电连接器基础知识1
电连接器基础知识
⼀、电连接器的基本结构
电连接器的基本结构件包括：1、接触体；2、绝缘体；3、壳体；4、附件。
1．接触体（contacts）是连接器完成电连接功能的核⼼零件。
⼀般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的连接。
阳性接触件为刚性零件，⼀般称作插针，其形状为圆柱形（圆插针）、⽅柱形（⽅插针）或扁平形（插⽚）。阳性接触件⼀般由黄铜、磷青铜制成，为提⾼其导电性能，经常进⾏表⾯镀⾦、镀银处理。
阴性接触件即插孔，是接触对的关键零件，它依靠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）以及双曲⾯线簧插孔等。
插孔主要采⽤单叶回转双曲⾯线簧插孔，简称线簧孔。线簧孔是国际上电连接器接触偶中接触可靠性极
⾼的⼀种插孔。它具有接触电阻⼩、插拔柔和、抗振动、耐冲击、寿命长等特点，并能在恶劣的环境下保持稳定的接触性能⽽失效。
2．绝缘体绝缘体也常称为基座（ba）或安装板（inrt），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、耐电压性能以及易加⼯性是选择绝缘材料加⼯成绝缘体的基本要求。
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保护，并提供插头和插座插合时的对准，并将插头座锁紧，进⽽将连接器固定到设备上。
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。附件⼤都有标准件和通⽤件。
⼆、电连接器常⽤术语
1. 连接器：通常装接在电缆或设备上，供传输线系统电连接的可分离元件（转接器除外）。
2. 射频连接器：是在射频范围内使⽤的连接器。
3. 视频：频率范围在3HZ∽30MHZ之间的⽆线电波。
4. 射频：频率范围在3千HZ∽3000GHZ之间的⽆线电波。
5. ⾼频：频率范围在3MHZ∽30MHZ之间的⽆线电波。
6. 同轴：内导体具有介质⽀撑，结构上能在测量中采⽤频率范围内得到最⼩的内反射系数。
7. 三同轴：由具有公共轴线并且相互绝缘的三层同⼼导体组成的传输线。
8. 等级：连接器在机械和电⽓精密度⽅⾯特别是在规定的反射系数⽅⾯的⽔平。
9. 通⽤连接器（2级）：采⽤最宽的容许尺⼨偏差（公差）制造，但仍能保证最低限度的规定性能和互配性的⼀种连接器。注：反射系数的要求可规定，也可以不规定。
10. ⾼性能连接器（1级）：按频率变化来规定反射系数极限值的⼀种连接器，通常所规定的尺⼨公差不⽐相应的2级连接器严格，但是需要保证连接器满⾜反射系数的要求时，制造⼚有责任选择较严的公差。
11. 标准试验连接器(0级)：⽤来对1级和2级连接器进⾏反射系数测量的⼀种精密制造的具体类型连接器，对测量结果引起的误差可以忽略不计。
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注：标准试验连接器通常是不同类型间转接器的⼀部分，⽽转接器与精密连接器连接构成测试设备的⼀部分。
12. 密封
12.1密封连接器：具有能满⾜规定的⽓体，潮⽓或液体密封性要求的连接器。
12.2隔障密封：防⽌与⽓体、潮⽓或液体沿着轴向进⼊连接器壳体内部的密封。
12.3⾯板密封：防⽌⽓体、潮⽓或液体通过安装孔进⼊固定或转接器壳体与⾯板之间的密封。
注：密封件通常作为独⽴产品提供。
12.4插合⾯密封：防⽌⽓体、潮⽓或液体进⼊⼀对插合连接器界⾯处的密封。
12.5⽓密封：满⾜IEC60068-2-17《基本环境试验规程第2部分：试验-试验Q：密封》中试验Qk 规定要求的密封。
三、电连接器主要性能参数
连接器的基本性能可分为三⼤类：即机械性能、电⽓性能和环境性能。
1．机械性能主要包括耐振动和冲击、锁紧⽅式、机械寿命、定位键、插拔⼒等。
耐振动和冲击是重要的机械性能，在特殊的应⽤环境中如航空和航天、铁路和公路运输中尤为重要，特别随着飞机或导弹飞⾏速度的增加，振动和冲击加剧，易引起绝缘安装板裂纹、导线和接触件连接处断裂，甚⾄引起插合件分离，尤其在谐振是更为剧烈，使连接器失效。冲击试验中应规定峰值加速度、持续时间和冲击脉冲波形，以及电⽓连续性中断的时间。
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锁紧⽅式是为防⽌振动引起连接器的分离⽽采⽤的安全可靠的连接⽅式，如螺纹连接时加安全保险线。
机械寿命是另⼀个重要的机械性能。机械寿命实际上是⼀种耐久性指标，在国标GB5095中把它叫做机械操作。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（如接触电阻值）作为评判依据。
定位键是为防⽌连接器错插合⽽选⽤的键结构形式。
