连接器的基础知识.pdf

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1、连接器基础知识 一 连接器的技术基础 1 什么是连接器？连接器是电子工程技术人员常常接触的一种部件。它的作用是在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间,架起沟通的桥梁,从而使电流流通,使电路实现预定的功能。连接器是电子设备中不可缺少的部件,顺着电流流通的通路观看,你总会发觉有一个或多个连接器。连接器形式和结构是千变万化的,随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同,有各类不同形式的连接器。例如,球场上点灯用的连接器和硬盘驱动器的连接器,和点燃火箭的连接器是大不相同的。可是不管什么样的连接器,都要保证电流顺畅持续和靠得住地流通。就泛指而言,连接器所接通的不单单限于电流,在光电子|激光器件技术迅猛进展的

2、今天,光纤系统中,传递信号的载体是光,玻璃和塑料代替了一般电路中的导线,可是光信号通路中也利用连接器,它们的作用与电路连接器相同。2 什么缘故要利用连接器？假想一下若是没有连接器会是如何？这时电路之间要用持续的导体永久性地连接在一路,例如电子装置要连接在电源稳压器上,必需把连接导线两头,与电子装置及电源通过某种方式（例如焊接）固定接牢。如此一来,不管关于生产仍是利用,都带来了诸多不便。以汽车电池为例。假定电池电缆被固定焊牢在电池上,汽车生产厂为安装电池就增加了工作量,增加了生产时刻和本钱。电池损坏需要改换时,还要将汽车送到维修站,脱焊拆除旧的,再焊上新的,为此要付较多的人工费。有了连接器就能够

3、够免去许多麻烦,从商店买个新电池,断开连接器,拆除旧电池,装上新电池,从头接通连接器就能够够了。那个简单的例子说明了连接器的益处。它使设计和生产进程更方便、更灵活,降低了生产和保护本钱。连接器的益处 改善生产过程 连接器简化电子产品的装配过程。也简化了批量生产过程;易于维修 若是某电子元部件失效,装有连接器时能够快速改换失效元部件;便于升级 随着技术进步,装有连接器时能够更新元部件,用新的、更完善的元部件代替旧的提高设计的灵活性 利用连接器使工程师们在设计和集成新产品时,和用元部件组成系统时,有更大的灵活性。3 连接器的分类 多年来连接器的分类混乱,各个厂家自有其分类方法和标准。1989 年在

4、美国国家电子配销商协会（NEDA,即National Electronic Distributors Association 缩写,它是一个工业教育组织）的支持下,生产连接器的几大厂家会聚在一起,制订了一部连接器分类标准和术语。连接器的大体结构组成 连接器的大体结构件有 接触件;绝缘体;外壳（视品种而定）;附件。1接触件（contacts）是连接器完成电连接功能的核心零件。一样由阳性接触件和阴性接触件组成接触对,通过阴、阳接触件的插合完成电连接。阳性接触件为刚性零件,其形状为圆柱形（圆插针）、方柱形（方插针）或扁平形（插片）。阳性接触件一样由黄铜、磷青铜制成。阴性接触件即插孔,是接触对的关键零

5、件,它依托弹性结构在与插针插合时发生弹性变形而产生弹性力与阳性接触件形成紧密接触,完成连接。插孔的结构种类很多,有圆筒型（劈槽、缩口）、音叉型、悬臂梁型（纵向开槽）、折迭型（纵向开槽,9 字形）、盒形（方插孔）和双曲面线簧插孔等。2绝缘体 绝缘体也常称为基座（base）或安装板（insert）,它的作用是使接触件按所需要的位置和间距排列,并保证接触件之间和接触件与外壳之间的绝缘性能。良好的绝缘电阻、耐电压性能和易加工性是选择绝缘材料加工成绝缘体的大体要求。3壳体 也称外壳（shell）,是连接器的外罩,它为内装的绝缘安装板和插针提供机械爱惜,并提供插头和插座插合时的对准,进而将连接器固定到设备

6、上。4附件 附件分结构附件和安装附件。结构附件如卡圈、定位键、定位销、导向销、联接环、电缆夹、密封圈、密封垫等。安装附件如螺钉、螺母、螺杆、弹簧圈等。附件多数有标准件和通用件。连接器的三大大体性能 的大体性能可分为三大类：即机械性能、电气性能和环境性能 1机械性能 就连接功能而言，插拔力是重腹地机械性能。插拔力分为插入力和拔出力（拔出力亦称分离力），二者的要求是不同的。在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定，这说明，从利用角度来看，插入力要小（从而有低插入力 LIF 和无插入力 ZIF 的结构），而分离力假设过小，那么会阻碍接触的靠得住性。另一个重要的机械性能是连接器的机械寿命。机械寿命实际

