連接器的基礎(chǔ)知識

關(guān)于連接器的基礎(chǔ)知識第1頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六1什么是連接器？

連接器是我們電子工程技術(shù)人員經(jīng)常接觸的一種部件。它的作用非常單純：在電路內(nèi)被阻斷處或孤立不通的電路之間，架起溝通的橋梁，從而使電流流通，使電路實現(xiàn)預(yù)定的功能。連接器是電子設(shè)備中不可缺少的部件，順著電流流通的通路觀察，你總會發(fā)現(xiàn)有一個或多個連接器。連接器形式和結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的，隨著應(yīng)用對象、頻率、功率、應(yīng)用環(huán)境等不同，有各種不同形式的連接器。例如，球場上點燈用的連接器和硬盤驅(qū)動器的連接器，以及點燃火箭的連接器是大不相同的。但是無論什么樣的連接器，都要保證電流順暢連續(xù)和可靠地流通。

就泛指而言，連接器所接通的不僅僅限于電流，在光電子技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，光纖系統(tǒng)中，傳遞信號的載體是光，玻璃和塑料代替了普通電路中的導線，但是光信號通路中也使用連接器，它們的作用與電路連接器相同。易言之,所有用在電子信號與電源上的連接元件機及其附屬配件等均稱為連接器(CONNECTOR).

第2頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六2為什么要使用連接器？

設(shè)想一下如果沒有連接器會是怎樣？這時電路之間要用連續(xù)的導體永久性地連接在一起，例如電子裝置要連接在電源上，必須把連接導線兩端，與電子裝置及電源通過某種方法（例如焊接）固定接牢。這樣一來，無論對于生產(chǎn)還是使用，都帶來了諸多不便。

以汽車電池為例。假定電池電纜被固定焊牢在電池上，汽車生產(chǎn)廠為安裝電池就增加了工作量，增加了生產(chǎn)時間和成本。電池損壞需要更換時，還要將汽車送到維修站，脫焊拆除舊的，再焊上新的，為此要付較多的人工費。有了連接器就可以免除許多麻煩，從商店買個新電池，斷開連接器，拆除舊電池，裝上新電池，重新接通連接器就可以了。這個簡單的例子說明了連接器的好處。它使設(shè)計和生產(chǎn)過程更方便、更靈活，降低了生產(chǎn)和維護成本。第3頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六連接器的好處改善生產(chǎn)過程連接器簡化電子產(chǎn)品的裝配過程。也簡化了批量生產(chǎn)過程易于維修

連接器的好處改善生產(chǎn)過程連接器簡化電子產(chǎn)品的裝配過程。也簡化了批量生產(chǎn)過程

便于升級隨著技術(shù)進步，裝有連接器時可以更新元部件，用新的、更完善的元部件代替舊的提高設(shè)計的靈活性使用連接器使工程師們在設(shè)計和集成新產(chǎn)品時，以及用元部件組成系統(tǒng)時，有更大的靈活性。第4頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六3連接器的分類

多年來連接器的分類混亂，各個廠家自有其分類方法和標準。1989年在美國國家電子配銷商協(xié)會NEDA,即NationalElectronicDistributorsAssociation縮寫，它是一個工業(yè)教育組織）的支持下，生產(chǎn)連接器的幾大廠家會聚在一起，制訂了一部連接器類標準和術(shù)語。NEDA標準

第5頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六NEDA主持制訂的這個標準，稱為連接器部件分類等級（LevelsofPackaging）。現(xiàn)摘要敘述于下表：IC組件或組件到（電路）板的連接器

(例如：ICsocket)當IC芯片安裝在電路板的插座中時，就是1級連接。

（印制）電路板（PCB）到（印制）電路板的連接器

2級連接器用于印制電路板之間的連接。導線到電路板或分組合到分組合的連接器

3級連接器連接印制電路板和分組合、或是連接兩個分組合。分組合是電子產(chǎn)品的組成部分。機箱到機箱或輸入/輸出連接器4級連接器

提供功率或信號連接。一般的經(jīng)驗是：當連接涉及到音頻或視頻信號時，或是連接網(wǎng)絡(luò)和計算機時，要使用4級連接器。第6頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六4連接器的組成和作用

1導體與連接器

為了解電子互連部件的工作原理，需要知道一些有關(guān)導體的常識。當我們提到導體溝通了電路中的斷接處時，實際上是指連接器把兩個開路端連接在一起。電路是指整個電系統(tǒng)，而導體是電流流通的實際通路。有時你常常看不到實際的導體，因為它被絕緣材料或介電材料包覆著。有了介電材料導體就可以平行排放，而且不會相互干擾。下面的表介紹常用導體。第7頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六一.連接器中使用的導體分立導線（廣泛用于多種電子設(shè)備）

單根導線或電纜雙絞線（計算機網(wǎng)絡(luò)電信）

由兩根小號絕緣導線繞絞在一起，覆以外皮而組成的電纜。兩個導線通常良好絕緣。普通電話電纜和家用導線都是雙絞線。同軸電纜（視頻）它由直徑較小的銅導線（內(nèi)導體）同軸地安放在直徑較大的外導體之內(nèi)，兩者之間由介電體隔離和支撐。它們的最外面在包覆以絕緣材料。帶狀電纜（計算機和外設(shè)）名稱源自于其外觀酷似絲帶。又稱為平面電纜。它是一組平行導體整體覆以絕緣材料組成的。導體有兩種形式，一種是圓形截面的導體，另一種是扁平柔性電纜。第8頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六印制電路板（PCB）PCB是在敷銅聚合板上，通過蝕刻加工，印制上路。扁平柔性電纜/扁平平面電路(FFC/FPC)

