सिस्टम में एकीकरण, पीसीबी और एकीकृत सर्किट स्तर आज के इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइनों में से सबसे पेचीदा घटना है।
तंग एकीकरण के साथ, घटकों, उपकरणों, बोर्डों, पैनलों या बाहरी केबल के बीच अधिक शारीरिक कनेक्शन की आवश्यकता बढ़ जाती है। विश्वसनीय रूप से इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों को आपस में जोड़ना एक बड़ा काम है, खासकर जब एयरोस्पेस, सैन्य और औद्योगिक अनुप्रयोगों में मांग की बात आती है।
भविष्य में, स्वायत्त कारों और मानव रहित हवाई वाहनों को न केवल विश्वसनीय और टिकाऊ इंटरकनेक्ट की आवश्यकता होगी, बल्कि यांत्रिक डिजाइन के लिए कॉम्पैक्ट और हल्के अवधारणाओं की भी आवश्यकता होगी। उच्च connectors विश्वसनीयता कनेक्टर्स के संदर्भ में मूल परिपत्र संगीन इसकी जगह बनाए रखता है, लेकिन कई अनुप्रयोगों में, लघुकरण और कॉम्पैक्टनेस कनेक्टर्स के छोटे और अधिक हल्के संस्करणों की मांग कर रहे हैं।
उन प्रणालियों की बढ़ती आवश्यकता है जो कठोर वातावरण में काम कर सकते हैं, जो कनेक्टर डिजाइनों में भी योगदान देता है जो वजन में कुछ ग्राम तक सीमित हैं। वजन कम करने के मामले में एयरोस्पेस शायद सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है। एक उदाहरण कम लागत और हल्के मिनी उपग्रहों का क्यूबसैट कार्यक्रम है, जिसका उद्घाटन 1999 में स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय द्वारा किया गया था। उन्हें 1.33 किग्रा प्रति 10 सेमी 3 के द्रव्यमान को ले जाने की आवश्यकता होती है।
चयन प्रक्रिया
डीसी से वर्तमान हैंडलिंग, वोल्टेज रेटिंग, इन्सुलेशन और संपर्क प्रतिरोध, एक निर्दिष्ट आवृत्ति पर सम्मिलन हानि, कंडक्टरों के बीच क्रॉस-टॉक, कंडक्टरों के बीच अधिष्ठापन, आपसी समाई, और यांत्रिक सम्मिलन के रूप में विनिर्देशों की लंबी सूची के अनुरूप, विद्युत कनेक्टर तेजी से जटिल हैं। और वापसी बल।
बढ़ते महत्व के पर्यावरणीय विनिर्देश हैं जैसे कि ऑपरेटिंग तापमान, आर्द्रता, झटका, कंपन, ऊंचाई और सामान्य रसायनों के खिलाफ प्रतिरोध।
इसलिए कनेक्टर्स का डिज़ाइन और निर्माण विशेषज्ञों के लिए एक क्षेत्र में विकसित हुआ है, जो उत्पादों की सिग्नल और शक्ति अखंडता की गारंटी के लिए प्रतिष्ठा के साथ एक क्षेत्र में विकसित हुआ है।
चुनौतियां क्या हैं?
अब मैकेनिकल कनेक्टरों की चुनौतियों का सामना करने के लिए, निर्माता संपर्क के कई बिंदुओं को फिट कर रहे हैं। यह यह सुनिश्चित करने के लिए यांत्रिक अनुपालन की एक डिग्री लाता है कि निर्दिष्ट कम संपर्क प्रतिरोध और अधिष्ठापन मूल्य यांत्रिक विरूपण, सदमे और कंपन प्रभाव की स्थिति के तहत बनाए रखा जाता है।
कनेक्टर के डिजाइन में प्राथमिक चिंता का विषय न्यूनतम और कम से कम भौतिक छूट के साथ एक विश्वसनीय यांत्रिक इंटरफ़ेस प्रदान करना है। खराब उदाहरण डीसी हॉटस्पॉट, या एसी प्रतिबाधा बेमेल या उच्च आवृत्ति प्रसारण पर नुकसान होगा।
कनेक्टर डिजाइन का इतिहास सरलता के प्रयासों से भरा है, लेकिन लघुकरण के रूप में, एकीकरण और कनेक्टर्स के आयामों में समवर्ती कमी जारी है, नई चुनौतियां सामने आती हैं।
ट्विस्ट पिन कॉन्टैक्ट्स को प्लग इन और डिस्कनेक्ट करना आसान है
सिन्च द्वारा पेश की गई ट्विन-पिन तकनीक में कम-आवृत्ति सिग्नलिंग और पावर ट्रांसमिशन अनुप्रयोगों के लिए एक सरल समाधान पाया जाता है। यह ड्यूरा-कॉन श्रृंखला (चित्र 1) की कई शैलियों में आता है।
यह विचार सोने की परत वाले बेरिलियम-तांबे के तार के सात स्ट्रेंड को बंडल करने के लिए है, उन्हें टिप पर वेल्ड किया जाता है और एक संभोग महिला पिन की परिधि के भीतर उपलब्ध संपर्क के सात बिंदुओं के साथ एक पिंजरे का निर्माण करने के लिए उन्हें यंत्रवत् विस्तारित किया जाता है।यह ट्विन-पिन डिज़ाइन आयताकार ड्यूरा-कॉन कनेक्टर और माइक्रो-डी (MIL 35 DTL-83513) में उपयोग किया जाता है। न्यूनतम स्थान और वजन के साथ एक पट्टी कनेक्टर के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया, माइक्रो-डी (चित्रा 2) 1.27 मिमी तक की पिच के साथ 60 इन-लाइन कनेक्शन बनाता है। सम्मिलन प्रक्रिया एक सकारात्मक 'पोंछने' क्रिया के साथ पिंजरे का विस्तार करती है। निकासी पिंजरे का अनुबंध करता है, इसलिए निकासी बल कम रहता है। यह कनेक्टर को वायरिंग पर यांत्रिक तनाव को भी कम करता है।