插拔⼒分为插⼊⼒和拔出⼒（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⼊⼒和最⼩分离⼒规定，这表明，从使⽤⾓度来看，插⼊⼒要⼩，⽽分离⼒若太⼩，则会影响接触的可靠性。
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．电⽓性能主要包括接触电阻、绝缘电阻、电流和抗电强度。
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。
③抗电强度或称耐电压：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，取决于电路间的间隙（即接触件间距合爬电距离）及连接器中所采⽤的绝缘材料。
④电流：受电连接器及其端接的导线所限制。
其它电⽓性能还有电磁⼲扰泄漏衰减是评价连接器的电磁⼲扰屏蔽效果，⼀般在100MHz~10GHz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。
基础心率
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、耐盐雾腐蚀等。
①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，导致温升，因此⼀般认为⼯作温度应等于环境温度与接点温升之和。在某些规范中，明确规定了连接器在额定⼯作电流下容许的最⾼温升。
②耐湿：潮⽓的侵⼊会影响连接器绝缘性能，并锈蚀⾦属零件。恒定湿热试验条件为相对湿度90%~95%（依据产品规范，可达98%）、温度+40±20℃，试验时间按产品规定，最少为96⼩时。交变湿热试验则更严苛。
③耐盐雾腐蚀：连接器在含有潮⽓和盐分的环境中⼯作时，其⾦属结构件、接触件表⾯处理层有可能产⽣电化腐蚀，影响连接器的物理和电⽓性能。为了评价电连接器耐受这种环境的能⼒，规定了盐雾试验。它是将连接器悬挂在温度受控的试验箱内，⽤规定浓度的氯化钠溶液⽤压缩空⽓喷出，形成盐雾⼤⽓，其暴露时间由产品规范规定，⾄少为48⼩时。
其它环境性能：根据使⽤要求，电连接器的其它环境性能还有密封性（空⽓泄漏、液体压⼒）、液体浸渍（对特定液体的耐恶习化能⼒）、低⽓压等。
智能科技产品电连接器中英⽂对照
衰减——Attenuation，电⽓系统内的能量损耗，对电缆常⽤分贝（dB）/长度单位表⽰
芯⽚——Chip，IC半导体的未封装且通常为⽆引线的形式，芯⽚元件具有与基⽚连接的⾦属化接线端分贝——Decible db，⼀种表⽰功率或电压⽔平差的单位，表⽰功率增益、损失及噪声⽔平
电桥接——Bridging Electrical，两导体之间形成的导电通路
卡⼝连接装置——Bayonet Coupling 附件——Accessories
环形圈——Annular Ring 粗糙度——Asperity
对接——Butt 电缆——Cable
中⼼距——Center-to-Center Spacing 试样——Test Coupon
电路——Circuit 同轴电缆——Coaxial Cable
元件插针——Component Pin 同⼼度——Concentricity
导电率——Conductivity 连接器——Connector
如何打造狼性团队接触件——Contact 插孔接触件——Socket Contact
接触长度——Contact Length 接触件镀层——Contact Plating
接触压⼒——Contact Pressure 接触电阻——Contact Resistance
接触件保持⼒——Contact Retention 接触簧⽚——Contact Spring
介电常数——Dielectric Constant 啮合和分离⼒——Engaging and Separating Force 环境密封——Environmentally Sealed 光纤连接器——Fiber Optic Connector
前安装——Front Mounted ⽓密封——Gas Tight
封线体——Grommet 线束——Harness
电感——Inductance 插⼊⼒——Inrtion Force
绝缘体——Insulation 绝缘电阻——Insulation Resistance
界⾯密封——Interface Seal 插头——Plug
定位销——Polarizing Pin 射频——Radio Frequency
电阻焊——Resistance Soldering 壳体——Shell
管理工作
电屏蔽——Shielding Electronic 焊缝——Solder Fillet
热塑性塑料——Thermoplastic 热固性塑料——thermot plastics
A REFERENCE GUIDE to Cylindrical Connectors, By Amphenol——Amphenol样本
Know the Language
25 Common terms you should know