7、上是一种耐久性（durability）指标，在国标 GB5095中把它叫作机械操作。它是以一次插入和一次拔出为一个循环，以在规定的插拔循环后连接器能否正常完成其连接功能（如接触值）作为评判依据。连接器的插拔力和机械寿命与接触件结构（正压力大小）接触部位镀层质量（滑动摩擦系数）以及接触件排列尺寸精度（对准度）有关。2电气性能 连接器的主要电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和抗电强度。接触电阻高质量的电连接器应当具有低而稳固的接触电阻。连接器的接触电阻从几毫欧到数十毫欧不等。绝缘电阻衡量电连接器接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指标，其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等。抗电强度或称耐电压、介质耐压，

8、是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定实验电压的能力。其它电气性能。电磁干扰泄漏衰减是评判连接器的电磁干扰屏蔽成效,电磁干扰泄漏衰减是评判连接器的电磁干扰屏蔽成效，一样在 100MHz10GHz 频率范围内测试。对射频同轴连接器而言，还有特性阻抗、插入损耗、反射系数、电压驻波比（VSWR）等电气指标。由于数字技术的发展，为了连接和传输高速数字脉冲信号，出现了一类新型的连接器即高速信号连接器，相应地，在电气性能方面，除特性阻抗外，还出现了一些新的电气指标，如串扰（crosstalk），传输延迟（delay）、时滞（skew）等。3环境性能 常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、振动和冲

9、击等。耐温目前连接器的最高工作温度为 200（少数高温特种连接器除外），最低温度为-65。由于连接器工作时，电流在接触点处产生热量，致使温升，因此一样以为工作温度应等于环境温度与接点温升之和。在某些标准中，明确规定了连接器在额定工作电流下允许的最高温升。耐湿潮气的侵入会阻碍连接 h 绝缘性能，并锈蚀金属零件。恒定湿热实验条件为相对湿度 90%95%（依据产品标准，可达 98%）、温度+4020，实验时刻按产品规定，最少为 96 小时。交变湿热实验那么更严苛。耐盐雾连接器在含有潮气和盐分的环境中工作时，其金属结构件、接触件表面处置层有可能产生电化侵蚀，阻碍连接器的物理和电气性能。连接器在电子系统

10、中的的重要性 从应用领域来讲，最大的细分市场为电信或数据通信、消费电子和电子运算机与周边设备;第二是汽车、工业自动化和仪器仪表。与全世界相较，连接器在中国国内市场的重要性还较低;第三大市场是医疗设备、航天军事、铁路与交通管制，和供配设备等。通常连接器在电子系统中的重要性往往被低估。许多电子系统的设计人员都曾有过类似的经历：使用最廉价的连接器，但往往最后会付出更高的成本。连接器的错误选择和使用可造成系统无法正常操作、产品召回、产品责任案件、电路板损坏、返工和维修，继而会造成销售和顾客流失。因此，在电子产品设计时，请不要低估了连接器的重要性，否则只会因小失大，亡羊补牢。可见，为电子器件选择一款适合

11、的连接器的重要性。那么，该如何选择连接器呢?受经济危机的影响，在做设计时是会考虑到成本因素，但除此之外，更应注重产品的高质量、高稳定性，还有连接器本身的设计特点。我想可以通过以下几方面 ERNI 连接器的创新设计为电子设计师们提供一些参考意见：第一：双杆设计思路。在 ERNI 连接器系列中双杆设计思路是贯穿始终的。形象地讲，双杆设计可谓“一箭双雕”。优化端子设计适应高速信号传输，提供了更高的定向公差。在、阻抗等方面的比较，双杆端子比盒型端子构造为高速应用而缩小，并优化以达到最小的中断性。双杆设计许诺多个连接器在一块电路板上而没有插拔或短路问题，单个连接器上无需有大量的信号。双杆简单的走线可节省

12、空间，使连接器更小化，焊接引脚的检测得以简单化。比如在一块板子上放 12 个。同时也降低返工本钱。实际应用比如电信终端用户设备等。第二：装配进程无坳弯引脚设计。传统冲压由于处置不妥会引发弯曲或变形引脚，弯曲进程会引发毛细裂痕，从产品长期性来讲不可取，还会阻碍电路性能及本钱。而 ERNI 采纳了对弯角的直接冲压，冲压端子可幸免弯曲进程引发的毛细裂痕，确保了完整的机电连接。引脚共面性 100%，操纵至公差，100%的表贴引脚共面性检测确保电路板装配进程的靠得住性，确保了良好的焊接，提高产品优良率、降低了本钱。并提高直角连接器的牢固性，避免连接器由于操作不妥而遭损坏，用“牢不可破”来形容超级贴切。专

13、门适合于喷墨打印机操纵器、Interface Module 模块界面等。第三：高维持力的表面贴设计。关于 SMT 产品，普遍以为板上的维持力很差。莫非表面贴端接的 PCB 维持力就要比通孔端接低吗?答案是：不必然。通过设计改良是能够有效改善 PCB 的维持力的。若是将焊接支架、表面贴引脚的洞口(微孔)、大焊垫三个方面叠加就能够够提高维持力。其实就连 I/O 连接器也能够采纳表面贴引脚。这能够形象地比喻成“落地生根”。例如 X 光机、超声波扫描仪、机械人以太网互换机的设计中。第四：牢固性设计。要确信连接器的牢靠性，同时许诺利用平块压接工具，极板固定在外壳上以提高牢固性，达到更优越的制造进程、提高

