dǎo)線對(duì)待，因?yàn)榕c增添這樣之快的頻次有關(guān)的波長(zhǎng)能比得上連結(jié)器的尺寸。當(dāng)連結(jié)器或是一相互聯(lián)系系統(tǒng)諸如一線纜裝置被運(yùn)用于高速數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸中，相應(yīng)的對(duì)連結(jié)器性能的描述也就改變了。取代了電阻的特色阻抗以及相互聯(lián)系系統(tǒng)中的串音變得尤其重要?？刂七B結(jié)器的特色阻抗成為一粗心識(shí)潮流，在線纜中即是對(duì)串音進(jìn)行控制。特色阻抗在連結(jié)器中之所以擁有這樣重要的地位，是因?yàn)殡娮璧膸缀瓮庑魏茈y做到完好一致，加之連結(jié)器尺寸又很小，一定將串音的可能性最小化。在線纜中，幾何形狀的控制較易實(shí)現(xiàn)，其特色阻抗也易控制，可是線纜的長(zhǎng)度將有可能惹起潛伏的串音。在連結(jié)

36、器中控制特色阻抗是環(huán)繞這個(gè)原由此進(jìn)行的，在典型的開放式端子地區(qū)，連結(jié)器阻抗(和串音)是經(jīng)過控制端子以合理的分布方式而達(dá)到的。于此類信號(hào)而言，接地比率是這種分布的一種反應(yīng)，接地比率減少了。自然，這樣的結(jié)果就會(huì)減少可用于傳遞信號(hào)的端子數(shù)目。與信號(hào)端子有關(guān)的原由位置是很重要的考慮要素。為了防范接地端子的減少，擁有整體的接地平面的連結(jié)器系統(tǒng)已經(jīng)獲取了中發(fā)展。前文中已經(jīng)介紹過了微條和條線的幾何形狀。整體的接地平面同意用于傳達(dá)信號(hào)端子的使用，且能提升連結(jié)器所有傳達(dá)信號(hào)的密度。圖1.13展現(xiàn)了一個(gè)開放端子地區(qū)和接地平面連結(jié)器的結(jié)構(gòu)。電力應(yīng)用如前所述，在上下文提到的電連結(jié)器是一定傳達(dá)電力的。平常其電壓很低。平

37、常用到的是以下兩種電力傳達(dá)方法：(1)專用于高水平的目前電力接觸傳達(dá)(2)和并行多籩信號(hào)接觸。它們每一種方法都有優(yōu)有劣。電力傳輸與信號(hào)傳輸對(duì)比有兩點(diǎn)不一樣之處。第一點(diǎn)，也是最明顯的，是用于傳達(dá)較高電流。信號(hào)傳達(dá)的電流平常不超出1安培，最多也不會(huì)超出幾安培，而電力傳輸?shù)碾娏骺蛇_(dá)到幾十以致幾百安培。第二點(diǎn)是因?yàn)殡娏饕灾碌慕苟鸁岫a(chǎn)生的溫度高升。信號(hào)接觸過程產(chǎn)生的焦耳熱與四周的溫度相差不多。相反地，電力傳輸?shù)谋嚷视质氰b于溫度的高升，溫度的高升，又產(chǎn)生相應(yīng)的比率電流。一次30度的溫度的高升平常作為一個(gè)電流比率的標(biāo)準(zhǔn)。所以，為滿足電流額定值及性能的穩(wěn)固性要求，控制焦耳熱是很有必需的，這就需要在設(shè)計(jì)中間考

