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连接器材料使用大全

发布时间: 2019-03-19 发布人:admin

连接器的诞生是从战斗机的制造技朮中所孕育的﹐战役中的飞机必须在地面上加油﹑修理﹐而地面上的逗留时间是一场战役胜负的重要因素。因此﹐二次大战中﹐美军当局决心致力于地面维修时间的缩短﹐增加战斗机的战斗时间。他们先将各种控制仪器与机件单元化﹐然后再由连接器连成一体成为一个完整的系统。修理时﹐将发生故障的单元拆开﹐更换新的单元﹐飞机就马上能升空作战。战后AT-T贝尔实验室成功地开发了贝尔电话系统﹐接着计算机﹑通迅等产业的崛起﹐使得源自于单机技朮的连接器有了更多的发展机会﹐市场也迅速地扩张起来。

连接器其发展趋势完全依其应用产品而定。随着电子机器高性能化及小型化的要求,连接器的走向将朝窄间距化,多芯化SMT(表面粘装技术化),低背化(low profile)及复合化。此潮流亦改变了传统的连接器设计观念。连接器通常是由可绝缘的塑胶零件及可导电的金属接脚组件所构成。在插装(through hole)焊接且接脚数较少时,对于塑胶材料的要求并不是太高,如PET,PBT及尼龙66 皆可使用。然而,随着接脚密度的提高及SMT 化后,对于塑胶的要求愈来愈高。在SMT 中,金属接脚先以锡膏粘接于电路板的金属部位上,再加热将锡膏熔化。 SMT 中焊接点与塑胶零件的距离较短、且加热熔化锡膏时是整体的加热,塑胶零件所受的高温环境与焊接点附近是类似的。因此SMT 连接器的塑胶零件必须能够耐更高的温度,典型的耐温性为在250℃ 下维持5 秒钟。换言之,SMT 连接器所用的塑胶材料必须有更佳的耐热性。这使得设计连接器上已逐渐选用耐高温工程塑胶。典型的耐高温工程塑胶如聚苯硫醚化物(PPS) ,尼龙46,液晶聚合物(LCP)及高温尼龙等。若能对这些工程塑胶的特性有深入的了解,将有助于连接器幸的设计。

 

我们都知道,作为连接器的housing在设计方面要考虑到:

  1. 它是整个连接器的主体部件,其它零件往往向它身上组装。它大致决定了连接器的尺寸与强度大小。

  2. 壁厚均匀

  3. 尽可能小的肉厚

  4. 受力与结合线处要有足够的强度

    因此连接器用塑胶材料的选用原则为:

    1. 流动性好(比如LCP、尼龙等,可以制备薄壁产品)

    2. 高强度、冲击性能好

    3. 耐高温 (尤其是SMT)

    4. 优异的电气性能(高的电阻,低的介电损耗)

    5. 成型周期短 (提高生产效率,降低成本)

    6. 性能满足条件下,价格有优势

     

     

    LCP

     

    1)LCP是一种有着绝佳的电绝缘性能的材料,相比起一般的工程塑料而言,LCP工程塑料的耐电弧性更加好。这种原料可以在持续使用200至300摄氏度时都能够保持其本身具有的电性能不会受到影响,如果是间断使用的话,使用温度甚至可以达到316摄氏度上下。

     

    2)LCP有着十分突出的耐腐蚀性能,这种强大的耐腐蚀性能可以使得LCP的制成品即使是处于百分之九十的酸或是百分之五十的碱的影响下仍然不会受到任何一点侵蚀,所以像是面对工业溶剂、燃料油以及热水这类液体的时候,就算是与LCP制作而成的产品直接进行接触,产品也不会因此而就发生溶解,更不会出现应力开裂的情况。

     

    3)LCP液晶聚合物还有着非常出色的热稳定性以及耐热性和耐化学药品性,而对于大部分的塑料都会拥有的蠕变的缺点,LCP工程塑胶原料则几乎可以达到将这忽略不计的程度,而且LCP工程塑胶原料在耐磨性以及减磨性方面的表现也都堪称十分耀眼。

     

    4)LCP具有随着制品肉厚变薄,相对强度增加的特性

     

