光伏连接器在电子系统中的重要性往往被低估

来源:中国光伏测试网发布时间:2013-12-10 13:30:08
  通常光伏连接器在电子系统中的重要性往往被低估。很多电子系统的设计职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本钱。连接器的错误选择和使用可造成系统无法正常操纵、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的连接器的重要性。

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,也需要关注外围器件的选择,这样才能得到系统的最佳性能。

一是体积与外形尺寸微小化和片式化,例如市场上出现了高度要低到1.0mm~1.5mm的2.5Gb/s及5.0Gb/s无线产品连接器、光纤连接器、宽带连接器以及细间距为1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm)。

二是在圆筒形开槽插孔、弹性绞线插针以及双曲面线簧插孔连接器中普遍采用压配合接触件技术,大大提高了连接器、接插件的可靠性,保证了信号传递的高保真性。

三是半导体芯片技术正成为各级互连中发展的技术驱动力。例如,伴随0.5mm间距芯片封装迅速向0.25mm间距发展,使I级互连(IC器件内部)和Ⅱ级互连(器件与板的互连)的器件引脚数由数百线达数千线。

四是盲配技术使连接器构成了新的连接产品,即推入式连接器,它主要用于系统级互连。它的最大优点是不需要电缆,安装拆卸简单,便于现场更换,插合速度快,分离平滑稳定,可获得良好的高频特性,适用于宇宙飞船。

五是组装技术由插入式安装技术(THT)向表面贴装(SMT)技术发展,进而向微组装(MPT)技术发展。积极采用微机电系统(MEMS)是提高连接器技术及性价比的动力源泉。

在开关方面,开关将向小型化、薄型化、片式化、复合化、多功能、高精度、长寿命方向发展,而且它们需要不断提高耐热性、洗净性、密封性以及耐环境性等综合性能。它们可应用于各种领域,例如数控机床、键盘等领域,配合电子设备电路进一步取代其他通/断开关、电位器编码器等。此外,新材料技术的发展也是推动电接插元件技术水平的重要条件之一。目前在我国电接插元件行业重点发展的产品中,航空插头存在以下关键共性技术问题:一是高弹性接触件材料、线簧材料、纳米材料、有记忆功能材料、耐环境工程塑料等新型金属/非金属材料的应用技术与研究跟不上生产制造的实际需要;二是新的专业工艺技术、微细加工和制造技术、自动化综合测试技术、特殊环境条件下的加固技术和实验技术、结构优化设计技术、可靠性设计技术、混合结构设计技术等需要满足结构越来越复杂、功能越来越强大、体积越来越小的电接插元件要求。

就连接功能而言,插拔力是重要地机械性能。插拔力分为插进力和拔出力(拔出力亦称分离力),两者的要求是不同的。在有关标准中有最大插进力和最小分离力规定,这表明,从使用角度来看,插进力要小(从而有低插进力LIF和无插进力ZIF的结构),而分离力若太小,则会影响接触的可靠性。

另一个重要的机械性能是连接器的机械寿命。机械寿命实际上是一种耐久性(durability)指标,在国标GB5095中把它叫作机械操纵。它是以一次插进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(如接触电阻值)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。

  电气性能

连接器的主要电气性能包括接触电阻、尽缘电阻和抗电强度。
①接触电阻高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。连接器的接触电阻从几毫欧到数十毫欧不等。
②尽缘电阻衡量电连接器接触件之间和接触件与外壳之间尽缘性能的指标,其数目级为数百兆欧至数千兆欧不等。
③抗电强度或称耐电压、介质耐压,是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定试验电压的能力。
④其它电气性能。

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