14、产量。用一个词来归纳确实是“固若金汤”。具体应用例如正电子发射断层扫描仪、铁路汽车的嵌入式系统等。第五：高电流、小间距设计。随着汽车电子、消费电子小型化的要求，需要考虑高电流、小间距的设计理念。第六：先进的锁扣设计。ERNI 采纳双重锁扣设计知足不同需求，正向锁扣为强力震动应用设计，它超级适用于汽车和地铁应用，磨擦锁扣是为了一样震动应用设计的。双重锁扣双重平安保险，确保了靠得住的连接，而且现场拆卸(维修/改换)线缆不需要特殊工具。适合应用于监控仪、LED 车灯等设计。随着连接器及互连技术在电子系统设计中重要性越来越高，请千万不要低估了连接器的作用。产品设计工程师不仅需要关注芯片技术，也需要关注

15、外围器件的选择，这样才能得到系统的最佳性能。附：汽车连接器使连接器市场需求量增大 目前汽车连接器市场份额已经占全世界连接器市场份额的 15以上，那个数字还在上升中。随着汽车业得慢慢升温，汽车连接器市场也在慢慢变热，汽车应用已成为继 3C 领域以后最大的连接器消费市场，连接器作为一种重要的电气连接元件，在汽车中的电子、信息系统中起着举足轻重的作用。据了解，用在汽车音响系统和汽车导航系统的电源连接器的需求愈来愈多，面向媒体的系统传输、用于车内光缆网络等的进展打算也引发了普遍关注。许多汽车制造厂商已经普遍为汽车加装了平安气囊，这些气囊和刹车防抱死装置都将加大对柔性电路板连接器的需求。同时，出于环保的

16、考虑，每辆汽车的电缆利用数量将减少，为知足那个需求，汽车厂商将慢慢利用柔性电路板连接器替代电缆。由于汽车连接器利用层面愈来愈广，这对市场提出了直接的需求。许多经销商已经意识到那个问题，早在去年记者调查中就有很多经销商在朝汽车连接器方向转向。而目前经销商投资汽车连接器等高端连接器产品，也有了良好的投资环境，本钱的降低确实是一个利好的因素。使得汽车连接器国际产品在本土销售迅速扩大，由此产生的规模效应也使连接器的销售本钱大大降低。连接器的组成和作用 1 导体与连接器 为了解电子互连部件的工作原理，需要明白一些有关导体的常识。当咱们提到导体沟通了电路中的断接处时，事实上是指连接器把两个开路端连接在一路

17、。电路是指整个电系统，而导体是电流流通的实际通路。有时你常常看不到实际的导体，因为它被绝缘材料或介电材料包覆着。有了介电材料导体就能够够平行排放，而且可不能彼此干扰。下面的表介绍经常使用导体。连接器中利用的导体 导体 应用 分立导线 单根导线或电缆 广泛用于多种电子设备 双绞线 由两根小号绝缘导线绕绞在一起，覆以外皮而组成的电缆。两个导线通常良好绝缘。普通电话电缆和家用导线都是双绞线。计算机网络 电信 同轴电缆 它由直径较小的铜导线（内导体）同轴地安放在直径较大的外导体之内，两者之间由介电体隔离和支撑。它们的最外面在包覆以绝缘材料。视频 带状电缆 名称源自于其外观酷似丝带。又称为平面电缆。它是

18、一组平行导体整体覆以绝缘材料组成的。导体有两种形式，一 种是圆形截面的导体，另一种是扁平柔性电缆（请看下面介绍）。计算机和外设 印制电路板（PCB）PCB 是在敷铜聚合板上，通过蚀刻加工，印制上电路。计算机和外设 扁平柔性电缆/扁平平面电路(FFC/FPC)它与带状电缆类似，但导体是扁平的，不是圆形的。导体横截面为矩形且极薄。办公室设备，保安系统，通信，自动售货机 纤维光缆 光纤导体有许多种类和模式，但最常见的是玻璃、塑料包覆的硅石英或塑料，光通过它们传导或传输。高速数据传输，如计算机网络和通信系统 2 连接器的组成部份及术语 座体（housing）底座（header）接触部份（contact

19、s）端子和插针 连接器用的金属 阳和阴 镀层 键和定位 电路标识 线规（线号）座体（housing）连接器座体具有如下作用：支撑接触部份（插针、簧片等），使之牢固正确就位 防尘、防污和防潮，保护接触部份和导体 使电路彼此绝缘 上图画出的连接器是直插式（in-line）连接器。直插式连接器的特点是导线从连接器的一半部份接入，从另一半接出。连接器的这两部份分别称为插头（阳头）和插座（阴座）。底座（header）安装在印制电路板上的连接器，其所用的座体称为底座（header），又称基座（base）或片座（wafer）。Molex公司采用座体这个名称。底座和座体的主要差别在于底座总是与电路引脚安装在一