    5)分子定向会使得LCP在某些地方形成week point,其次,它的熔合强度不高,这些都是设计时要考虑的地方。

     

     

    Nylon

     

    尼龙具有良好的韧性,自润滑性,耐化学性和耐磨性,而且容易着色。

     

    PA6T和PA9T是从PA66改进而来,结晶速率不太快,流动性一般,尺寸稳定性不错。不过它们制成的产品比较脆,薄壁出容易压裂。

     

    PA6T比PA9T的韧性好,热变形温度大约为290℃,适合SMT型连接器(如FPC,BTB等)

     

    PA46流动性好,结晶率高,产品强度高。它韧性好,不易产生裂纹。但是收缩较大,吸水率较高,过IR熔焊后尺寸稳定性不太好。

     

     

    PPS

     

    优点:较好的刚性,吸水率低,尺寸稳定性好,HDT 260℃,阻燃性能佳。

    缺点:结晶速度慢,产品易出毛边,韧性较差

     

     

    PBT

     

    PBT 是结晶性工程塑料。具有明显的熔点(215-235℃)。熔融状态下它的粘度低,流动性好,吸湿性低,在潮湿和高温条件下都能保持很好的电气稳定性。

    缺点:成型后收缩较大。

    由于耐热性不够高,所以不能用于SMT,只能用于DIP型连接器上(如D-SUB 25P, DR-9P等)。

     

     

    PET

     

    结晶性工程塑料,熔点245-260℃。较好的机械性能、电气性能、耐溶剂性能

    缺点:各向异性,收缩较大。结晶速度慢。干燥要求高些。

     

    注塑成型问题

    材料在注塑成型时要注意的因素有:干燥,料温,模温,射压射速的控制,背压设定等

    如果注塑前准备不足或者注塑条件设定不好会产生很多缺陷:

     

    1)飞边

    原因:材料流动性好,冷却慢。产品或模具设计不当,产生毛刺。或者模具的锁模力不够,造成模具无法很好的闭合,在产品边缘出现许多毛边。

     

    2)翘曲
  5. 原因:材料热应力过大,产品厚薄不均匀,产生收缩不一致。压力,温度设定不合理,使得产品在流动方向残余应力过大。

    3)打不满

     

    原因:产品薄的地方太薄,使得流动停滞。材料流动性不够好。排气不好。

    4)黑点或杂色

     

    原因:材料有异物污染。现场5S管理不到位。螺杆问题。

    1、连接器绝缘体常用材质

    通常有:PBT、NYLON、ABS、PC、LCP 等材料,但原则上采用耐燃性较佳之材质。

    a.PBT 料:

    一般常用 PBT 料加 20-30%玻璃纤维,具有抗裂防冲击、防电能力,其耐磨性好,磨

    擦系数较低,自身润滑效果好,耐油耐化学药品性好。在高温高湿下伋有很好的介电强度。

    其缩水率 0.6%-3.0%之间,其耐温为 230℃左右。成型性好,具耐燃性。其为连接器产品

    常用胶料。

    b.NYLON66、NYLON6T、PC、LCP 料:

    其缩水率1.0%-0.3%,耐温比PBT高,常用NYLON66耐温260℃--280℃,NYLON6T

    耐温 280℃--300℃,LCP 耐温 290℃--320℃。但其吸水性较大,一般用于耐高温与 PITCH

    较少的产品(如 SMD、HOUSING、PLCC 等产品)

    C.ABS 料:

    具有良好抗冲击韧性、耐油性、耐磨性、容易成型、硬质性好、刚性好,耐温 100℃

    左右,一般用于连接器中辅助产品上。

    2、注塑成形常见之缺陷及其原因

    常见成型缺陷有以下几种:塑件有黑斑或黑液、表面不光洁、溢料、塑料成形不完整、

    气泡或烧焦、瘪形、拼缝线或塑件紧缩在模具内等等缺陷。其主要原因分三部分:注塑机之

    因素、模具之因素、胶料之因素。

    3、连接器接触件组成及性能

    接合体材质:插头用金属接合体材质,一般原则上以黄铜为主,但特别要求插拔次数

    极高,且长寿命期限时磷青铜,铍铜等弈可采用。以下对目前行业上铜材种类及性作介绍

    1.黄铜---铜及锌之合金,共颜色因锌之含量而异。

    a.黄铜-----含锌 25~35%者,最适常温加工。

    b.黄铜-----含锡 35%~45%者,最适常温加工,市面上贩卖之铜板,铜棒均属之。

    2.青铜----铜及锡之合金,其颜色因锡之含量而异。

    一般广义之称呼除黄铜以外之铜合金称为青铜。

    磷青铜-----在青铜中加以磷,耐摩性有之,但磷过多,则铸造困难,其成分为锡 8~12%,

    磷 0.5~1.5%.