38、慮信號(hào)傳達(dá)的同時(shí)也要考慮電量的傳輸。特別對(duì)電阻大的端子，焦耳熱是一重要要素，一定將其減小到最低程度，并且，接觸面的電阻也一定減小到最低程度，使其產(chǎn)生的熱量最小化。從選材的角度來說，自然是選擇高導(dǎo)電率或是橫截面積較大的端子以減小電阻，其余，增高傳輸電壓或增添接觸面積亦可減小接觸部分的電阻。圖1.13對(duì)于開放端子領(lǐng)域（a圖）和接地平面連結(jié)器（b圖）的例子。（AMP企業(yè)同意)更高的交織部分、剩余的接觸端子，都表示提升接觸壓力下連結(jié)器的尺寸。也就是說，實(shí)質(zhì)上，有一個(gè)限制在貢獻(xiàn)電接觸上，包含接觸媒體和接觸的尺寸。在使用貢獻(xiàn)電接觸上，電力線纜的路徑，線纜大電力接觸的終點(diǎn)及電接觸的尺寸會(huì)成為限制要素。跟著在

39、連結(jié)器設(shè)計(jì)上倡議附帶的限制，并行多訊號(hào)接觸同意更多傳統(tǒng)的連結(jié)器被用來分派電能。這些限制第一直接針對(duì)保證經(jīng)過接觸的電流的分派，同時(shí)，它們的熱環(huán)境盡可能一致。此中以下三個(gè)要素是主要的1電路應(yīng)是平行的電子流；也就是說，假如可能的話，經(jīng)過所有的接觸電壓降應(yīng)當(dāng)是相同的。假如不一樣的電壓降對(duì)用途來說是根天性的，則這些電路將被差異對(duì)待。2假如可能的話，接觸時(shí)的熱效應(yīng)會(huì)被減至最低，特別指一大束的電流接觸將被防范。3接觸的阻抗或是在所有訊號(hào)分派里一同計(jì)算的隨意誤差一定相同。比方，依靠在接觸時(shí)存在的擺列方式，在適合角度連結(jié)器獨(dú)立接觸的巨大阻抗會(huì)有差異。在設(shè)計(jì)分派的接觸時(shí)，這些差異應(yīng)當(dāng)被考慮。認(rèn)識(shí)到所有考慮的結(jié)果是

40、一個(gè)明確的對(duì)于接觸的電流的影響能力的討論。降低到50%可能會(huì)被意識(shí)到。換句話說，為分派100A的訊號(hào)到PWB，如以1A的電流接觸速率，那么適合的接觸應(yīng)當(dāng)是湊近200A而不是100A，這表示，大批接觸是相當(dāng)依靠于單位接觸電流速率。概括大概上，因?yàn)槭芙K點(diǎn)、路線和尺寸考慮的限制，電流分派經(jīng)由貢獻(xiàn)高電流能力是明顯的。考慮到大范圍接觸和連結(jié)器的用途，多半電流分派的訊號(hào)接觸的用途需要更多的詳細(xì)分析，這些分析對(duì)于連結(jié)器要乞降它們?cè)诒倔w中地點(diǎn)的接觸分派。1.6連結(jié)器測(cè)試談?wù)摰竭@個(gè)程度，也就波及到自己在連結(jié)器設(shè)計(jì)及資料、用途的考慮。此刻把注意力轉(zhuǎn)向如何測(cè)試性能；也就是說，連結(jié)器測(cè)試可從兩個(gè)方面來評(píng)估即做什么和如

41、何做，為何測(cè)試。1.6.1連結(jié)器測(cè)試的種類第一考慮做什么測(cè)試和如何做測(cè)試。在本書中的一些表達(dá)中，一項(xiàng)連結(jié)器測(cè)試包含露天條件和設(shè)定條件的操作，由此也將定義這種操作，接下來是測(cè)試手段。比方，裸露在腐化性環(huán)境下的接觸阻抗測(cè)試一般被認(rèn)為是一種環(huán)境測(cè)試。以上這些波及到做什么和如何做，這表示選擇和如何定義這些條件，測(cè)試哪些性能和如何做測(cè)試。最罕有三類測(cè)試和測(cè)試手段環(huán)境測(cè)試、機(jī)械性能測(cè)試、電氣性能測(cè)試。實(shí)例見表1.1。經(jīng)過介紹測(cè)試術(shù)語，接下來考慮測(cè)試原由。1.6.2連結(jié)器測(cè)試的原由連結(jié)器測(cè)試的基本源因是判斷連結(jié)器性能。除設(shè)計(jì)判斷測(cè)試外，原型或試驗(yàn)型產(chǎn)品做測(cè)試可使連結(jié)器設(shè)計(jì)有充分依照，大部分連結(jié)器測(cè)試被引入每

