Kako konektor board-to-board dosežejo robustnost
Bela knjiga: Kako konektorji tipa »konektor board-to-board« dosežejo robustnost in kateri dejavniki vplivajo na konektor
Naj gre za letalstvo in vesolje (letalstvo in vesolje), industrijsko avtomatizacijo, promet ali zdravstvo: vtičniki tipa »konektor board-to-board« morajo vedno zagotavljati zanesljiv prenos signalov in se pri tem pod nobenim pogojem ne smejo pokvariti. Hkrati so izpostavljeni vrsti obremenitev iz okolja: Mehanski vplivi, kot so udarci, vibracije in nihanja, ogrožajo stabilnost prenosa podatkov, prav tako pa tudi toplotni in kemični vplivi okolja zaradi ekstremnih temperatur, močnih temperaturnih nihanj, škodljivih plinov, vlage in umazanije. Proizvajalci visokokakovostnih konektor za tiskane plošče zato uporabljajo celo vrsto možnosti, da svoje vtičnike »board-to-board« zaščitijo pred temi obremenitvami.
Zanesljivost povezovalcev med ploščami kljub miniaturizaciji
Sodobna elektrotehnika je bolj kot kdaj koli prej podvržena trendu: miniaturizaciji. Sklopi in njihove komponente morajo biti pri tem ne le vedno zmogljivejši, temveč tudi vedno manjši. Kljub temu se pogosto uporabljajo v zahtevnih realnih pogojih. Komponente, pa tudi konektor, zato ob nespremenjeni obremenitvi postajajo vedno bolj filigranski. Kakovosten konektor pa tem obremenitvam ne le enako dobro kljubuje kot njegov starejši in večji brat, ampak celo bolje. Razlog za to so nadaljnji razvoj v sestavi materialov ter v oblikovanju izdelka, na primer v geometriji izolacijskega telesa.
Na robustnost konektora board-to-board vplivajo najrazličnejši dejavniki:
Na robustnost konektora board-to-board vplivajo najrazličnejši dejavniki:
- Površina
- , zasnova
- kontaktov, kontaktni
- sistem, tehnika priključevanja, zasnova
- izolacijskega telesa, tolerančno območje
Vplivni dejavnik: površina
Eden od vplivnih dejavnikov je stična površina (kontaktna površina). Ta odločilno vpliva na življenjsko dobo konektorja, ki se običajno meri v število vstavljanja (število ciklov vtikanja). Pri uporabi v praksi je konektor izpostavljen določenim mikrogibanjem. Ta povzročajo obrabo površine in posledično nastajanje oksida. Posledica tega je povečan prehodni upor (kontaktna upornost) in s tem slabša kakovost prenosa signala.
Kakovostna in trajna prevleka kontaktov je zato ključnega pomena za preprečevanje površinske obrabe.
V naši brezplačni beli knjigi preberite, na kaj morate biti pozorni pri izbiri kontaktna površina.
Kakovostna in trajna prevleka kontaktov je zato ključnega pomena za preprečevanje površinske obrabe.
V naši brezplačni beli knjigi preberite, na kaj morate biti pozorni pri izbiri kontaktna površina.
Vplivni dejavnik: oblika stične površine
Kontakti konektorja za tiskano vezje so izrezani ali izvrtani. Pri štancanje pa na spodnji strani štancanega traka nastane nehomogena površina z ostrimi robovi, vidna pod mikroskopom. Konvencionalni sistemi vzpostavljajo stik na tem strižni rob, kar povzroča povečano obrabo površine in s tem višji kontaktna upornost.
Brezplačna bela knjiga o zanesljivosti konektorja
V brezplačnem belem dokumentu boste na primer izvedeli, kako z izbiro pravega dizajna kontaktov dosežete čim manjši prehodni upor. Poleg tega vam bomo na podlagi različnih vplivnih dejavnikov pojasnili, kako »Board-to-Board« konektor dosežejo robustnost in na kaj točno je treba paziti.