    接触件材料选用

    接触件可用几种合金中的任何一种材料制成,具体选择则要根据接触件的类型,插拔

    的频度以及连接器所工作的电气条件和环境条件而定。常用的一些材料及其应用场合如下:

    黄铜──黄铜虽是一种导电性能良好的材料,但在多次重复弯曲后容易变形和迅速疲劳。

    它通常在廉价的连接器中作固定式接触件,或在连接器内作其它金属零件。在要求优良弹性

    的场合不应使用带有黄铜接触件的连接器。当然由于成本低,黄铜仍能在许多地方胜任地作

    为接触件而使用。

    磷青铜──磷青铜的硬度高于黄铜,同时能保持较长期的弹性。它常作为工作温度低于

    300℃的接触件的材料。对于大多数插拔频度较低,或接触件处于正常弯曲的连接器而言,

    使用磷青铜可保证良好的可靠性。

    铍青铜──铍青铜具有的机械性能远较黄铜或磷青铜隹。铍青铜零件在退火后就能定形

    和硬化,实际上能永久保持其形状,它也是最能抗机械疲劳的材料。在插拔频繁和要求高可

    靠的应用场合,建议采用铍青铜材料。

    4、铜片局部电镀

    接合体之表面加工(电镀):接合体之表面为了防止腐蚀氧化,使接触面平滑化及原

    材料之机械性保证一般都施以电镀加工处理,各种电镀的特性.

    (1).镀金厚 30μ″,镀金区 Ni 测厚 50~80μ″。

    (2).镀金厚 3μ″,镀金区 Ni 测厚 30~50μ″。

    (3).其它:

    尺寸:依订单料号尺寸验收.

    外观: a.未电镀面:无油污,料带平整,不可变形,弯曲或伸张。

    b.电镀面:光泽平滑,粒子细微,无污染变形。

    c.烘烤:冷冻--55±3℃*30′室温 10′~15′→105±2℃*30′→室温 10′~15。

    d.抗热:85±2℃*2hr。

    (4).铜片镀锡

    a.盐雾测试依双方协定。

    b.烘烤测试如(一.3 项)且沾锡达 90%以下。

    c.直接沾锡占 90%以上。

    d.抗热:85±2℃*2hr。

    e.铜底镀铜厚镀 30~50μ″。

    f.锡铅比率 Sn/Pb90:10 或 95:5

    g.镀锡厚度依订单要求。

    5、电气性能

    a.电压与电流额定:电压额定涉及间距,而电流额定涉及接触面积与插梢断面积,使

    用时应依规格标准采用。

    b.接触电阻:连接器正确接合状态下,各端子与 PIN 间施加 DC 0.1A 之电流,其接

    触阻抗抗应如附表所示,但如一般回路使用时以 1KHZ,1mA 之电流测试之,其测试时包

    含线材与接合体间压着部份。

    c.绝缘阻抗:端子互相间与端子和接地点间,施加 DC500V 之电压其绝缘电阻值应如

    附表六所示。

    d.耐电压端子互相间与端子和接地点间,如附表所示,之电压时间测试应无异状。

    6、机械性能

    (1)..插入力:以结合之速度 25mm±3mm/min。做插入其所得之插入力应符合插

    拔力之规格。

    (2).拔出力:以拔出之速度 25 mm±3mm/min。做拔出其所得之拔出力应符合插

    拔力之规格。

    (3).耐久性:以(10 欠/分)之速度做 30 欠之插入再拔出试验后应符合下列要求。

    a:接触阻抗为初期值之二位以内。

    b:拔出力应符合规格值。

    (4).端子保持力:以 5 mm±3mm/min 速度将端子从 HSG 中拔出,其拉力应符合

    拉力规格值。

    (5).PIN 保持力:以 5 mm±3mm/min 之速度将 PIN 从 BASE 中推出,其推力应符

    合推力规格值。

    (6).端子铆合力:以 5 mm±3mm/min 之速度将端子从 WIRE 中拉出,其拉力应符

    合铆合规格值.

