Ako konektory typu
doska-doska dosahujú odolnosť
Biela kniha: Ako konektory typu doska-doska dosahujú odolnosť a aké faktory ovplyvňujú konektor
Či už v leteckom a kozmickom priemysle, v priemyselnej automatizácii, v doprave alebo v zdravotníctve: konektory typu board-to-board musia vždy zaručovať spoľahlivý prenos signálu a za žiadnych okolností nesmú zlyhať. Zároveň sú vystavené rade namáhavých vplyvov zo svojho okolia: Mechanické vplyvy, ako sú nárazy, vibrácie a kmitanie, ohrozujú stabilitu prenosu dát rovnako ako tepelné a chemické vplyvy prostredia spôsobené extrémnymi teplotami, silnými teplotnými výkyvmi, škodlivými plynmi, vlhkosťou a nečistotami. Výrobcovia vysoko kvalitných konektorov pre dosky s plošnými spojmi preto využívajú celý rad možností, aby svoje konektory typu board-to-board pripravili na tieto namáhania.
Odolnosť konektorov typu board-to-board napriek miniaturizácii
Moderná elektrotechnika podlieha viac než kedykoľvek predtým jednému trendu: miniaturizácii. Moduly a ich komponenty musia byť nielen stále výkonnejšie, ale aj stále menšie. Napriek tomu sa často používajú v náročných reálnych podmienkach. Komponenty, ako aj konektory, sa preto pri rovnakom zaťažení stávajú stále jemnejšími. Kvalitný konektor však tomuto namáhaniu odoláva nielen rovnako dobre ako jeho starší a väčší brat, ale dokonca ešte lepšie. Dôvodom sú ďalšie vývojové kroky v zložení materiálov, ako aj v dizajne výrobkov, napríklad v geometrii izolačného telesa. Na odolnosť konektora
typu board-to-board vplývajú najrozmanitejšie faktory:
typu board-to-board vplývajú najrozmanitejšie faktory:
- Povrch
- Konštrukcia kontaktov
- Systém kontaktov
- Spojovacia technika
- Konštrukcia izolačných telies
- Rozsah tolerancií
Faktor vplyvu: povrch
Jedným z rozhodujúcich faktorov je kontaktná plocha. Tá výrazne ovplyvňuje životnosť konektora, ktorá sa zvyčajne meria v počte zapojovacích cyklov. Pri prevádzke v teréne je konektor vystavený určitým mikropochodom. Tie vedú k opotrebeniu povrchu a následne k tvorbe oxidu. Dôsledkom je zvýšený prechodový odpor a tým aj zhoršená kvalita prenosu signálu. Kvalitný a
odolný povlak kontaktov je preto rozhodujúci pre zabránenie opotrebeniu povrchu.
Prečítajte si v našej bezplatnej bielej knihe, na čo je potrebné dávať pozor pri výbere kontaktnej plochy.
odolný povlak kontaktov je preto rozhodujúci pre zabránenie opotrebeniu povrchu.
Prečítajte si v našej bezplatnej bielej knihe, na čo je potrebné dávať pozor pri výbere kontaktnej plochy.
Faktor vplyvu: konštrukcia kontaktov
Kontakty konektora dosky s plošnými spojmi sú vysekávané alebo valcované. Pri vysekávaní však na spodnej strane vysekávaného pásu vzniká nerovnomerný povrch s ostrými hranami, viditeľný pod mikroskopom. Bežné systémy vytvárajú kontakt práve na tejto vysekávanej hrane, čo vedie k zvýšenému opotrebeniu povrchu a tým aj k vyššiemu prechodovému odporu.
Bezplatná biela kniha na tému odolnosť konektora
V bezplatnej bielej knihe sa napríklad dozviete, ako výberom správneho dizajnu kontaktov dosiahnuť čo najnižší prechodový odpor. Okrem toho vám na základe rôznych vplyvných faktorov vysvetlíme, ako konektory typu board-to-board dosahujú odolnosť a na čo presne je potrebné dbať.