它與帶狀電纜類似，但導體是扁平的，不是圓形的。導體橫截面為矩形且極薄。纖維光纜

光纖導體有許多種類和模式，但最常見的是玻璃、塑料包覆的硅石英或塑料，光通過它們傳導或傳輸。高速數(shù)據(jù)傳輸，如計算機網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)

第9頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六二.連接器的組成部分及術(shù)語

■

座體（housing）

■底座（header）

■接觸部份（contacts）－端子和插針

■連接器用的金屬

■陽和陰

■鍍層

■鍵和定位

■電路標識

■線規(guī)（線號）

第10頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六第11頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六座體（housing）連接器座體具有如下作用：

■支撐接觸部份（插針、簧片等），使之牢固正確就位

■防塵、防污和防潮，保護接觸部份和導體

■使電路彼此絕緣

上圖畫出的連接器是直插式（in-line）連接器。直插式連接器的特點是導線從連接器的一半部份接入，從另一半接出。連接器的這兩部份分別稱為插頭（陽頭）和插座（陰座）。座體座體（housing）連接器座體具有如下作用：

■支撐接觸部份（插針、簧片等），使之牢固正確就位

■防塵、防污和防潮，保護接觸部份和導體

■使電路彼此絕緣

上圖畫出的連接器是直插式（in-line）連接器。直插式連接器的特點是導線從連接器的一半部份接入，從另一半接出。連接器的這兩部份分別稱為插頭（陽頭）和插座（陰座）。第12頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六底座（header）底座安裝在印制電路板上的連接器，其所用的座體稱為底座（header），又稱基座（base）或片座（wafer）。底座和座體的主要差別在于底座總是與電路引腳安裝在一起，而座體只是空殼。底座有兩種形式：有罩的和無罩的。護罩是指連接器的插針和插座，在交合部份周圍用座體或護裙作成的保護罩。底座還有摩擦鎖緊型（frictionlockstyle）的，它是部份有罩的底座，但是具有鎖緊裝置，它使底座與座體的結(jié)合更可靠（見下圖）。第13頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六第14頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六底座有許多形狀，最常用的是兩種形狀：直針（又稱垂直）和直角。底座的列數(shù)也可以不同，可以是單列插針的，也可以是多列插針的（見下圖）。

第15頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六座體使用的塑料

座體使用的塑料是熱塑性塑料，可以多次熔化和固化。這種塑料具有優(yōu)異的耐高溫特性。用于表面貼焊安裝（SMT,surfacemountmethodoftermination）的連接器需要這種塑料。還有一種表面插焊安裝（SMC,surfacemountcompatible）的連接器。兩者的差別在于SMC把插針插入過孔后再焊接在PCB板上；而SMT利用焊腳貼焊在PCB板表面上。由于需要焊接，塑料必須能耐高溫。也就是說，表面安裝用的連接器座體，必須能夠承受高溫。（見下圖例）利用SMC

第16頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六座體具體應(yīng)用的塑料：

尼龍Celanese

ZytelVydyneKKSPO

高強度，柔韌性好。化學耐受性優(yōu)異。可用多種技術(shù)和成本較低易吸潮濕造成尺寸不穩(wěn)定及機械和電氣性能下降。塑造時易溢料（moldflash）高溫尼龍StanylMilligrid

高溫插頭座模塊適合SMT。高強度，高韌性和優(yōu)異的延展性。優(yōu)異的化學耐受性易吸潮濕造成尺寸不穩(wěn)定及機械和電氣性能下降。塑造時易溢料。成本比普通尼龍高聚酯-PBTCelanex

CrastinValoxQF-50MX-50

小型DIN41612尺寸穩(wěn)定（不易吸潮）。優(yōu)異的化學耐受性。高強度不適于SMT。成本較尼龍稍高。聚酯-PCTThermxValoxSL

底座Intel的插卡適于SMT。尺寸穩(wěn)定。優(yōu)異的化學耐受性。高強度可能會碎。塑造時易溢料。比PBT成本高PPSFortronSupecRytronPLCC插座適于SMT。優(yōu)異的化學耐受性。尺寸穩(wěn)定（不易吸潮）易碎。塑造時易溢料。成本比多數(shù)熱塑性塑料都高。顏色少

LCPZenite

VectraXydarSIMM（內(nèi)存條）DIMM（內(nèi)存條）

LFH強度與韌性的超級組合。適于SMT。能夠塑鑄出薄壁。優(yōu)異的化學耐受性。尺寸穩(wěn)定（不易吸潮）。無塑造時溢料成本高。比其它熱塑性塑料柔性差。顏色少第17頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六接觸部份（Contacts）連接器中的接觸部分把要相連接的兩部份導體（或?qū)Ь€）結(jié)合在一起。結(jié)合后，電路就被接通，電流流過連接器。接觸部份有兩種主要類型：端子（terminal）和插針（pin）。實物的具體形狀則變化多端。

端子插針第18頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六端子（或插針）具有兩個端部：前端和后端。前端總是結(jié)合端，它同另一端子交合形成接觸。后端總是起端接作用，或是壓接或接連導線（導體）第19頁，共22頁，2022年，5月20日，10點26分，星期六定位和鍵：連接器往往是多插針和座孔的，因此必須保證插腳對號入座，如果操作人員疏忽，應(yīng)不能插進去，以防插錯或插反，造成電路事故。這個問題通過所謂的定位裝置或鍵可以解決。這兩種方法在技術(shù)上是有差別的，下面具體介紹一下塑料座體保證唯一地對號插接的例子（見下圖）。從技術(shù)上說，方法1是定位，方法2是鍵，而方法3是定位和鍵的組合。