    7、环境性能

    (1).端子之温度上升:任合一个接合点施加 AC 之最大额定电流至热平衡后,其温度

    上升值应 30℃以下。

    (2).耐震动性:在 DC 0.1A 之通电状态下,以振幅 1.5m/m 及频率 10Hz-55Hz/Min

    之条件试验收,而 X,Y,Z 轴各轴 3 次每次二小时后,应符合下列要求:

    a:接触阻抗应为初期值之二位以内;

    b:不连续导通时间在 1μsec 以下;

    C:外观应无异状。

    (3).耐冲击性:在 DC 0.1A 之通电状况下,以 50g 之加速度条件试验而 X,Y,Z 轴各轴 3

    次,测试后应符合下列要求.a:I 不连续导通时间在 1μSEC.以下,b:外观应无异状.

    (4).着锡性:自端子本导为基准面 1.2mm 处,浸于 230±50℃之锡槽中 3±1 秒, 浸渚

    面上应有 95%以上锡附着.

    (5).耐高温:置于 85±2℃之衡温槽中 96 小时后应为异状且接触电阻应为初期值之两

    倍以内.

    (6).焊锡耐热性:自端子本体为基准面 1.2mm 处,浸妄自尊大 260±50℃之锡槽中 5

    ±1 秒,其绝缘体应无裂痕变形等异常状态,而端子强度应于规格内。

    (7).耐湿性:置于温度 85±2℃,湿度 90%~95%之恒温恒湿槽中 96 小进,小滴擦

    拭后于 30 分钟以内测试应符合下列要求:

    a.接触阻抗应为初期之二位以内;

    b.绝缘电阻应于 10MΩ以上;

    c.外观应无异状;

    d.应符合耐电压之要求。

    (8).盐水喷雾试验:将样品置于 35±2℃,而比率为 5±1%之盐水喷雾中,16 小时

    ON,8 小时 OFF 为一循环,3 循环后以清水洗净,应符合下列要求,a:接触阻抗应为初

    期值之二倍以内,c:外观无裂痕或明显的腐蚀现象。

    (9).硫化气体试验:将样品置于 40±2℃,而浓度为 50±5ppm 之硫化气体中 24 小

    时后,接触阻抗应为初期值之二倍以内。

    8、铜导体相关检测项

    (1).线径公差:

    0.10mm≦d≦0.40mm 时,允许偏差±0.004mm;

    0.40mm<d≦1.0mm 时,允许偏差±1%d (d 表示线外径)

    (2).最大外径与最小外径差值(f)

    0.10mm≦d≦0.40mm 时,允许差值 f<0.004mm;

    0.40mm<d≦1.0mm 时,允许差值 f<1%dmm(d 表示线外径)。

    (3).延伸率(软态):取线总长为 20mm.

    0.10mm≦d≦0.25mm 时,延伸率≧12%;0.25mm<d≦0.40mm 时,延伸率≧15%;

    0.40mm<d≦1.0mm 时,延伸率≧20%;