Shell - Hous inrt and contacts，壳体
Inrt - The dielectric or insulating inner core, holds contacts。绝缘体
Inrt Arrangement–绝缘体孔组排列
Co upling Nut - Outer threaded or grooved ring which holds mated pair together。连接螺帽
Jam Nut - Nut that holds receptacle to a panel。压紧螺母
Bayonet Coupling - A non-threaded, ramp type of coupling。卡⼝连接
Contacts - Mechanical tip to which electrical engagement is accomplished。接触体
Pin Contact - Male half of a mated pair of contacts。插针接触体
Socket Contact - Female half of a mated pair of contacts。插孔接触体
Solder Contact - A contact to which wire is joined by soldering。焊接式接触体
Crimp Contact - A contact to which wire is joined by mechanical squeeze。压接式接触体
Plug - The cable/coupling half of a mating pair。插头
Receptacle - The panel/receiving half of a mating pair。插座
Mating Pair -Two connectors that couple together. Shell size inrt arrangement and rotation must b
e compatible。对接? Plating - The metal finish applied to contacts and or shell components (protective) to resist corrosion and wear。镀层? Grommet - Resilient part at back of inrt (attached or parate); gives wire moisture al。封线体
Gland - Resilient ring in rear accessory, provides al on jacketed cable。压盖
Sealing Plug - Plastic type slug, placed in unud grommet holes to al。密封插头
Grounding Fingers - A metal strap around plug shell for positive shell-to-shell conductivity/shielding。接地簧⽚
Hermet ic - A connector with fud glass inrt for air tightness。⽓密的
Mating/Unmating Forces - Torque required to couple/uncouple a mating pair of connectors or contacts。
Rear Termination - An accessory which threads to back of shell。尾部套管
Strain Relief - A type of accessory which clamps wires for support
Potting Boot - A type of accessory which forms a mold for potting compound
EMI or RFI Backshell - A type of accessory to terminate wire shielding
Interface Seal - A resilient part on the face of pin inrts which provides moisture al.界⾯
Shell Styles——壳体形式
墙式安装插座
盒式安装插座焊接安装插座
螺母安装插座直插式插头
Coupling——连接形式
Threaded——螺纹连接
Bayonet——卡⼝连接
世界连接器技术与产品发展趋势
技术发展趋势：
⼩型化、⾼密度、⾼速传输技术。⼩型化是指连接器中⼼间距更⼩，特殊⽤途要求连接器的中⼼间距达0.25 mm--0.38mm，⾼度要⼩到1.0--1.5mm；⾼密度是实现⼤芯数化，现代新型计算机总线要求连接器具有⼤量的接触对，⾼密度PCB 连接器有效