Zahtevajte beli dokument »
Zahtevajte beli dokument »
Dejavnik vpliva: sistem stikov
Klassische zweiteilige Steckverbinder verfügen über einen Messer- und einen Federkontakt. Im Falle starker Schockeinwirkung kann die Messerleiste jedoch von der Federleiste abheben. Damit es nicht zu einer solchen Kontaktunterbrechung kommt, kann mithilfe einer doppelseitigen Federleiste für Redundanz und somit für Kontaktsicherheit gesorgt werden, denn durch die zweite Feder ist die Signalübertragung zu jeder Zeit mindestens über einen Kontaktpunkt sichergestellt.
Noch robuster sind dagegen Steckverbinder mit sogenanntem „genderneutralem“ Kontaktsystem. Die Besonderheit besteht dabei in den identischen Kontaktgeometrien der Steckerhälften.
Noch robuster sind dagegen Steckverbinder mit sogenanntem „genderneutralem“ Kontaktsystem. Die Besonderheit besteht dabei in den identischen Kontaktgeometrien der Steckerhälften.
Vplivni dejavnik: tehnika priključevanja
Obstajajo različne možnosti za namestitev konektor na tiskane vezje.
Ena od njih je že omenjena tehnologija press-fit. Njen cilj je doseči čim večjo zadrževalno silo med konektor in tiskanim vezjem ob čim manjši sila vtiskanja. Zadrževalne sile so odločilne za mehansko povezavo, ki mora biti odporna proti udarcem in vibracijam.
Vendar pa tehnika vtiskovanja (tehnologija press-fit) ni vedno primerna, na primer kadar je treba tiskane plošče opremiti z obeh strani ali kadar ni mogoče upoštevati minimalne razdalje do komponent v smeri delovanja sile. Druga možnost za vzpostavitev zanesljive in trajne povezave med konektorjem (konektor) in tiskano ploščo je tehnologija površinske montaže (SMT). S pomočjo spajkalne paste (spajkalna pasta) se konektorji pri tem spajkajo na določene priključne blazinice tiskane plošče, t. i. spajkalne blazinice.
Ena od njih je že omenjena tehnologija press-fit. Njen cilj je doseči čim večjo zadrževalno silo med konektor in tiskanim vezjem ob čim manjši sila vtiskanja. Zadrževalne sile so odločilne za mehansko povezavo, ki mora biti odporna proti udarcem in vibracijam.
Vendar pa tehnika vtiskovanja (tehnologija press-fit) ni vedno primerna, na primer kadar je treba tiskane plošče opremiti z obeh strani ali kadar ni mogoče upoštevati minimalne razdalje do komponent v smeri delovanja sile. Druga možnost za vzpostavitev zanesljive in trajne povezave med konektorjem (konektor) in tiskano ploščo je tehnologija površinske montaže (SMT). S pomočjo spajkalne paste (spajkalna pasta) se konektorji pri tem spajkajo na določene priključne blazinice tiskane plošče, t. i. spajkalne blazinice.
Dejavnik vpliva: oblika izolacijskega telesa
Geometrija izolacijskega telesa konektorja za povezavo med ploščami pomaga tudi pri zaščiti kontaktov pred poškodbami med delovanjem ali namestitvijo. Oblikovana mora biti tako, da so občutljivi kontakti v notranjosti konektorja zaščiteni.
Z vstavnimi poševninami se lahko prepreči tudi poškodbe med montažo. Pomagajo izravnati zamik tiskanih vezij v vseh smereh med vstavljanjem. Z dodatnim zajemnim območjem se lahko obe polovici konektorja brez poškodb spojita tudi v primeru zamika v sredini ali pod kotom.
Z vstavnimi poševninami se lahko prepreči tudi poškodbe med montažo. Pomagajo izravnati zamik tiskanih vezij v vseh smereh med vstavljanjem. Z dodatnim zajemnim območjem se lahko obe polovici konektorja brez poškodb spojita tudi v primeru zamika v sredini ali pod kotom.
Vplivni dejavnik Območje tolerance
Območje tolerance konektorja ima odločilno vlogo pri ocenjevanju njegove robustnosti. Če konektor ne more izravnati danih toleranc, mehanska gibanja povzročijo obrabo ali celo poškodbo konektorske povezave.