20、起，而座体只是空壳。底座有两种形式：有罩的和无罩的。护罩是指连接器的插针和插座，在交合部份周围用座体或护裙作成的保护罩。底座还有摩擦锁紧型（friction lock style）的，它是部份有罩的底座，但是具有锁紧装置，它使底座与座体的结合更可靠（见下图）。Molex 生产的底座有许多形状，最常用的是两种形状：直针（又称垂直）和直角。底座的列数也可以不同，可以是单列插针的，也可以是多列插针的（见下图）。Molex 座体使用的塑料 Molex 的座体使用的塑料是热塑性塑料，可以多次熔化和固化。Molex 还收集塑造加工过程的剩余塑料，经粉碎再次利用。下面介绍 Molex 用于高温环境的专用塑料

21、。这种塑料具有优异的耐高温特性。用于表面贴焊安装（SMT,surface mount method of termination）的连接器需要这种塑料。还有一种表面插焊安装（SMC,surface mount compatible）的连接器。两者的差别在于 SMC 把插针插入过孔后再焊接在 PCB 板上；而 SMT利用焊脚贴焊在 PCB 板表面上。由于需要焊接，塑料必须能耐高温。也就是说，表面安装用的连接器座体，必须能够承受高温。（见下图例）SMT,SMC 和高温塑料 高温聚酯座体 PCB 板 利用 SMC 端接方法，把小型插合的线到板单列直角底座，装接在PCB 板上。利用 SMT 端接方法，

22、把 mm 的连接器贴焊在 PCB 上。注意焊脚处。由于它非常靠近座体，所以用高温塑料尼龙 Nylon 4/6 制造，能承受流动焊锡的烧烫。下表中介绍 Molex 座体具体应用的塑料：Molex 座体利用的塑料 塑料 商品名称 连接器产品 优点 缺点 尼龙 Celanese KK 高强度，柔韧性好。化学 易吸潮湿造成尺寸不稳定及机械和电Zytel Vydyne SPOX 耐受性优异。可用多种技术和成本较低 气性能下降。塑造时易溢料（mold flash）高温尼龙 Stanyl Milligrid 高温插头座模块 适合 SMT。高强度，高韧性和优异的延展性。优异的化学耐受性 易吸潮湿造成尺寸不稳定

23、及机械和电气性能下降。塑造时易溢料。成本比普通尼龙高 聚酯-PBT Celanex Crastin Valox QF-50 MX-50 小型 DIN 41612 尺寸稳定（不易吸潮）。优异的化学耐受性。高强度 不适于 SMT。成本较尼龙稍高。聚酯-PCT Thermx Valox SL 底座 Intel 的插卡 适于 SMT。尺寸稳定。优异的化学耐受性。高强度 可能会碎。塑造时易溢料。比 PBT 成本高 PPS Fortron Supec Rytron PLCC 插座 适于 SMT。优异的化学耐受性。尺寸稳定（不易吸潮）易碎。塑造时易溢料。成本比多数热塑性塑料都高。颜色少 LCP Zenite

24、 Vectra Xydar SIMM（内存条）DIMM（内存条）LFH 强度与韧性的超级组合。适于 SMT。能够塑铸出薄壁。优异的化学耐受性。尺寸稳定（不易吸潮）。无塑造时溢料 成本高。比其它热塑性塑料柔性差。颜色少 接触部份（Contacts）连接器中的接触部分把要相连接的两部份导体（或导线）结合在一起。结合后，电路就被接通，电流流过连接器。接触部份有两种主要类型：端子（terminal）和插针（pin）。实物的具体形状则变化多端。下面出示了两者的图例。端子 插针 端子（或插针）具有两个端部：前端和后端。前端总是结合端，它同另一端子交合形成接触后端总是起端接作用，或是压接或接连导线（导体）（

25、请见下图）。下表中摘要列出了 Molex 连接器接触部份采用的金属，以及它们各自的优缺点。注意接触部分所用的基体金属中都有铜合金，借以保证良好的导电性、导热性、机械性能和可工艺性。金属 成分 优点 缺点 黄铜 铜和锌 最便宜 强度与弹性好 成形质量好 受应力和腐蚀易裂损 磷青铜 铜和锡 比黄铜弹性好 比黄铜更坚固 比黄铜导电率低 价格比黄铜贵得多 铍铜(Be-Cu)铜和铍 优异的导电率 强度和弹性异常好 良好的抗腐蚀和抗磨损性能 价格昂贵 具有高硬度，额外磨损冲压和加工设备 镀层 把连接器的接触部份电镀，是为了改善导电性、抗腐蚀和抗磨损性，提高可焊性。具有良好机械性能（如可成形性，弹性）的金属