42、一個(gè)特定或合格測(cè)試程序用來判斷產(chǎn)品性能。對(duì)于本次談?wù)撃繕?biāo)，特定的或合格測(cè)試不一樣于那種特別的由連結(jié)器生產(chǎn)廠約定義的作為每一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的測(cè)試。就條件測(cè)試而言，它是由花費(fèi)者、家產(chǎn)界、國(guó)家的、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來共同定義每一測(cè)試程序。在每個(gè)例子里，測(cè)試程序?qū)笈鷾y(cè)試項(xiàng)目環(huán)境測(cè)試、機(jī)械性能測(cè)試、電氣性能測(cè)試。測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試手段及認(rèn)同的判斷標(biāo)準(zhǔn)都與連結(jié)器設(shè)計(jì)一定滿足的使用或市場(chǎng)要求有關(guān)。平常，這種露天條件和測(cè)試手段判斷標(biāo)準(zhǔn)是有一些一般代表性，在種意義上覆蓋了一個(gè)市場(chǎng)或一個(gè)使用范圍而不是針對(duì)某一個(gè)特別使用。當(dāng)一項(xiàng)特別使用成為測(cè)試程序項(xiàng)目時(shí)，測(cè)試可能被指定為性能判斷測(cè)試。在這樣的一個(gè)例子里，裸露條件常常是更特其余

43、。依據(jù)環(huán)境和裸露時(shí)間表1.1連結(jié)器測(cè)試種類種類裸露條件測(cè)試手段環(huán)境測(cè)試混淆的流動(dòng)性氣體滲水性溫度濕度溫度高升熱老化性潮氣汲取機(jī)械性能熱振動(dòng)抗拉強(qiáng)度測(cè)試振動(dòng)摩擦系數(shù)長(zhǎng)遠(yuǎn)周期適配力電氣性能過載電流接觸阻抗測(cè)試電流循環(huán)變換阻抗長(zhǎng)度可更適合地反應(yīng)對(duì)條件及特別使用的需求。這相同是一個(gè)真切的測(cè)試手段及認(rèn)同的判斷標(biāo)準(zhǔn)。這樣的測(cè)試是一個(gè)介于條件與性能測(cè)試的中間環(huán)節(jié)?？孔V性測(cè)試陪伴著一個(gè)相像于用在其余合格或性能測(cè)試上的測(cè)試表?？墒怯袃蓚€(gè)主要差異。第一，靠譜性測(cè)試要求在裸露測(cè)試和操作環(huán)境間存在一個(gè)比合格測(cè)試更嚴(yán)格的已知的聯(lián)系，換句話說，測(cè)試靠譜性一定在測(cè)試與使用上有一個(gè)加快要素是已知的。這也就是說，裸露在測(cè)試A中

44、X天要等同于在使用B中Y年。這種要求平常沒法滿足，并限制了做靠譜性測(cè)試的。第二點(diǎn)不一樣在重要程度和統(tǒng)計(jì)辦理上的認(rèn)同判斷標(biāo)準(zhǔn)。條件測(cè)試認(rèn)同判斷標(biāo)準(zhǔn)，比方裸露條件中阻抗的最大變化是一般性的，所以它們的價(jià)值在于，經(jīng)過寬泛使用，供給可接受的性能?？紤]到使用，靠譜性認(rèn)同判斷標(biāo)準(zhǔn)將反應(yīng)特別要求，這將在很多事例中明顯超出合格價(jià)值。但靠譜性認(rèn)同判斷標(biāo)準(zhǔn)還將被運(yùn)用去滿足更嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)要求在特定的相同尺寸和數(shù)據(jù)分析超出那些用在合格測(cè)試程序中的要求。1.7結(jié)論本節(jié)表達(dá)的目的是介紹術(shù)語，并對(duì)于每個(gè)將在以下章節(jié)所提到的更詳細(xì)的主題談?wù)摴┙o一個(gè)上下文背景。第二章接觸界面及接觸過程在第一章已說過，接觸界面的微觀結(jié)構(gòu)決定了電連