Vyžiadať si bielu knihu »
Vyžiadať si bielu knihu »
Faktor vplyvu: kontaktný systém
Klasické dvojdielne konektory majú nožový a pružinový kontakt. V prípade silného nárazu sa však nožová lišta môže odtrhnúť od pružinovej lišty. Aby nedošlo k takémuto prerušeniu kontaktu, je možné pomocou obojstrannej pružinovej lišty zabezpečiť redundanciu a tým aj spoľahlivosť kontaktu, pretože vďaka druhej pružine je prenos signálu kedykoľvek zabezpečený aspoň cez jeden kontaktný bod.
Ešte odolnejšie sú naopak konektory s takzvaným „rodovo neutrálnym“ kontaktným systémom. Ich zvláštnosťou je identická geometria kontaktov oboch polovíc konektora.
Ešte odolnejšie sú naopak konektory s takzvaným „rodovo neutrálnym“ kontaktným systémom. Ich zvláštnosťou je identická geometria kontaktov oboch polovíc konektora.
Faktor vplyvu: Spojovacia technika
Existujú rôzne možnosti montáže konektorov na dosky s plošnými spojmi.
Jednou z nich je už spomínaná technika vtláčania. Jej cieľom je dosiahnuť čo najvyššiu prídržnú silu medzi konektorom a doskou s plošnými spojmi pri čo najmenšej vtláčacej sile. Upevňovacie sily rozhodujú o mechanickom spojení, ktoré musí odolávať nárazom a vibráciám.
Technika vtláčania však nie je vždy vhodná, napríklad ak sa dosky s plošnými spojmi majú osadiť z oboch strán alebo ak nie je možné dodržať minimálnu vzdialenosť od komponentov v smere pôsobenia sily. Ďalšou možnosťou, ako vytvoriť spoľahlivé a trvalé spojenie medzi konektorom a doskou s plošnými spojmi, je technológia povrchovej montáže (SMT). Pomocou spájkovacej pasty sa konektory pripájajú spájkovaním na definované pripojovacie plochy dosky s plošnými spojmi, tzv. spájkovacie podložky.
Jednou z nich je už spomínaná technika vtláčania. Jej cieľom je dosiahnuť čo najvyššiu prídržnú silu medzi konektorom a doskou s plošnými spojmi pri čo najmenšej vtláčacej sile. Upevňovacie sily rozhodujú o mechanickom spojení, ktoré musí odolávať nárazom a vibráciám.
Technika vtláčania však nie je vždy vhodná, napríklad ak sa dosky s plošnými spojmi majú osadiť z oboch strán alebo ak nie je možné dodržať minimálnu vzdialenosť od komponentov v smere pôsobenia sily. Ďalšou možnosťou, ako vytvoriť spoľahlivé a trvalé spojenie medzi konektorom a doskou s plošnými spojmi, je technológia povrchovej montáže (SMT). Pomocou spájkovacej pasty sa konektory pripájajú spájkovaním na definované pripojovacie plochy dosky s plošnými spojmi, tzv. spájkovacie podložky.
Faktor vplyvu: konštrukcia izolačného telesa
Geometria izolačného telesa konektora typu board-to-board navyše pomáha chrániť kontakty pred poškodením počas prevádzky alebo inštalácie. Mala by byť navrhnutá tak, aby citlivé kontakty boli chránené vo vnútri konektora.
Vďaka zrezaným hranám sa dá predísť poškodeniu pri montáži. Pomáhajú vyrovnávať posun dosiek plošných spojov pri zasúvaní v akomkoľvek smere. S pomocou dodatočnej zachytávacej oblasti sa dajú obe polovice konektora zasunúť bez poškodenia aj v prípade posunu v strede alebo v uhle.
Vďaka zrezaným hranám sa dá predísť poškodeniu pri montáži. Pomáhajú vyrovnávať posun dosiek plošných spojov pri zasúvaní v akomkoľvek smere. S pomocou dodatočnej zachytávacej oblasti sa dajú obe polovice konektora zasunúť bez poškodenia aj v prípade posunu v strede alebo v uhle.
Vplyvný faktor Rozsah tolerancie
Rozsah tolerancií konektora zohráva kľúčovú úlohu pri posudzovaní jeho odolnosti. Ak konektor nedokáže kompenzovať dané tolerancie, mechanické pohyby vedú k opotrebeniu alebo dokonca k poškodeniu konektorového spojenia.