26、，常常不具备优良的导电性、抗腐蚀和抗磨损性以及可焊接性。Molex 公司把这些金属材料全部或有选择地电镀，以改善性能。下表摘要介绍 Molex 主要采用的镀层金属及其特性。镀层金属 特性 锡和锡铅合金 是 Molex 多数产品的标准涂覆层 改善抗腐蚀性和可焊接性 用于较低档次产品 金 用于高档次产品 极好的抗腐蚀性 价格昂贵(有选择地电镀在接触区域的关键部位)钯镍(表面镀薄层金)比金便宜 极好的抗腐蚀性 薄镀金改善抗磨损性能 比金难电镀 镍 用作电镀的屏障层 定位和键 连接器往往是多插针和座孔的，因此必须保证插脚对号入座，如果操作人员疏忽，应不能插进去，以防插错或插反，造成电路事故。这个问题通

27、过所谓的定位装置或键可以解决。这两种方法在技术上是有差别的，但Molex 不区分两个术语。下面具体介绍一下塑料座体保证唯一地对号插接的例子（见下图）。从技术上说，方法 1 是定位，方法2 是键，而方法 3 是定位和键的组合。但 Molex 不区分。都是为保证连接器的两半部正确对接。接触腔孔的斜角保证 保证了只有一种插入交合方式。电路标识 因为连接器总是有许多的电路引脚，必须有办法使用户能够正确认出电路的引脚号码。下图介绍两种常用的电路引脚号码识别方法。左侧的座体用一个三角形指明电路引脚计号起点。此方法非常通用。右侧的座体用标注电路引脚具体编号1指明计号起点。接线端子概述 接线系统的任务是对导线

28、进行机械和电气的可靠连接。Weidmller 压线框能有效地实现此功能。接线系统 接线系统的任务是对导线进行机械和电气的可靠连接。Weidmller 压线框能有效地实现此功能。该压线框是用淬火硬化并经镀锌钝化的钢制成，能承受巨大力矩的钢制螺钉能牢固地压紧导线。铜质的导电片镀上柔韧的锡-铅合金，能确保与导线保持气密、低阻、永久性联接。该接线系统的以下优点深受用户喜爱，而被广泛采用：接触面大，且接触压力大，并可以任意横向联络。具有自锁、抗震、防松功能 可安装测试插孔，无需维护 接触点绝对气密、耐腐蚀 多股线允许不压接端头，可直接联接 使用方便 被全球广泛采用 接触压力大 在接线端子中，接触力是基本

29、要素之一。如果没有足够的接触压力，采用再好的导电材料也是无济于事的。因为，假如接触力过低，导线与导电片之间将产生位移，从而产生氧化污染，使接触增大而导致过热。以 WDU 压线框组件为例，只需对螺钉施加 Nm 的扭矩，便可产生高达 750 N 的实际接触力，且该力的大小与导线截面毫无关系。因此，采用 Weidmller 压线框就拥有不受任何环境影响，大接触面积、大接触力的永久性联接。电压降小 接触点的电压降大小也是鉴别接线座质量的尺度之一。既使对螺钉施以很小的力距，电压降的值仍大大低于VDE 0611 所要求的界限。同时，施加的力矩在很大范围内变化，电压降几乎不变。因此，虽然不同的操作人员所使用

30、的力矩大小不同，却不会影响连接质量。这是 Weidmller 压线框可靠性的又一证明。自锁功能 大的接触力只有持久地作用在导线上才有意义。Weidmller 压线框在这方面也具有最大的可靠性。在拧紧螺钉的过程中压线框上面带螺纹的舌片向上弹起，由此产生一个对螺钉的反作用力。由于温度造成的导线直径的改变由压线框本身的弹性作用来抵消，因此无须再次拧紧螺钉。对压上导线的压线框在 130oC 的环境下作168 小时的老化试验，然后又以 20 倍的重力加速度作 168 小时的震动试验。在完成了这些比 VDE 0611 还要严格的试验后，导线从压线框中的拔出力仍比 VDE 0611 的规定值高出六倍之多，而

31、电压降仍然保持不变。这毫不含糊地显示了 Weidmller 压线框的免维护性。气密性 多种环境因素，如温度、空气湿度等长年作用在接线端子上，因此接线端子必需有能力经受不利环境因素的考验，根据 DIN 41640 第 76 章的规定所作的试验以及实际经验证明，既使在连接没有压接端头的软导线的情况下，压线框也能保持其气密性能。(接线端子的执行标准及优点 接线端子是系统工程重要的配套元件，从系统、分系统、机柜、组合、印制板到每个可更换的各独立单元，成千上万的接线端子如同人的神经系统分布于各系统和部位，担负着控制系统的电能传输和信号控制与传递。所以这就决定了端子的应用场合无所不在，只要需要接线的地方都

32、会有端子。接线端子的执行标准:由于接线端子的重要性,因此接线端子在设计和使用时必须符合安全及环保的有关标准.只有符合了标准,才能买的放心,用的安心,才能避免安全事故的隐患.一般接线端子的生产厂家在设计定型产品时执行的是 GB/T 5095-1997 电子设备用机电元件（基本试验规程及测量办法）:UL486E,UL1059.端子产品在其领域的创新:随着端子产品在接线领域的使用日益频繁.越来越多的用户对其提出了更多的要求.为此端子的结构和接线方式发生了很大的变化。由最初的单一结构变化延伸出多种接线结构，分门别类，适合各种接线环境，极大的方便了我们的使用。同时，接线端子的结构也越来越人性化，接线速度