V praksi na primer nastajajo obremenitve ne le v smeri x in y, temveč tudi v smeri z. Tu se pojavi vprašanje o varnosti pred prekomernim vstavljanjem (efektivna dolžina spoja) konektorja. Ta opisuje območje prekrivanja nožnih inženski konektor ter s tem omogoča ne le različne razdalje med ploščami, temveč – odvisno od velikosti tega območja – tudi tolerančna območja.
V brezplačnem belem dokumentu preberite, kateri drugi dejavniki vplivajo na tolerančno območje in kako jih izravnati.
Zahtevajte beli dokument »
V praksi na primer nastajajo obremenitve ne le v smeri x in y, temveč tudi v smeri z. Tu se pojavi vprašanje o varnosti pred prekomernim vstavljanjem (efektivna dolžina spoja) konektorja. Ta opisuje območje prekrivanja nožnih inženski konektor ter s tem omogoča ne le različne razdalje med ploščami, temveč – odvisno od velikosti tega območja – tudi tolerančna območja.
V brezplačnem belem dokumentu preberite, kateri drugi dejavniki vplivajo na tolerančno območje in kako jih izravnati.
Zahtevajte beli dokument »
Preskusni postopek
Za temeljito preizkušanje vtičnic »board-to-board« glede na njihove lastnosti trdnosti obstajajo različni preskusni postopki. Pri tem se upoštevajo spremenljivke, kot sta »dielektrična trdnost« in »kontaktna upornost«, tako pred kot po obremenitvenem preskusu, stanje kontaktov pa se vizualno pregleda. Tako je mogoče na primer preveriti vpliv 500 število ciklov vtikanja na dielektrična trdnost ali v klimatskem preskusu ugotoviti, ali več ur izpostavljenosti najprej pri -55 °C in nato pri 125 °C negativno vpliva na kontaktna upornost konektorja. Pri preskusu s temperaturnim šokom mora konektor 100-krat po 30 minut zdržati hitro preklapljanje med temi ekstremnimi temperaturami. Tudi sredinski in kotnikotna neporavnanost pri vstavljanju, pa tudi tolerančno območje v vstavljenem stanju, se ne smejo preverjati le teoretično na CAD-modelu, temveč jih je treba v praksi obširno preskusiti in njihovo obremenljivost empirično potrditi. Enako pomembno je, da se različni preskusi, ki so ključni za kontaktna površina, izvajajo tudi v kombinaciji, da se simulirajo realne razmere. Tako bi se na primer lahko preskusi vstavljanja (število ciklov vtikanja-) in preskusi s korozivnimi plini izvajali v kombinaciji, da se zagotovi, da se zmogljivost konektorja glede kontaktna upornost in dielektrična trdnost ni poslabšala ter da kontakti niso utrpeli poškodb.
Brezplačen spletni seminar na temo odpornosti konektorjev za povezavo med ploščami
Potrebujete podrobno znanje za izbiro ustrezne tehnologije povezovanja glede na vaše zahteve?
V tem primeru se z nami dogovorite za brezplačen webinar.
Zahtevajte webinar »
V tem primeru se z nami dogovorite za brezplačen webinar.
Zahtevajte webinar »
Vaš dizajn – vaša izbira
Glede na zahteve uporabe veljajo različna merila robustnosti, ki jih mora izpolnjevati konektor »board-to-board«. Ali mora na primer izravnavati velike tolerance? Ali je izpostavljen velikim udarcem ali vibracijam? Ali se uporablja v okolju z močnim vplivom vročine ali mraza? Ali pa mora biti priključna rešitev zaščitena pred vlago, škodljivimi plini ali umazanijo? Če se uporabnik pri izbiri rešitve za povezovanje ravna po teh vprašanjih, lahko biti prepričan, da je njegov konektor najbolje pripravljen za uporabo v terenskih pogojih.
Imate še kakšno vprašanje?
V tem primeru nas prosimo kontaktirajte!
Pošljite povpraševanje prek obrazca
+49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de
V tem primeru nas prosimo kontaktirajte!
Pošljite povpraševanje prek obrazca
+49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de