Dotyczy to zwłaszcza zastosowań w: lotnictwie, transporcie, przemyśle czy też w aplikacjach militarnych. Niestety nie ma jednej uniwersalnej definicji odporności, jeśli chodzi o złącza i konektory. W rzeczywistości termin ‘odporności’ można zastosować do wielu całkowicie różnych aspektów technologii złącz. Wibracje W grupie narażeń mechanicznych najbardziej niebezpieczne są wibracje. Mogą one zakłócać stały, nieprzerwany kontakt elektryczny między dwoma częściami złącza lub złączem i PCB.

Rysunek 1: Uformowanie się menisku jest widoczną oznaką stabilnego połączenia lutowniczego.

Stabilne, mocne połączenie pomiędzy konektorem SMT a PCB można uzyskać, stosując styk zoptymalizowany dla celów lutowania na PCB. Pola kontaktowe złączy One27 firmy EPT, są zaprojektowane tak, aby umożliwić optymalne połączenie z padem PCB. Można mówić o poprawnym połączeniu, kiedy lutowie utworzy charakterystyczny menisk, tak jak to jest pokazane na rysunku 1. Dodatkowo komponent ten został wyposażony w specjalny zatrzask (również lutowany), gwarantujący pewność połączenia i skutecznie zapobiegający rozłączeniom na skutek wibracji.

Rysunek 2: Dodatkowy zatrzask lutowany do PCB.

Pewność połączenia może także zostać osiągnięta poprzez specjalny projekt mechanizmu łączeniowego, który zapewniać ma dodatkową stabilność w przypadku wibracji. Dlatego też żeńskie złącza w One27 są elastyczne i dwustronne (Rysunek 3). Ich specyficzna budowa sprawia, że zawsze przynajmniej jedna z części żeńskiego wtyku przylega do końcówki męskiej, nawet w przypadku gdy całe złącze poddane jest wygięciu. Zapobiega to przerwaniu połączenia przy wystąpieniu wibracji. Złącza mają w tym zakresie potwierdzoną wytrzymałość, przy pracy z wibracjami o częstotliwości od 10 Hz do 20 kHz, zgodnie z normą IEC 60068-2-6:2007. Wpływa to też na bardzo dobrą wytrzymałość na uderzenia o sile do 50G, zgodnie z IEC 60068-2-27:2008.

Rysunek 3: Dwustronne, elastyczne wtyki żeńskie zapewniają niezawodny kontakt nawet w przypadku wibracji.

Trwałość Trwałość złącza jest zwykle określona poprzez liczbę cykli połączeń, które można wykonać bez obniżenia jakości transmisji. Najważniejszym czynnikiem wpływającym na liczbę cykli połączeń jest jakość powłok galwanicznych powierzchni kontaktów. Wysokiej jakości i trwałe pokrycie złącza zmniejsza zużycie powierzchni w efekcie tarcia w trakcie ich łączenia. W przypadku złącza One27 trwałość zapewnia konstrukcja styku żeńskiego, który łączy się z obłym i gładkim stykiem męskim (Rysunek 4). Konstrukcja ta zapobiega stykaniu się ostrych krawędzi, które mogłyby prowadzić do zwiększonego zużycia elementów w efekcie tarcia. W rezultacie złącza One27 mogą wykonać 500 cykli połączeń, nawet w trudnych warunkach, takich jak narażenie na działanie gazów korozyjnych (zgodnie z IEC 60068-2-60:2015) czy też częste wahania temperatury (zgodnie z IEC 60068-2-30:2005).

Rysunek 4: Dobry kontakt jest umożliwiony dzięki gładkim powierzchniom styku żeńskiego.

Są to więc komponenty o dużej trwałości, które zachowują swoje parametry przez cały okres użytkowania złącza (zgodnie z IEC 60512-13-2: 2006). Duże powierzchnie stykowe mają też dodatkową zaletę: zapewniają lepszą przewodność prądu. Jest to wynik niskiej rezystancji kontaktu. Łatwość obsługi Złącza często muszą zachować dużą wytrzymałość także podczas samych procesów związanych z łączeniem ze sobą dwóch elementów. Jak wspomniano wcześniej, mechaniczna blokada mocująca złącze do płytki PCB pomaga w zwiększeniu wytrzymałości również poprzez absorbowanie sił mechanicznych wytwarzanych w samym procesie łączenia dwóch części konektora. Wytrzymałość złączy SMT firmy EPT - co potwierdzono podczas testów - sięga 400 N. Podczas samego procesu łączenia wysoka tolerancja i kompensacja mechaniczna ułatwia obsługę złączy. Konstrukcja złącza, kształt izolatora, jak i styków żeńskich pozwalają na kompensowanie przesunięć do 0,7 mm w dowolnym odchyleniu. (Rysunek 5).

Rysunek 5: Złącza One27 umożliwiają łatwe centrowanie połączenia.

Dwustronny styk żeński gwarantuje również, że złącza One27 oferują wysoką tolerancję zabezpieczającą: połączenie między dowolnym męskim i żeńskim złączem pozostaje stabilne na dystansie do 1,5 mm (Rysunek 6). Bezpieczne połączenie między stykiem męskim złącza, a dwustronnym stykiem sprężystym złącza żeńskiego zapewnia pozostała odległość między stykami wynosząca 0,9 mm. Gwarantuje to dodatkową wszechstronność przy określaniu odległości między płytami, a także oferuje wysoką kompensację tolerancji przy podłączaniu dwóch płytek PCB.

Rysunek 6: Obie części konektora mogą być łączone ze znaczną tolerancją do 1.5 mm

Podsumowanie Jak widać kwestia wytrzymałości złączy na narażenia mechaniczne i wibracje jest złożona. W związku z tym ważne jest, aby projektanci mieli pewność, jakiego rodzaju odporność jest wymagana dla danego zastosowania. Czy konektory muszą być zdolne do pochłaniania sił mechanicznych podczas samego łączenia czy też tylko podczas późniejszej pracy ? Czy będą narażone na korozyjne warunki otoczenia? Czy będą musiały być często rozłączane i ponownie łączone, czy raczej operacja ta będzie miała miejsce tylko raz? Odpowiedzi na tego typu pytania są ważne i po szczegółowej analizie pozwolą wybrać właściwe złącza. Więcej informacji można znaleźć tutaj: www.ept.de Możesz również obejrzeć animację wideo dla złącza One27 tutaj: Kontakt: Semicon Sp. zo.o. adres: ul. Zwoleńska 43/43A,04-761 Warszawa tel.: (22) 615-73-71 email: info@semicon.com.pl Szczegółowych informacji na temat złączy udzieli Państwu: Product Manager Ewa Zalewska tel: +48 572 728 957 email: ezalewska@semicon.com.pl