33、也大幅度的提高，减轻了工人的劳动强度。与此同时，接线端子的可靠性也越来越高，新的生产工艺和技术装备的投入使用，科学的生产流程和品质控制方法极大地提高了接线端子的品质与寿命。随着环保呼声的日益高涨，端子的环保要求是十分必要的。阻燃物的无卤素添加，导体绝缘体的无毒化，镀层的无铅化等均是响应这一要求而做出的积极应对.绝缘体材料 材料尼龙(PA66),阻燃等级 V0,同时不含任何有害的卤素，阻燃性能优越，安全，环保.其它常用的材料还有热塑性聚酯(PBT);以及为配合穿孔回流技术而使用的液晶聚合物（LCP).螺钉接线端子：螺钉连接方式的印刷线路板接线端子在电子工业中一直占有重要的一席，现在已成为 印刷线

34、路板的一个重要的组成部件。其结构化的设计更兼顾了接线方便和牢靠的螺钉连接等方面的特点。弹簧连接端子：弹簧连接方式的印刷线路板接线端子分回拉式弹簧连接和蝶形弹簧连接两种。其中回拉式弹簧接线端子与螺钉接线端子可相互兼容，大大增加了灵活性。可靠的连接：前部连接,连接显见，低维护，不需要拧紧。IDC 免剥线快速接线端子：IDC 免剥线快速接线端子可在不使用任何工具的情况下实现对带绝缘皮导线的快速连接。扳动助开杆将导线推入刀口并切断绝缘皮，实现气密性连接。这种接线方式节省接线时间达 60%，不需要剥线，不需要工具，只需要断线,仅此而已。而且通过认证可用于以太网的布线(五类线)。无论是哪种连接方式的接线端

35、子，它们都具有以下这些优点：1.大接线容量，可适应各种接线要求。2.夹线框与焊针机械解耦，即由于夹线框与焊针不连为一体，拧紧螺钉时的扭矩不会传至焊点上。3.焊针四棱形，端部收缩变细。在插入焊孔时，增大了接触面积。焊液易溶入焊孔，不易虚焊。4.焊针为铜合金，焊针无污物保证了焊接的长期可靠性。5.镀锡焊针，易于焊接。6.带散热通道。7.焊针端部收缩变细，易于安装。用户不仅可根据需要选择不同的参数，如针位，针距等，还可选择不同的接线方向。在实际应用中，元件的布局（如 PCB 在外壳中的位置）往往限制了印刷线路板接线端子接线。可提供多种不同接线方向的印刷线路板接线端子无疑具有重要的实际意义：水平、垂直

36、、斜角、及正面。提供的选择越多，对实际操作的帮助就越大。印刷线路板接线端子甚至可提供多层布线用(1 到 4 层)接线端子。层与层之间的排列非常紧凑，且在垂直方向上错开半个针距。这种接线端子完全符合布局紧凑、节省空间的设计需要。螺钉连接方式的接线端子可与弹簧连接方式的接线端子兼容。所谓兼容即两者可以互换且无须改变印刷线路板的布局。这就大大提高了产品的适应性、并在很大程度上降低了成本。为了满足电子装配新工艺的要求，穿孔插入式回流新技术被引入。它具有下列优点：废除了局部浸液钎焊或压入。与表面封装技术完全兼容。可完全集成到自动化安装过程中。生产车间内无需另外的空间位置。通常不需要另外的投资费用。配合此

37、技术，开发了一系列符合 SMC(表面贴装兼容)制程，以及外壳由耐高温绝缘材料（LCP）制成的接线端子 THT 系列。且可提供带定位孔的卷筒式包装，以适应自动化装配的要求。环境因素对接线端子的影响 主题：可靠性领域包括对多种既定因素的评估和最优化选择，接线端子通常面临多种不同的环境因素，这些环境因素可以理解为既定的条件，具体可细分为温度、湿度、腐蚀、污染、内外部条件和人为因素。还必须定义在这些环境因素中暴露在不断变化情况下的持续时间。接线端子，使用环境 在商业决策中，可靠性是非常重要的考虑因素。以一个质量工程师或可靠性工程师的观点看来，可靠性应作如下定义，“在既定条件下，零失效运行的持续表现或最

38、大可能性，”或者“某事物在既定条件下、在特定间隔期内能够正常发挥其应有功能的最大可能性。”可靠性领域包括对多种既定因素的评估和最优化选择，往往由利益双方确定采用某些标准化的或者即将开创的方法。一些像“降低额定值”、“失效率”等专业术语常常用在可靠性领域中。通常，通过美国质量协会认证的可靠性工程师和质量工程师拥有这方面的专业知识。接线端子通常面临多种不同的环境因素，例如：在运输和仓储过程中，在制造过程中，在安装、维修和终端客户的使用过程中。这些环境因素可以理解为既定的情况，具体可细分为温度、湿度、腐蚀、污染、内外部条件和人为因素。还必须定义，在这些环境因素中暴露在不断变化情况下的持续时间。仓储和