    -----延伸率=( 断裂时长-20)/20

    9、铜导体相关性能

    电线电缆中最常用的导体是铜,它具有综合的性能,如高的电导率和热导率、高延展

    性、较好的强度,并能与其它多种金属形成合金或被其它金属涂覆。

    在温度达 300℉(或短时间 400℉)下使用的铜导线,用锡、锡铅或纯铅涂覆,涂层厚度

    为 40~70 微英吋。这些涂覆层除了用来尽可能减少氧化外,还可增加可焊性和防腐蚀作用。

    在温度达 400℉下连续使用(或短时间 500℉下使用)的铜导线,则电镀最小为 40 微英

    吋的银,它能很好地经受较高的温度。在频率足够高,高到趋肤效应变得明显时,镀银层的

    导电性优于锡镀层。

    铜合金或包铜钢导体用来增加强度,但是这些材料的使用总是以牺牲电导率为代价的。

    例如镉铜,一种含 0.5-1.0%镉的铜合金,其抗拉强度为铜的 150%,但是电导率仅为铜的

    80%左右。此外,包铜钢导线的抗拉强度为铜的 150-200%,但电导率通常只有铜的 30-40%。

    铝合金比同规格的铜导体轻,但其电导率仅为铜的 60%左右。此外,当暴露到空气中

    时,铝生成一种表面氧化物,此氧化物能形成不希望的高电阻连接。故是电线电缆中导体经

    常以铜作材料,按目前行业中导体分类大致有以下几种:实心导体、绞合导体、编织导体三

    种形式。

    a.实心导体---在电线电缆掁动很小和不需要挠曲的情况下,使用实心(单股)导体。它的

    优点是与等效的绞合线相比,其成本低。具有实心导体的电线和电缆通常用于小型仪器、底

    板布线或任何类似的固定设备的安装线。

    b.绞合导体-----绞合导体使用在大多数电线电缆中,以提供较好的柔软性和较长的挠

    曲寿命。从实用的观点来说,绞合导体具有比实心导体更长的使用寿命。如果有小的 V 型

    裂痕或类似的损坏,则只要几次弯曲后就断裂。但在同样的操作中,绞合导体只有少数几根

    导体有刻痕或损坏,余下的末损坏的绞合线仍能提供适当的使用寿命。

    c.编织导体---- -扁平或圆形(管状)的编织导体有时也用在某些应用场合,在这些场合

    中,它们比圆实心电缆或绞合电缆更适合。编织导体很少有绝缘,因为绝缘层妨碍了高挠度

    和因电缆轴向推拉使长度稍有伸缩的能力。

    10、电线电缆的绝缘材料

    电线电缆的绝缘材料可以分为最基本的两大类---热固性和热塑性,但每一大类内的种

    类、化合物和混合物是如此之多,以致使得可供选用的绝缘材料几乎不受限制。目前行业大

    多数绝缘材料由合成橡胶聚合物(热固性)制成的化合物和由合成材料制成的化合物组成,以

    提供特殊的物理和电性能。

    (1).热固性绝缘材料:

    热固性材料的特点是在机械应力作用下能被拉伸、压缩或其它形变(在合理的极限范围

    内),而当此机械应力消除后,能“弹回”到初始状态和形状。由于热固性绝缘材料不易受

    热软化的影响,因而在所加的热和电气过载(这引起内部发热)期间,它们不会熔滴、流动或

    发生形变。

    (2).热塑性绝缘材料

    热塑性绝缘材料以其优良的电气特性和较低的成本而著称。热塑性塑料由于很薄的绝

    缘厚度即可获得良好的电性能,因而作为绝缘材料而被广泛采用,尤其是在高压电缆中。此

    外,绝缘层较薄的电缆通常比电性能相同的热固性绝缘材料制成的电缆尺寸小。

    用各种基本热塑性材料可以配制成几种改性热塑性绝缘料。有时主要的变化是颜色,

    但是大多数热塑性塑料都有不同的等级,以便能满足特殊的使用温度、强度和耐环境等因素

    的要求。很自然,这些材料是热成形的,在机械压力下热软化和流动,然后,在冷却和(或)

    除去机械应变后保持它们变形后的形状和状态。

    聚氯乙烯绝缘料广泛用在电线电缆中,因为它们具有高介强度和机械强度、高柔软性

    和阻燃、耐水、耐油和耐磨等性能。它们还有成本低和便于加工的优点。这使它对电缆制造

    商和用户都具有吸引力。但是最近资料表明,聚氯乙烯加工对健康有害。

    尼龙 主要用在其它绝缘材料上作被覆或护套,以提供机械、热和化学防护、这些护套

    一般很薄,因为即使薄壁尼龙也很坚韧。而厚的尼龙或绝缘会使电缆很硬。尼龙一般不用作

    主要的绝缘是因为其抗吸潮性差,这降低了高湿度使用条件下的电性能。

    聚乙烯和聚丙烯用于许多要求优异电性能的电缆中,例如要求低的介电强度和低的功

    率损耗因子。聚乙烯的其它优点包括在低温下弯曲而不开裂(即使很硬也不开裂)的能力、耐

    水性和一般的化学的惰性。聚丙烯具有优良的耐磨性和耐热性,但低温度软性较差。由于这

    种绝缘材料即使较薄时仍性能良好,使得有可能实现导线和电缆的小型化(总直径较小)。

    (3).绝缘材料与外被

    根据需要选择最隹绝缘材料,选择因素包括不同性能特点,以下介绍:

    a.一般条件:

    热缩:加热变软并流动,通常有固定熔点,冷却时会再次变硬。这类材料可以注模变

    成某种形状(通过加热和冷却),此过程可重复、熔化流动聚合物出线便是其中一个例子。

    热固:加工时材料变软并柔顺,在固化之后可注模并挤出。固化(交联)之后,即使再加

    热它也不会变软,因而热缩材料可改进热性能及抗溶能力。

    绝缘:具有良好绝缘特性,用于线缆元件,直接覆盖在导体上。

    外被:具有良好机构和化学特性,直接覆盖在线缆上起保护作用。材料选择满足安装

    放和环境要求,它是十分重要的,甚于电学要求。

    b.绝缘化合物一般特性:

    绝缘和外被混合特性(正常值)如下附表:

    绝缘化合物组成绝缘层,而绝缘层在电缆中占据重要位置主要基于以下几点:a>导体

    表面较高电压放电时介电特性;

    b>较高频率信号电缆低损耗材料;

    c>高温耐热;

    d>耐磨、耐皱、不容易被切断。

    以下介绍几种常用外被料性能:

    PVC----PVC 具有较好介电性,根据存在的种类,介电常数 3~6,种类包括 PVC 树脂,

    塑化齐、稳定齐、阻燃齐、填料和特殊添加齐。PVC 应用最高温度 105℃,最低-40℃,塑

    化齐可由化合特变为脆化材料,特别在低温时候。

    聚乙烯----密度分为三类(低、中、高),具有良好电学和物理特性,用途广泛。电学特

    点是高介电性、低消耗、强绝缘能力、频率和温度稳定。物理特点具有良好阻燃力和抗紫外

    线,添加齐可提高其性能。

    聚丙烯----和高密度聚乙烯相同,例如电学和化学阻力,有较强物理性,比如耐磨损、

    耐切断、耐热性,但密度低;可燃,但耐热性较隹,适用耐破裂场合,多数使用在电信线缆

    中,有理想物理性和介电性。

    11、电线电缆的设计及选用的性能要求

    在电线电缆的实常设计与选用中,一般常从三个方面入手:物理要求、环境要求及电

    气要求。

    a.物理要求:

    需要考虑的物理性能有:抗拉强度、柔韧性、耐磨性、碰撞、挤压、形变、冷流性、

    耐软化击穿、尺寸、重量、颜色标志、端接方法和可剥离性。

    弯曲寿命是对线缆在弯曲使用中能工作多久的量度,或者说是电线电缆能弯曲多

    少次而导线或屏蔽层不断裂。使用较细的单股导体绞合起来以获得较高的柔软性可提高弯曲

    寿命。铜包钢线的绞线也能提高弯曲寿命,但会降低柔软性。

    另一需要考虑的是线缆的端接方法,一般常用有螺钉端接、釬焊、压接、 绕接、

    熔焊接等等。因为此会影响导线的选择和电缆的结构。

    b.环境条件:

    电缆的正常工作及寿命常常取决于环境。环境温度是多少?布线将要装在室内、室外

    还是地下?是否要暴露在潮气、尘埃、化学物品、油类或臭氧环境中?除了物理环境外,周

    围电气环境也是一个重要的考虑因素。电缆会受到静电干扰的影响吗?会受到磁场辐射的影

    响吗?等等环境条件。

    线缆用户往往只规定最高温度,没有意识到最低温度,电缆在最低温度下如何使

    用可能是同等重要的。在-40℃时,适合于固定使用以及适合于移动的电缆之间有着许多的

    差别。了解了客户的特殊要求以后,我们就能更好地建议客户关心些环境影响。

    最高温度可能需要经过试验才能确定。计算热交换要计及导体、绝缘体、电流强

    度、工作循环、环境温度、通风量以及在电缆或电缆管道中的额外导体。

    c.电气要求:

    在选择电子线缆时,应当广泛地考虑各种电气要求。你应当考虑电压、电流、频率、

    衰减、电容、传播速度、电感、电源及负载阻抗、特性阻抗、电晕、静电干扰与电磁干扰的

    防护,电气要求还决定电线或电缆必须取的结构。改变电气要求会导致产品系列的混乱。

    电压安全系数------一个常常被技术条件制订者所忽视的项目是电压安全系数。(绝缘

    击穿电压除以工作电压)对容易受明显弯曲和移动的多芯电缆的导体,应规定最高的安全系

    数。这种电缆的维修费用和更换费用高,加上内部有大量潜在的故障点,每一根导体的安全

    系数考虑规定在 70 至 100 之间。

    对于安装线,电压安全系数减小到 10 至 20 之间,因为这种线般用于机箱中,很少受

    到弯曲。测试探头电线的推荐安全系数只有 3 到 5,因为它是间歇地使用。最小的安全系数

    在 2 到 3 之间,是用于高压电缆的,因为以过高的安全系数来制造高压电缆不切实际的。

    频率-------对于频率较高的信号,选择与制造电缆时都必须更加小心,因为其绝缘损

    耗较高,而且需要阻抗匹配。

    生产在宽带带下工作的电缆必须更加精密,因为宽带带的匹配阻抗比较困难。

    高功率电平与高频率(甚至高频与超高频)相结合会产生问题。标准的同轴电缆由于

    过度的损耗和过热,而在高功率电平下无法传送超高频信号。在高功率电平和频率超过超高

    频时,选用波导是较好的办法。

    电容------对于交流或脉冲信号,在负载能够从信号中接受到全部信号电压之间,电缆

    电容必须充电。有时,负载电压可能从未达到全部信号源电压值,而且它由于电缆起了滤波

    器的作用而可能有不同的波形。为了尽量减少电容的影响,应当规定具有低介电常数的绝缘;

    导体应当尽可能地分开,电缆不应当长于需要的长度。

    衰减-------在传输低电平信号的电缆中,或是在效率是重要性能的应用场合,衰减是

    应当仔细考虑的一个性能。电缆的衰减表示由于在传输信号时发热而产生的损耗。导体由于

    具有电阻,是发热的部分原因。交流电容损耗也是如此,对于两根尺寸相同的电缆来说,它

    与介电常数和介质损耗因子值的乘积成正比。

    所以,为了把衰减降到最小,应当遵守前述的把电容减到最小的建议。同样要确定绝

    缘具有低的损耗因以及使用实用的最高导电率的导体。然而必须小心因为即使在直径不变的

    同轴电缆中,较粗的导体使电阻损耗降低,但它一般却会使交流损耗增加。产生这种损耗增

    加的原因是由于导体之间电容耦合更紧密而引起的。在频率较高时,损耗也会增加。

    传播速度------另一重要的电气特性是传播速度。对结构相似的电缆来说,这个因素与

    它们的绝缘介电常数成反比。所以,这个术语常常适用于从绝缘的观点来表明电缆的相对优

    越性。

    在计算机和精密定时电路中,传播速度是一个非常重要的设计因素。如果传播速度慢

    了就会产生波形失真,而这样的失真在脉冲电路中是很关键的。精确数据信号与大波幅噪音

    之间的微分常常是由于电缆中的波形失真造成的。

    特性阻抗-------在许多电子线缆应用中,特性阻抗是很重要的。如果即不允许反射,

    能量损耗又必须减到最少,则阻抗必须匹配。否则电缆或设备由于过压而损坏。

    12、绝缘&外被材料特性表.(UL444)

    1.线径与芯线数

    2.剥线长度与用途

    3.镀锡处理

    4.捻线镀锡处理

    线材捻线之线径要求与 P.C.Board 开孔之配合性,依下列所示:

    5.线材设计及规格资料:

    a.线材之材质---------一般连接器所用之线材材质以耐燃性较佳者为原则。一般配线须

    符合 UL 要求之 VW-1 等级,一般隔离线须符合 VW-1SC 等级,使用之温度限制线材依绝

    缘体材质之特性从 60~250℃之容许温度范围,而一般使用时以 80℃为基准,而交流电源

    温度以 150℃为基准。

    b.额定电压:

    c.额定电流

    6.沾锡

    a.锡炉加热前,先将温度调整至 230±5℃,可视线材的种类调整锡炉温度,比方 1015

    的线比 1007 的线锡炉温度可较高此。

    b.锡炉温度若太高沾锡时导致 PVC 烫伤,沾锡时间不可太久。

    c.沾锡前需先将锡液上层氧化物(锡渣)轻轻刮去后,再将线沾锡,否则氧化物易沾上

    芯线呈灰暗色。

    d.助焊剂(锡水)不可太多太浓,因加热后多余的锡水容易粘在 PVC 上,很难除去,

    影响外观,芯线沾锡水的高度与入锡液的深度直拦影响沾锡的尺寸。

    e.锡炉内锡液约八分满。

    f.锡炉温度极高使用时注意安全。

    g.沾锡一般动作是先将所要沾的线理齐,清除锡炉异物,视沾锡长度沾锡水,入锡液

    约 3 秒后迅速提起并敲掉线上多余的锡。捻线沾锡后线材捻线之线径要求与 PCB 开孔之配

    合性

    二、 连接器 的导电材料

    1.铜 Copper (Su)

    红色,较贵重的金属,软,易弯曲,很高的导电性和导热性,耐腐蚀,极好

    的操作性

    2.黄铜 Brass (CuZn)

    铜和锌的合金,60-96%的铜成分,良好的 弹性材料,可接受的导电性,很

    好的操作性,易于焊接。不太贵,成黄色。

    3.锡磷青铜 PhosphorBroze (CuSn)

    铜和锡的合金,良好的弹性材料,弹性在黄铜和铍青铜之间,导电性能比黄

    铜差,对应力腐蚀不敏感,比黄铜贵 1.4 倍,成红色。

    4.铍青铜 BerylliuCopper (CuBe)

    最佳的弹性,疲劳强度好,耐腐蚀,耐磨损,比黄铜贵 5 倍,成黄色。

    5.铜合金 Nickel-Silver (CuNiZn)

    铜镍锌合金(Cu 65%,Ni12%,Zn23)的导电性能接近黄铜,耐腐蚀,耐强电

    压,呈银白色,应用不多。

    6.钢 Steel (Fe)

    应用温度可达 250 度,导电性差,弹性好耐磨损,呈灰色。

    7.金 Gold (Au)

    电镀金是现有的电接触件最优质的镀层方法,较软,很耐腐蚀,在纯酸里不

    溶解,良好导电性,较昂贵,因此选择性镀金工艺更为合理,即只在啮合范

    围镀金。 镀金通常选择先镀镍,以达到更好的防腐效果。 镀金厚度一般在

    0.4-3.5um.

    8.钯 Palladium (Pd)

    贵金属钯用于电镀代替金在某些有限制的范围,AMP 仅采用钯在金属焊接层

    (硬金方法)钯的导电率比金差。

    9.镍 Nickel (Ni)

    比较贵重,银白色金属,导电率差,坚硬,表面光滑,经常用于镀金的底镀

    层,焊接性差,钢接触件大多采用镀镍,(必须先镀铜),紫铜镀镍可耐温 340

    度,黄铜和青铜则可达 250 度。

    10.银 Silver (Ag)

    光泽白色,贵重金属,软,导电性好,容易惰性氧化,所以易失去光泽,黄

    铜或青铜镀锡可耐温 110 度,紫铜则可耐温 250 度。

    11.铜 Copper (Cu)

    铜经常用于基础镀层;镀锡接触件改进可焊性;为更好的附着力所以钢选择

    镀铜较多。

    材料工作温度表如下:

    接插件材料 工作温度

    黄铜 90℃

    黄铜镀锡 110℃

    锡青铜 90℃

    锡青铜镀锡 110℃

    铍青铜镀银 130℃

     

    钢镀镍 250℃

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