45、結(jié)器的電子性能和機(jī)械性能。比方，可分別接觸界面和永久性接觸界面的電阻值和插接力以及耐久性都依靠于接觸界面的微觀結(jié)構(gòu)。因些，有關(guān)接觸界面的的基本結(jié)構(gòu)和接觸界面形成的過程的知識(shí)對(duì)認(rèn)識(shí)接觸界面對(duì)連結(jié)器的一些重要性能特色的影響是很必需的。這些知識(shí)，反過來，又會(huì)幫助理解界面的設(shè)計(jì)和制造界面的資料對(duì)創(chuàng)立和保護(hù)的確靠譜的連結(jié)器特征的影響。下邊的談?wù)搶⒅饕槍?duì)可分別接觸界面，可是，這些相像的談?wù)撘才c永久性機(jī)械接觸界面有關(guān)。2.1接觸界面的形狀如前所述，當(dāng)把插頭插入插座孔時(shí)，接觸界面就產(chǎn)生了。威廉先生供給了一份說明界面產(chǎn)生過程的詳細(xì)數(shù)據(jù)。有時(shí)，依據(jù)連結(jié)器和地球表面的相像點(diǎn)，使連結(jié)器接觸點(diǎn)(a-spots)詳細(xì)化

46、是很有利的。事實(shí)上，農(nóng)村的確供給了一種特別實(shí)用的典型連結(jié)器接觸界面的拓樸模型。山丘高度與山丘間距離的比率和連結(jié)器接觸表面的微觀拓樸模型是相當(dāng)相像的。二者之差異大概在1%至10%之間。依據(jù)輪廓測(cè)定法(profilometric)和語義學(xué)(SEM)原理繪出的詳細(xì)的連結(jié)器表面圖與一般的地球輪廓圖是相當(dāng)相像的，并且把兩個(gè)導(dǎo)體壓在一同，就象把美國(guó)的佛蒙特州翻過來蓋在英國(guó)的漢普夏郡，比率是1：3，000，000。這個(gè)模擬例子論述了對(duì)于接觸界面構(gòu)形的凸凹面的重要性，并且介紹了微觀接觸界面的形狀，圖2.1描述了這種微觀接觸界面的形狀。實(shí)質(zhì)上，只有接觸界面的高點(diǎn)，即微觀凸面，能夠相互接觸。這些微觀凸面被稱為接觸

47、點(diǎn)。固然它還受其余要素的影響，可是接觸點(diǎn)的數(shù)目取決于接觸面的粗拙度，這一點(diǎn)此后將詳述。因?yàn)槌叽缣?微米數(shù)目級(jí))；即使在“板對(duì)板”階段，在一克力的作用下，這些接觸點(diǎn)也會(huì)因發(fā)生塑性變形而被損壞。這個(gè)損壞要連續(xù)到一個(gè)足夠承受施加負(fù)荷的接觸表面形成時(shí)。威廉和格林針對(duì)這一問題作了詳細(xì)的談?wù)摗膽?yīng)用的角度看，上述談?wù)摪抵笇?shí)質(zhì)接觸界面的大小僅取決于施加的負(fù)荷。對(duì)于一個(gè)連結(jié)器來說，該負(fù)荷對(duì)應(yīng)于接觸正壓力。對(duì)于典型的連結(jié)器，接觸界面僅有一小部分(1左右)是接觸的。接觸正壓力決定接觸面積，但如何分派這些接觸地區(qū)則取決于接觸界面的幾何形狀。如圖2所示，球面接觸將形成無數(shù)個(gè)圓形接觸點(diǎn)。因些，接觸界面的構(gòu)形依靠于接觸