39、运输 前两项环境因素，仓储和运输很容易理解。它们影响着各类产品，因此，大多数采购，销售，操作人员和工程师对此都颇有经验。接线端子的仓储环境各不相同，从可控制的干净、受热或有空调的、潮湿的仓库、办公室或工厂，到不可控制的相应环境。在受热、潮湿或腐蚀情况下会严重影响端子的使用寿命。在这些不可控的环境下，焊接性储藏寿命会因氧化、腐蚀、金属间化合作用的加剧而大大降低；金属器件的表面和功能均会因生锈、铜绿和其他形式的腐蚀而受到影响；作为绝缘材料的塑料也会因柔韧性、强度、形状的退化而受到影响。接线端子储藏期限可长可短，长则数月数年，短则几天、几周，一些需要为客户作长期库存计划，而另一些则下单生产随即出库。

40、通过采用先进先出的库存策略、可追溯日期标签体系、适当的封装方式、防腐蚀方法、改进仓储条件以及恰当的接线端子材料和设计，会提高接线端子的可靠性和延长储藏寿命。运输环境因素涉及到由于运输车辆和其他机械装置、路面、装卸工具在运作过程中产生的振动和碰撞而引起的问题。而极端的温度常常会化合和加剧振动、碰撞的影响。海运中接线端子常常暴露在盐雾的环境下。运输时间一般可以预见，陆运和空运一般为几天时间，而海运则长达一月或数月之久。接线端子和包装材料要想在运输过程中完好无损，必须防分解、防变形、防腐蚀和耐挤压。通常采取下列措施会提高运输的可靠性，使货物顺利到达目的地：使用信誉良好的承运商，采用适当的封装材料、坚

41、固的内外包装盒、合适的衬料或填充物、必要的防腐措施和恰当的接线端子材料和设计方式。焊接条件 焊接条件有显著的区别，这取决于接线端子的类型和焊接过程的步骤。适用于波峰焊接、安装在 PCB 板上的接线端子是典型的穿孔安装型。穿孔的焊针必须准确定位，尺寸合适，均衡放置，并具备良好的可焊性，这样有利于插入和焊接。在整个装配过程中，必须经得起预热区的高温以及通过波峰焊接传导至端子本体的温度。焊剂不得影响端子，必须易于清除，不能有任何残留物。整个装配过程必须可以用水清洗。预热温度常常达到 100C 或更高，波峰温度达到 280C 也并不少见。突如其来的高温常常使端子熔化、扭曲、起泡和变形。装配时间一般分为

42、，几分钟暴露在焊剂中的时间，几分钟的预热期，几秒钟的波峰期，以及几分钟的清洗和干燥期。选择恰当的金属材料、树脂可以提高焊接的可靠性。图示 1：焊接界面横截面 适用于回流焊、安装在 PCB 板上的接线端子一般为表面贴装或通孔安装。表面安装的焊针必须正确定位、尺寸合适、与 PCB 板完全共面或者可以微浮以适应 PCB 板上的所有锡盘，保证焊接有充分的强度、过程质量和电路的可靠性（无断路，见图示 1）。穿孔的焊针必须准确定位，尺寸合适，均衡放置，并具备良好的可焊性，这样有利于插入和焊接。在整个装配过程中必须经得起热处理产生的高温冲击，在焊接中主要采用红外预热和对流预热使热量传导至焊针和锡盘界面以熔化

43、焊锡膏。接下来不必强制要求清洗，但人们一般期望清洗。预热区的温度一般设定为峰值 230C，几分钟后温度更高。同波峰焊接一样，突如其来的高温常常使端子熔化、扭曲、起泡和变形。装配时间一般分为几分钟的预热期，几秒钟的峰值，以及几分钟的清洗和干燥期。当然，选择恰当的金属材料、树脂可以提高焊接的可靠性。贯通式端子排、电子模块和陶瓷端子常常都是人工装配，可靠性主要取决于操作过程中的人为因素，如：螺丝起子力度、紧线时的扭矩大小及安装在板子上的螺丝紧固程度。扭矩过大或者不可控的螺丝紧固力度都会严重影响连接性能，有时候表现方式明显，有时候在现场布线时不容易被察觉，当过一段时间，使用数周或数月后方才显现。终端使

44、用情况 终端使用情况极其重要，因为它对端子的原材料要求、装配配置和接线端子的综合成本起着至关重要的作用。综合成本包括接线端子采购、维修和保养的成本。客户满意度和制造商的信誉也是成本方程式的一部分。以下因素需要考虑：1 应用场所，例如内部或外部、热带区或海上区，固定区或移动区（例如：机动车内乘客区或引擎区）2 温度和潮湿正常范围和极端条件 3 当电路打开或闭合时，使用过程中机壳内温度或靠近热源时的温度；4 暴露在污染物、粉尘（带导电的或不带导电的）、腐蚀性气体或液体中；5 暴露在振动、碰撞、穿透、电压尖脉冲、电流过载环境中；6 降低额定值原则 当环境条件变得极端严重，工程师应降低元器件的额定值；