接触件总数达680 芯，专⽤场合最多可达5000 芯。
⾼性能、⾼频化技术。现有的连接器1,85mm V 型，1mm W1 型已分别把上限频率拓宽到同轴系统的
65GHz 和最⾼点
110GHz。
⾼电压、⼤电流技术。⼤电流连接器⽤以满⾜⾼电压、⼤电流的电⽓连接，诸如设备内部电源系统，地⾯电源系统，电⼒伺服系统，核电站等供电系统都需要⼤电流⾼电压连接器。其⼯作电压380V(50Hz)，⼯作电流800-1000A，温升不超过60 ℃，连接⽅便、迅速，插拔⼒⼩，使⽤寿命长。
抗⼲扰技术。电磁兼容、屏蔽技术、滤波器件在连接器设计中的⼤量使⽤，有效的解决了现代电⼦设备中信号传输抗⼲扰的问题。复合材料的应⽤，⼤⼤促进防护技术的发展，如B-2 和F-22 这类飞机采⽤⾮⾦属材料作蒙⽪的隐形技术。
模块化技术。模块化技术是提⾼维修更换速度，改变外形的组装效率，恢复设备的功能。
⽆铅化技术。欧盟颁布的RoHs 法令，规定所有产品的制造过程中不能含有铅、汞、镉、六价铬及溴化耐燃剂（PBB、PBDE）。对于连接器⼚商⽽⾔，影响最⼤的应是电镀部分，旧有的电镀⼯艺⼤部分是采⽤镀锡铅，⽽⽬前较佳的替代⽅案是镀纯锡或镀锡铜，镀纯锡的优点是价格低廉，较之镀锡铅成本变化不⼤，但⽬前技术上仍有⼀些问题没有很好地解决，如会出现锡须；⽽镀锡铜虽然可以改善锡须的问题，但价格较⾼，且技术掌握在⽇本⼚商⼿⾥不易获取。
花椒功效
产品发展趋势：
⼩间距微型连接器。⼤批量制造0.5mm⽚型连接器主要⽤于移动信息终端产品中，在笔记本电脑和PDA 等电⼦产品中，则使⽤了0.25mm 更加⼩型化的窄⽚型连接器产品。
⾼速传输连接器。USB 和IEEE1394 是市场上⾼速传输连接器的两⼤主流。USB 是由因特尔、微软、NEC、IBM 和HP 等PC 及通信产业⼚商所共同制订之统⼀标准连接器，USB1.1 最⾼传输速度为12Mbps，USB2.0 最⾼传输速度可以达480Mbps。IEEE1394 现已成为传输的正式标准，其最⼤的特点是⽀持点对点的传输（Peerto Peer），其传输的主体可以不通过PC，⽽传输速度可⾼达100Mbps 到3.2Gbps。因此，⾼频⾼速的设备⼏乎都要使⽤IEEE1934 的标准，如数字电视、DVD、⾼像素数码相机等。
纳⽶型连接器
存储棒连接器
超⾼频同轴连接器。是未来超⾼频光纤通信系统需求量较⼤的产品，它是⼀种⾼端连接器。这类产品包括直流到40GHz 的K 波段，直流到70GHz 的V 波段和直流到110GHz 的W 波段⽤的连接器。
宽带连接器。主要解决更⾼速度，更⾼电路密度，更⼩外形尺⼨，更好的屏蔽等技术问题。
光纤连接器——国内光纤连接器产业提⾼国际竞争⼒⾯临两⼤障碍。
⼀是陶瓷管和插针的⽣产要求精度⾼，单模光纤连接器陶瓷管偏⼼误差<0.5µm，多模<2.0µm。虽然国内也有陶瓷管⽣产项⽬筹建，但起步晚，尚未形成⽓候。⽬前世界光纤连接器所需陶瓷套管⼏乎全部由⽇本⽣产，⽽且基本上由Adamand 、东陶机器、京都陶瓷三家垄断。由于⽇本的垄断地位，陶瓷管的成本⾄今仍约占整个连接器的50%。因此掌握陶瓷管的批量⽣产技术是我国光纤连接器企业降低成本、提⾼竞争⼒的关键。
⼆是新型、⼩型产品的开发基本空⽩。国内⼏⼗家企业基本都是进⼝陶瓷管和散件组装直径2.5 mm 的FC、SC、ST 型光纤连接器。很多企业从磨抛设备到封装⽤的环氧树脂，甚⾄环氧树脂的除⽓装置都是进⼝。其结果是国内常规光纤连接器产品供⼤于求，价格竞争激烈。⽽LC 等1.25mm 陶瓷插针的⼩型连接器、带状光缆连接器、适合于FTTX 的⼩型封装SFF 连接器科研开发投⼊极少。随新旧产品的市场更迭，差距越来越⼤。2000 年和2001 年世界⽤于FTTX 的SFF 光纤连接器市场销售额分别为0.34 亿美元和
0.71 亿美元。2002 年可能超过1 亿美元，2003 年将上升到2.4 亿美元。2009 年将占全部光纤连接器市场总值的50%以上。iso13485
⽬前，我国光连接器制造企业约有50~60 家，主要分布在武汉、上海、深圳和京津地区，如电⼦部23
所、34 所、8 所、邮电科学院、519 ⼚、洛阳航空电器⼚等，总的⽣产能⼒超过410 万套。关于中国光纤连接器今后的发展趋势，可以⽤“量增价跌”来形容。
射频连接器——2004 年射频连接器的国内市场容量超过15亿元，欧美产品在国内市场所占⽐重不断上升，各种新型产品、微型产品需求上升并主导市场动向。
除了追求⼩型化和⾼频率这两个关键的技术项⽬，射频同轴连接器⼚商还在产品的多功能及可靠性⽅⾯不断加以改善。现在射频连接器除起信号连接作⽤外，还兼有处理信号的功能，如滤波、调相位、混频、衰减、检波、限幅等。此外，低驻波、低损耗、⼤容量、⼤功率以及安装的⽅便性也成为⼚商努⼒的⽬标。随着⽣产⼯艺的改变，现在已经出现了冲压的技术，过去是车削的，现在通过冲压⼀次成型，这样可以把体积做得更⼩，整个连接器的⾼度也不到2、3个毫⽶，现在有的同轴连接器已经做的像芝⿇⼀样⼩了。