48、界面的粗拙度，該接觸界面的粗拙度又影響接觸點(diǎn)的數(shù)目、施加的負(fù)荷(該負(fù)荷影響接觸面積)和接觸界面的幾何形狀(該幾何開關(guān)又影響接觸點(diǎn)的分布)。接觸點(diǎn)的數(shù)目與接觸界面的依靠關(guān)系是合理的，下邊將作進(jìn)一步說明。依照威廉和格林的看法，初始表面粗拙度決定接觸點(diǎn)的數(shù)目，可是有多少接觸點(diǎn)能接觸卻依靠于施加的負(fù)荷。連結(jié)器表面開始接觸時(shí)，只有最高的接觸點(diǎn)能接觸導(dǎo)通。這些一開始就接觸的接觸點(diǎn)的變形使得接觸界面愈來愈相互湊近，這樣，其余比一開始就接觸的接觸點(diǎn)稍低的接觸點(diǎn)也逐漸實(shí)現(xiàn)接觸導(dǎo)通。跟著負(fù)荷的增添，這樣的接觸點(diǎn)將挨次變形。當(dāng)足夠數(shù)目的接觸點(diǎn)變形到某一程度，即，當(dāng)所有接觸點(diǎn)面積之和足夠支承施加的負(fù)荷時(shí)，這種變形便停

49、止了。假如引用一個(gè)硬度的看法，那么，對(duì)這個(gè)過程即可進(jìn)行直觀的描述了。資料的硬度是用力和單位面積比來定義的，比方克力每平方厘米。也就是說，假如某資料的硬度是10克力每平方厘米，那么一個(gè)10克力的負(fù)荷或力將產(chǎn)生1平方厘米的接觸面積。那么，接觸點(diǎn)的數(shù)目就依靠于表面接觸點(diǎn)和施加的負(fù)荷。接觸界面的宏觀幾何外形(比方球面與平面平面接觸)決定了機(jī)械接觸面積在整個(gè)接觸面積中的分派方式。圖2.3描述了影響的過程，該圖用實(shí)例說了然當(dāng)外載荷增添時(shí)，接觸點(diǎn)的尺寸和數(shù)目也相應(yīng)地變化。摘自GreenWood的圖2.4供給了一個(gè)上述看法的實(shí)驗(yàn)依照，該實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)一個(gè)鋼球分別用兩種不一樣的載荷，如20克力和80克力去擠壓一平

50、面時(shí)，二者的接觸界面就產(chǎn)生了。該實(shí)驗(yàn)表示，在載荷作用下，接觸點(diǎn)的數(shù)目、單個(gè)接觸點(diǎn)的尺寸，以及由無數(shù)接觸點(diǎn)構(gòu)成的宏觀接觸地區(qū)面積都將相應(yīng)地增添，這一結(jié)果與上邊的論述完好符合。接觸界面的粗拙度或接觸點(diǎn)模型能夠描述以下：接觸界面是由分布于宏觀接觸地區(qū)上的接觸點(diǎn)構(gòu)成的。宏觀接觸地區(qū)的大小取決于接觸界面的幾何外形。接觸點(diǎn)的數(shù)目和大小處決于表面粗拙度和負(fù)荷。負(fù)荷也決定了接觸界面的光潔度。這種模型描述了接觸界面上的機(jī)械構(gòu)形，可是它不過從微觀上描述了接觸界面的外形?？墒?，考慮精華爐的細(xì)微表面，甚至其表面的原子或分子結(jié)構(gòu)都是特別重要的。所有的金屬表面都覆蓋著一層原子數(shù)目級(jí)的薄膜。圖2.5簡(jiǎn)要地表達(dá)了幾種可能覆蓋

