
两点(或多点)接触是提高连接器连接可靠性的一种选择,并且已经设计了各种结构。顾名思义,它是一种连接器,一次连接有“2”个触点,是一种实现“只要连接其中一个就可以”=冗余连接的技术。这降低了插配过程中出现问题的风险以及由于振动而暂时断开连接的风险。另外,满足一定的结构条件也可以起到去除异物的作用。另一方面,作为两点接触点也存在弱点或问题。我们在“什么是连接器?”中对此进行了一些讨论,但我们将在这里更详细地解释它。
如上所述,已经设计出各种用于两点接触的结构并投放市场,但它们大致可分为四种类型。
①触点垂直排列
② 触点水平排列 = 破损物品
③ 公触点(插头)夹在母触点(插座)之间的结构
④它们彼此有接触点,结合形成两点接触。
各种两点(多点)接触结构一般可以说是由这四种类型衍生而来。
例如同轴连接器接触等也可以认为是360°旋转的多点接触,但这也可以说是③的衍生。
上述四种结构中的任何一种都需要“独立弹簧”才能提供冗余连接。右图是一个非常简单的异物骑行图形的例子,但是在弹簧不是独立的触点上,“两个点同时抬起”,因此两个点的触点也同步脱落是的。这不仅抑制了异物的配合,而且如果两个触点同步移动,例如由于振动引起的瞬间中断,则不能期望连接冗余。
关于上一节中的①到④,除非弹簧首先是独立的,否则③和④就不成立。例如,当①或②处的弹簧不独立时,可能是由于另一侧局部缺陷的影响,或者是软质异物(①)的擦拭作用,或者是轮胎沟槽等顶出机构的影响。尽管可以在(②)等方面提高可靠性,但为了确保精确的冗余连接,弹簧的独立性是必要的。原则上,IRISO提供的所有 2 点触点均具有独立弹簧。
例如,虽然很少见,但我们也提供具有两个独立弹簧触点的压缩端子。
这与“什么是连接器?”内容相同。通过播放下面的视频可以清楚地看到,串联式2点接触具有擦拭异物的效果。这种效果只能通过上一节中类别①至④的系列类型①来预期。当采用2点接触时,IRISO强调这种异物去除效果,并以串联型作为其主要产品。事实上,我们已经帮助很多客户解决了因异物引起的插配问题。
那么,两点接触是否适合所有用途?它确实存在一些困难的方面。这是与高速传输的兼容性问题。一是端子形状变得复杂,难以保证阻抗匹配(问题1)。有关详细信息,如果您有兴趣,请参阅IRISO技术说明“ ‘浮动’和‘高速传输’矛盾的要求吗?”。
另一个问题是,如果发生这种情况会更严重,但即使初始特性良好,也是一个问题,即“如果两点触点的一侧脱落,性能也不会出现” (问题 (2) ) 。离开侧的触点变为称为“存根”的状态,其中高频信号引起谐振,并且不能维持良好的传输。虽然它应该通过有两个联系点来确保冗余,但如果它超过某个区域,它将“在更多点承担风险”。
还存在一个困难,即在设备启动时无法通过直流/低频信号检查找到它。根据连接器大小和具体设计,这些问题变得明显,但似乎有一个例子从超过10Gbps开始变得明显。高频侧的这种现象难以通过实际验证再现,因此可以通过通过电磁场模拟确认单侧偏离时的性能变化作为初步验证来降低风险。另一方面,如果“高速传输”的速率低于一定程度,则可以期望提高可靠性 (图) 。首先,为了将问题 (1) 的解决方案带到这个领域,有必要进行精确的设计,因此这也是目前仅在有限的地方表现出来的问题。
目前,IRISO产品尚未针对该问题变得明显的区域(10Gbps 兼容或更高)发布 2 点接触连接器,但IRISO并没有放弃克服所有这些问题的未来产品。然而,除了两点接触方法之外,还有其他方法可以提高可靠性,因此如果您同时考虑连接稳定性和高速传输,请先联系我们。
粗略地说,静电屏蔽是一种用金属物体包围电信号流过的物体的方法。当电流流过某个地方时,附近的金属(导体)中就会产生一种称为感应电流的物质,其方向与产生该电流的方向相反。电流流动的事实意味着电流周围会产生电磁场,但感应电流产生的电磁场具有“方向性”,可以抵消引起电流的物体。因此,静电屏蔽是一种用金属体包围电子设备和组件以抵消内部产生的电磁场或噪声的装置。这对于从外部传入的噪音具有相同的效果。这包括各种设备的金属外壳和应用于电线的屏蔽层,在市场上也可以看到包裹它们的袋子上的屏蔽层产品。
连接器也以金属壳的形式附着在各种产品上。IRISO还发布了屏蔽 BtoB 连接器。差分传输也有效果,但差分传输效果相对较好,因为线路中存在一种称为“耦合”的现象,电场趋于接近,但在电场趋于发散的单端传输中效果更佳将会演示。
顺便说一句,有一个问题也让我们连接器制造商头疼。这是如何管理屏蔽间隙的问题。对于这种机内连接型连接器,屏蔽层中不可避免地存在间隙,特别是在SMT安装中,因为它们安装在板上。特别是,如果想不使用X射线等而目视检查焊料状态(圆角等),则需要确保大量的空间。电磁场泄漏会通过该间隙发生,特别是短波长的高频会通过狭窄的间隙逸出,这可能会导致静电屏蔽首先失去其有效性。在这种情况下,最好将屏蔽单个部件的成本分配给其他措施(额外的对策部件等)。另一方面,如果与BGA或压配等连接形式相结合,则可以缩小该间隙,并且已经设计并商业化了甚至掩盖SMT类型的噱头。在将这些选项与客户的实际制造工艺和预期成本相匹配时,应考虑这些选项。另外,还需要考虑是否需要提高整个设备的EMC特性,或者是否需要采取防止自中毒(包括干扰无线模块等)的措施。
接地终端是用于接地/连接静电屏蔽等的端子。右图所示是用于将FFC的静电屏蔽 (带) 通过连接器接地到电路板的端子。此选项包括具有更多选项的连接器 (多点接触=接地终端) 。这降低了接地电阻,并确实对一些客户有效。
(虽然我们还没有将其作为产品商业化),在I/O电缆金属外壳的贴合部分看到的凹坑结构也有同样的目的,旨在降低屏蔽层的接地电阻,增加屏蔽性能马苏的效果。除了前面提到的间隙问题外,接地电阻能做到多低的问题也是决定静电屏蔽性能的一个因素。
在预期有效的领域,静电屏蔽是一种极好的且相对便宜的对策。对于 EMC 和静电屏蔽的有效性,很难定量评估单个组件的有效性,因此IRISO通过结合电磁场分析和近距离测量等方法,从客户反馈和评估中积累了专业知识。我们将继续日常开发工作,以解决上述问题,并将静电屏蔽提供的“更高的可靠性”提高到更高的水平。