V prevádzkových podmienkach napríklad vznikajú zaťaženia nielen v osiach x a y, ale aj v osi z. Tu sa naskytá otázka bezpečnosti prekrytia konektora. Tá opisuje oblasť prekrytia kontaktnej lišty a pružinovej lišty a umožňuje tak nielen rôzne vzdialenosti dosiek plošných spojov, ale – v závislosti od veľkosti tejto oblasti – aj rozsahy tolerancií.
Prečítajte si v bezplatnej bielej knihe, aké ďalšie faktory ovplyvňujú rozsah tolerancie a ako ich kompenzovať.
Vyžiadať si bielu knihu »
V prevádzkových podmienkach napríklad vznikajú zaťaženia nielen v osiach x a y, ale aj v osi z. Tu sa naskytá otázka bezpečnosti prekrytia konektora. Tá opisuje oblasť prekrytia kontaktnej lišty a pružinovej lišty a umožňuje tak nielen rôzne vzdialenosti dosiek plošných spojov, ale – v závislosti od veľkosti tejto oblasti – aj rozsahy tolerancií.
Prečítajte si v bezplatnej bielej knihe, aké ďalšie faktory ovplyvňujú rozsah tolerancie a ako ich kompenzovať.
Vyžiadať si bielu knihu »
Skúšobný postup
Na dôkladné otestovanie konektorov typu board-to-board z hľadiska ich odolnosti existujú rôzne skúšobné postupy. Pri tom sa posudzujú premenné, ako je dielektrická pevnosť a kontaktný odpor, a to pred aj po záťažovej skúške, a vizuálne sa kontroluje stav kontaktov. Takto je možné napríklad overiť vplyv 500 cyklov zapájania na dielektrickú pevnosť alebo v klimatickom teste zistiť, či niekoľko hodín pri teplote najskôr -55 °C a následne 125 °C má negatívny vplyv na kontaktný odpor konektora. Pri teplotnej šokovej skúške musí konektor vydržať rýchlu zmenu medzi týmito extrémnymi teplotami 100-krát po 30 minút. A tiež posun v strede a uhlový posun pri zapájaní, rovnako ako rozsah tolerancie v zapojenom stave, by sa nemali overovať len teoreticky na CAD modeli, ale mali by sa dôkladne otestovať v praxi a odolnosť by sa mala empiricky potvrdiť. Rovnako dôležité je, aby sa rôzne skúšky, ktoré sú kritické pre kontaktnú plochu, vykonávali aj v kombinácii, aby sa simulovali reálne podmienky. Tak by sa napríklad mohli vykonávať skúšky zapájacích cyklov a skúšky s poškodzujúcimi plynmi v kombinácii, aby sa zabezpečilo, že sa výkon konektora z hľadiska kontaktného odporu a dielektrickej pevnosti nezhoršil a kontakty neutrpeli žiadne poškodenie.
Bezplatný webinár na tému odolnosť konektorov typu board-to-board
Potrebujete podrobné informácie o výbere vhodnej spojovacej technológie na základe vašich požiadaviek?
V tom prípade si s nami dohodnite termín bezplatného webinára.
Požiadať o webinár »
V tom prípade si s nami dohodnite termín bezplatného webinára.
Požiadať o webinár »
Váš dizajn – vaša voľba
V závislosti od požiadaviek danej aplikácie platia rôzne kritériá odolnosti, ktoré musí konektor typu board-to-board spĺňať. Musí napríklad kompenzovať veľké tolerancie? Je vystavený silným nárazom alebo vibráciám? Používa sa v prostredí s vysokými teplotami alebo nízkymi teplotami? Alebo musí byť konektorové riešenie chránené pred vlhkosťou, škodlivými plynmi alebo nečistotami? Ak sa používateľ pri výbere riešenia prepojenia riadi týmito otázkami, môže si byť istý, že jeho konektor je na použitie v teréne optimálne pripravený.
Máte ešte nejaké otázky?
V tom prípade nás prosím kontaktujte!
Dotaz prostredníctvom formulára
+49 8861 2501 0
sales@ept.de
V tom prípade nás prosím kontaktujte!
Dotaz prostredníctvom formulára
+49 8861 2501 0
sales@ept.de