51、于金屬表面的薄膜。在金屬表面的最外層可能是大批的化合物薄膜。氧化物是最常有的一種，其余物質(zhì)(如：硫化物、氯化物以及復(fù)合膜)也可能存在，這是由金屬資料和金屬裸露環(huán)境條件決定的。不一樣金屬的熱力學(xué)性能和運(yùn)動(dòng)學(xué)性能差異很大，熱力學(xué)性能決定生成何種薄膜，運(yùn)動(dòng)學(xué)性能則影響薄膜的生成快慢。假如考慮接觸界面鍍層的話(這一點(diǎn)將在第三章論述)，那么上述薄膜對(duì)連結(jié)器性能的影響就顯得相當(dāng)明顯了。事實(shí)上，如第一章所述，接觸界面的鍍層能夠分為名貴元素(不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的元素，如，金)和非名貴元素(如，錫，該元素表面平常有一層薄薄的氧化物層)。所以，能夠認(rèn)為：生成化學(xué)膜的種類以及生成速度都依靠于基材金屬和環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)

52、。除了化學(xué)物質(zhì)以外，環(huán)境溫度和濕度也在薄膜生成時(shí)飾演了重要的角色。除了上述化學(xué)膜以外，其余復(fù)合膜(特別是含水量、組織以及各種各種的其余污染物和微粒)也可能存在于金屬表面。這些復(fù)合膜也可能對(duì)連結(jié)器的機(jī)械和導(dǎo)電性能產(chǎn)生很大的影響，這一點(diǎn)將在此后論述。2.2接觸界面和機(jī)械性質(zhì)本部分主要談?wù)擖c(diǎn)接觸模式?jīng)Q定的接觸界面的機(jī)械特征，特別是對(duì)摩擦和磨損的影響。從連結(jié)器性能的角度來看，摩擦的重要性在于它對(duì)于連結(jié)器配合力的和接觸界面的機(jī)械穩(wěn)固性的作用。在連結(jié)器性能明顯退化以前，磨損過程將影響連結(jié)器能經(jīng)歷的配合周期次數(shù)。點(diǎn)接觸模式對(duì)摩擦和磨損的作用能夠由圖2.6中獲取解說。在圖例中展現(xiàn)了兩種點(diǎn)接觸方式，此中a區(qū)接觸

53、時(shí)間比b區(qū)接觸時(shí)間更長(zhǎng)且經(jīng)歷的變形量更大。如部分中所述，在這些條件下a區(qū)的接觸面積將大于b區(qū)，也就是說a區(qū)的連結(jié)將會(huì)更比b區(qū)堅(jiān)固。此時(shí)a區(qū)的剪切力(或剪切強(qiáng)度)也比b區(qū)大。這種變化將會(huì)影響點(diǎn)接觸的摩擦和磨損。為展望將會(huì)碰到的問題，摩擦和磨損是兩種不一樣的方法，來描述點(diǎn)接觸界面在遇到壓力之下的分別。接下來的談?wù)摬贿^波及到單調(diào)點(diǎn)接觸模型。自然接觸界面的性能將會(huì)影響多個(gè)的點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)以及由各個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)接觸性能總和表現(xiàn)出來。此時(shí)將第一考慮摩擦作用的影響。2.2.1摩擦摩擦表現(xiàn)為一個(gè)力量，其作用是阻擋兩個(gè)接觸表面之間在遇到剪切力的作用下沿相對(duì)的方向挪動(dòng)。摩擦力能夠由公式2.1來確立：Ff=Fn（2.1）此