45、7 人为因素，包括区域布线和扭矩大小、安装和维修过程中的强度和滥用误用；8 相关的法律法规，有的要求 UL（美国保险商实验室）、CSA（加拿大行业标准）或其他认证，这些认证涉及阻燃性能、电气间隙和爬电距离、绝缘电压、冲击耐受电压、电击危险测试和相关标准的表现性能；9 客户清晰的或不清晰的要求表述 结论 在整个仓储、运输、焊接、装配和终端使用环境中，接线端子的性能表现卓越并非偶然得来，这是精密设计、研发和精细的应用处理不懈努力的结果。在全球化的时代，产品的成本不仅仅包括采购成本，还必须考虑到产品在一系列应用环境中的表现。终端应用：PCB 板,轨道式，相关设备的面板 接线端子的常见故障及解决方案

46、接线端子的常见故障有接触不良、绝缘不良和固定不良等主要原因，端子的塑料绝缘材料和导电部件直接关系到端子的质量，它们分别决定了端子的绝缘性能和导电性能，是产生故障的材质原因。任何一个接线端子失效都将导致整个系统工程的失败。接线端子从使用角度讲，应该达到的功能是：接触部位该导通的地方必须导通，接触可靠。绝缘部位不该导通的地方必须绝缘可靠。接线端子常见的致命故障形式有：接线端子的常见故障有接触不良、绝缘不良和固定不良等主要原因，端子的塑料绝缘材料和导电部件直接关系到端子的质量，它们分别决定了端子的绝缘性能和导电性能，是产生故障的材质原因。任何一个接线端子失效都将导致整个系统工程的失败。接线端子从使用

47、角度讲，应该达到的功能是：接触部位该导通的地方必须导通，接触可靠。绝缘部位不该导通的地方必须绝缘可靠。接线端子常见的致命故障形式有：1.接触不良 接线端子内部的金属导体是端子的核心零件，它将来自外部电线或的电压，电流或信号传递到与其相配的对应的接触件上。故接触件必须具备优良的结构，稳定可靠的接触保持力和良好的导电性能。由于接触件结构设计不合理，材料选用错误，模具不稳定，加工尺寸超差，表面粗糙，热处理电镀等表面处理工艺不合理，组装不当，贮存使用环境恶劣和操作使用不当，都会在接触件的接触部位和配合部位造成接触不良。2.绝缘不良 绝缘体的作用是使接触件保持正确的位置排列，并使接触件与接触件之间，接触

48、件与壳体之间相互绝缘。故绝缘件必须具备优良的电气性能，机械性能和工艺成型性能。特别是随着高密度，小型化接线端子的广泛使用，绝缘体的有效壁厚越来越薄。这对绝缘材料，注塑模具精度和成型工艺等提出了更苛严的要求。由于绝缘体表面或内部存在金属多余物，表面尘埃，焊剂等污染受潮，有机材料析出物及有害气体吸附膜与表面水膜融合形成离子性导电通道，吸潮，长霉，绝缘材料老化等原因，都会造成短路，漏电，击穿，绝缘低等绝缘不良现象。请登陆:输配电设备网 浏览更多信息 3.固定不良 绝缘体不仅起绝缘作用，通常也为伸出的接触件提供精确的对中和保护，同时还具有安装定位，锁紧固定在设备上的功能。固定不良，轻者影响接触可靠造成

49、瞬间断电，严重的就是产品解体。解体是指接线端子在插合状态下，由于材料，设计，工艺等原因导致结构不可靠造成的插头与插座之间，插针与插孔之间的不正常分离，将造成控制系统电能传输和信号控制中断的严重后果。由于设计不可靠，选材错误，成型工艺选择不当，热处理，模具，装配，熔接等工艺质量差，装配不到位等都会造成固定不良。此外，由于镀层起皮，腐蚀，碰伤，塑壳飞边，破裂，接触件加工粗糙，变形等原因造成的外观不良，由于定位锁紧配合尺寸超差，加工质量一致性差，总分离力过大等原因造成的互换不良，也是常见病，多发病。这几种故障一般都能在检验及使用过程中及时发现剔除。接线端子故障预防检测方式 为确保接线端子的质量和可靠

50、性，预防上述致命故障的发生，建议按照产品的技术条件，研究制定相应的筛选技术要求，开展以下有针对性的预防失效的可靠性检验。1.预防接触不良 1）导通检测 目前，一般接线端子生产厂家产品验收试验无此项目，而用户装机后一般均需要进行导通检测。因此建议生产厂家对一些重点型号的产品应该增加 100%的逐点导通检测。2）瞬断检测 有些接线端子是在动态振动环境下使用的。实验证明仅用检验静态接触是否合格，并不能保证动态环境下使用接触可靠。因为，往往接触电阻合格的在进行振动，冲击等模拟环境试验时仍出现瞬间断电现象，故对一些高可靠性要求的接线端子，最好能 100%对其进行动态振动试验考核其接触可靠性。3）单孔分离