54、中，F(xiàn)f=摩擦力=摩擦系數(shù)Fn=保持兩表面接觸的力對(duì)連結(jié)器而言是接觸正壓力由Rabinowitz的理論，摩擦力可看作是分別兩表面間連結(jié)的必需力量。摩擦力能夠從下邊公式中，由接觸界面強(qiáng)度而進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)計(jì)：Ff=sAc（2.2）此中，s=剪切強(qiáng)度系數(shù)Ac=點(diǎn)接觸面積接觸地區(qū)與硬度，H(接觸高度)，以及由等式(2.1)中的力Fn有關(guān)：Ac=H/Fn（2.3）比率常數(shù)由很多參數(shù)而定，比方表面鍍層的作用，潤(rùn)滑的狀況，表面粗拙度，接觸正壓力以及變形的種類(彈性/塑性變形)，由此，我們將公式(2.1)與公式(2.3)歸并后可獲?。喝?sH（2.4）Rabinowitz所提出的，剪切強(qiáng)度和硬度相同要由資料的性

55、質(zhì)來決定，所以公式(2.4)中的系數(shù)能夠被看作為1的常數(shù)。在實(shí)踐中，摩擦系數(shù)是從0.05到1不等，與理論上的誤差不過反應(yīng)的了假定的簡(jiǎn)化模式的限制，特別是接觸總面積是金屬以及表面的分別產(chǎn)生在本來的接觸界面上。低的摩擦系數(shù)值表示接觸表面是由鍍層覆蓋的，此中有化學(xué)聯(lián)接層(如氧化物)，汲取層(如水或有機(jī)物)，以及趨勢(shì)于應(yīng)用的潤(rùn)滑劑層。這些涂層對(duì)于減少這兩種機(jī)械接觸表面的剪切強(qiáng)度都是特別重要。位于接觸端的氧化層可減少金屬接觸面積。氧化層能支持但其實(shí)不可以促使機(jī)械式的金屬接觸。減少金屬接觸面積將以致剪切力的降低，其最后的結(jié)果是摩擦系數(shù)的減少。有機(jī)涂層特別是潤(rùn)滑劑，供給了在兩表面間擁有更低的剪切力的接觸表面

56、和inhabit金屬接觸層，特別是兩表面之間擁有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。高的摩擦系數(shù)表示，點(diǎn)接觸的塑性變形作用和金屬性連結(jié)的產(chǎn)生，將會(huì)以致比基礎(chǔ)金屬資料更高的剪切強(qiáng)度。應(yīng)用到接觸界面上的剪切力將會(huì)以致在接觸界面上必定距離內(nèi)接觸碎片的產(chǎn)生，此時(shí)將會(huì)以致更大的碎片接觸表面積同時(shí)也將以致更的摩擦系數(shù)。使連結(jié)的碎片從本來接觸表面中分別出來的可能性供給一種磨損過程的模式。2.2.2磨損過程正如Bowden以及Tabor所提到的，摩擦和磨損過程要由接觸表面的分布地點(diǎn)而定。如前現(xiàn)所提到的，點(diǎn)接觸塑性變形將會(huì)因?yàn)榧庸r(shí)的變硬而以致接觸強(qiáng)度的增添。除了加工變硬以外其余一機(jī)理相同很重要：也就是冷焊。冷焊與經(jīng)過接觸界面聯(lián)接的產(chǎn)生

57、有關(guān)，而此接觸界面是出此刻兩金屬表面將成為intimate接觸時(shí)。在此條件下，相同的聯(lián)接機(jī)理將對(duì)金屬的粘著力量起到作用。事實(shí)上冷焊界面的強(qiáng)度高于基礎(chǔ)金屬，這是因?yàn)樽冃螘r(shí)產(chǎn)生加工硬化。這種可能性對(duì)在遇到剪切力作用下的接觸將會(huì)產(chǎn)生很大的影響，也相同要對(duì)磨損機(jī)理產(chǎn)生影響。此刻回到圖2.6中的a-地區(qū)，考慮一下當(dāng)給定冷焊接觸界面的模式時(shí)接觸界面的分別如何出現(xiàn)。在剪切力的作用下假定a-區(qū)經(jīng)過了冷焊，將會(huì)從本來的接觸表面中分別出去，以致磨損碎片的和金屬轉(zhuǎn)移，此時(shí)狀況如圖2.6中的下部所示。b-區(qū)部分擁有較低的變形，所以也擁有較低的冷焊時(shí)的加工硬化，也將會(huì)在本來接觸表面的周邊產(chǎn)生渺小的分別，也就是說基本上沒

58、有磨損和金屬轉(zhuǎn)移。前述提到的磨損過程中，a區(qū)為粘著磨損而b區(qū)為圓滑磨損。粘著磨損的特征是高的摩擦系數(shù)和在兩界面間出現(xiàn)金屬轉(zhuǎn)移，而圓滑磨損過程是低的摩擦系數(shù)和極少的金屬轉(zhuǎn)移。應(yīng)當(dāng)注意到磨損是一個(gè)動(dòng)向的作用過程，它不過當(dāng)兩接觸表面間有相對(duì)的運(yùn)動(dòng)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。在此運(yùn)動(dòng)過程中，連結(jié)增添和prow成形將會(huì)跟著大批的接觸界面的形成和分別而出現(xiàn)，此時(shí)的結(jié)果將是磨損過程分布在其滑動(dòng)的軌跡上。粘著磨損和圓滑磨損軌跡上表面分別是粗拙和圓滑的，此時(shí)可從相對(duì)的金屬轉(zhuǎn)移量而定。相同應(yīng)當(dāng)注意的是，假如a-劃分別產(chǎn)生的轉(zhuǎn)移磨損部分，將會(huì)在接觸界面上產(chǎn)生如研磨相同的作用，這是因?yàn)樗鼘a(chǎn)生的加工硬化，這里也就提到了第三個(gè)磨損機(jī)理

59、：研磨磨損，如Antler所提到的，研磨磨損將會(huì)以致接觸界面的磨損率的增添。表面薄膜的摩擦和磨損表面膜對(duì)摩擦力及磨損的影響可經(jīng)過分析圖7加于談?wù)?，圖7大概顯示了摩擦力系數(shù)的變化，作為隨負(fù)載變化的函數(shù)。負(fù)載變化開始及其存在的范圍依靠于表面膜，結(jié)構(gòu)或化學(xué)接合和表面潤(rùn)滑狀況。摩擦系統(tǒng)數(shù)隨負(fù)載的變化能從小于0.1到大于1.0。據(jù)等式（2.5）顯示，磨損系數(shù)，有相同的變化趨勢(shì)，但因?yàn)槟p機(jī)理的變化其變化階數(shù)很大，比方，接合處增大與凸頭的形成。第一考慮摩擦。低負(fù)載狀況下，氧化物的損壞與零落是不完好的，只有一小部分金屬接觸面產(chǎn)生及粘附，以致低摩擦系數(shù)。隨負(fù)載的增添，表面變形增添，從而使表面氧化物破裂十分簡(jiǎn)單

60、。隨金屬接觸面的增大，摩擦系數(shù)亦跟著增添。最后，金屬接觸面變得很大，摩擦系數(shù)穩(wěn)固下來。相像的狀況在磨損系數(shù)變化中也能夠見到。磨損系數(shù)可由一簡(jiǎn)單的損壞等式確立：v=FnL/H（2.5）此處v=經(jīng)過單程長(zhǎng)度L的容量H=硬度Fn=負(fù)載=磨損系數(shù)在該狀況下，如前面所述，磨損系數(shù)集中于破裂的連結(jié)處。低負(fù)載狀況下，小接觸面積及極小的冷焊以致小連結(jié)處增大及凸頭形成，并陪伴小的磨損在原始接觸面周邊發(fā)生疏裂。負(fù)載超出必定范圍，磨損系數(shù)依靠于兩種資料特征與接觸形狀，經(jīng)過接觸增大與凸頭形成，表面薄膜破裂的增添促使了冷焊的形成和以致粘附性磨損的加強(qiáng)。隨這種磨損機(jī)理轉(zhuǎn)變的產(chǎn)生，磨損系數(shù)便明顯發(fā)生變化。變化負(fù)載也依靠于接