एक अन्य समाधान CIN :: APSE (चित्र 3) नामक एक संपीड़न तकनीक है। यह सोना चढ़ाया मोलिब्डेनम तारों के एक असतत बंडल के माध्यम से कई कनेक्शन प्रदान करने के विचार का एक सिलसिला है, जो बेतरतीब ढंग से बंडल हैं। इसका मतलब है कि प्रत्येक छोर पर संपर्क के सात से 11 बिंदु हैं, जो कठोर या लचीले पीसीबी या सेमीकंडक्टर डिवाइस पर मेटिंग पैड को छूकर बनाया गया है।
बंडल को इंसुलेटिंग लिक्विड-क्रिस्टल पॉलीमर कनेक्टर बॉडी में एक पेटेंट आउटलुक आकार के एपर्चर में डाला जाता है। लक्ष्य अनुप्रयोगों में ग्रिड ग्रिड (एलजीए) उपकरणों (जैसे एसिक्स और सीपीयू) के लिए पीसीबी, या पीसीबी के बीच कनेक्टर इंटरफेस शामिल हैं। I / O पिन काउंट /,००० मिमी से १.०० मिमी नीचे पिच पर count,००० से अधिक हो सकता है।
ड्यूरा-कॉन ट्विस्ट-पिन संपर्क तापमान -55 डिग्री सेल्सियस से 35135 ° C पर रेटेड है। प्रत्येक संपर्क समुद्र स्तर पर 600V एसी पर 3 ए ले जा सकता है। संपर्क प्रतिरोध 8m resistance अधिकतम है। क्रमशः 170g और 11.33g (6.0 and औंस और 0.4) औंस) पर रेटेड, सम्मिलन और प्रत्याहार बलों का अनुपात 10: 1 से अधिक है।
यह पिंजरे के विस्तार और संकुचन प्रभाव के कारण है। यह संपर्क उन अनुप्रयोगों में उपयोग किया जा सकता है जिनके लिए उच्च सिग्नल अखंडता के लिए केबल बिछाने के मिलान के साथ एक नियंत्रित अंतर प्रतिबाधा की आवश्यकता होती है। 1.25Gbps डेटा दर पर छद्म-यादृच्छिक बाइनरी अनुक्रम (PRBS) परीक्षणों ने इस प्रदर्शन को साबित कर दिया है, और समय डोमेन परावर्तक (TDR) मापों ने 100Ω के अंतर प्रतिबाधा की पुष्टि की है।
1.0 मिमी (0.04) इंच) की दूरी पर, CIN :: APSE संपीड़न संपर्क 3A से 6A तक रखा जाता है। ढांकता हुआ 500V डीसी समुद्र तल पर चलता है, ऑपरेटिंग तापमान रेंज -60 ° C से °105 ° C है। शॉक रेटिंग 100G है, जिसमें कुछ अनुप्रयोगों में ग्राहकों के लिए किए गए सदमे परीक्षण 22,000G तक पहुंचते हैं और यह -200 ° C तक कम तापमान का सामना कर सकता है। फ़्रीक्वेंसी रेंज 50GHz तक पहुंच जाती है, जबकि प्रविष्टि नुकसान 10GHz पर -0.2dB और 20GHz पर सिर्फ -1.2dB है।
डिज़ाइन की कुछ अन्य महत्वपूर्ण विशेषताओं में -25dB से कम पर संपर्कों के बीच बहुत कम क्रॉसस्टॉक मान शामिल हैं। रिटर्न लॉस को 10GHz पर -19dB के रूप में मापा जाता है, और संपर्क प्रतिरोध 0.5mH से कम के अधिष्ठापन के साथ 10m an से कम है।
चित्र 4: CIN :: APSEconnectors asics के लिए,
इंटरपोज़र्स और RF इंटरपोज़र्स
CIN :: APSE संपर्क 0.8 मिमी या 0.032 :: इंच की एक ऊंचाई के साथ उपलब्ध है, लेकिन प्रभावी लंबाई को स्पेसर और प्लंजर के विभिन्न विकल्पों के साथ बढ़ाया जा सकता है, जो कनेक्टर संपर्क की लंबाई में एकीकृत होते हैं। इस तरह, 25.4 मिमी (एक इंच) तक की दूरी को फैलाया जा सकता है। जब संपर्क दो प्लंजरों के बीच एम्बेडेड होता है, तो यह यांत्रिक रूप से क्षति से निपटने के लिए सुरक्षित होता है। तकनीक तब सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन करती है, जब संपीडन प्रणाली का उपयोग संपर्क सरणी में एकसमान दबाव प्रदान करने के लिए किया जाता है। यह प्लेटों, वसंत और शिकंजा की व्यवस्था का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जैसा कि एक लचीले सर्किट को पीसीबी में, या एलजीए और पीसीबी के बीच एक शीर्ष हीटसिंक और निचले बोल्ट प्लेट के साथ एक विशिष्ट एलजीए प्रणाली को समाप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यह एक समान दबाव वितरण देने के लिए परिभाषित दर के साथ नियंत्रित-रोक शिकंजा और स्प्रिंग्स के साथ तय किया जाएगा।
संपर्क लेआउट के कस्टम संस्करण पूर्ण संपीड़न प्रणाली डिज़ाइन के साथ ग्राहकों के पदचिह्न मांगों के लिए कॉन्फ़िगर किए जा सकते हैं।
छोटे आकार के रूप में, आधुनिक दिन अनुप्रयोगों में उच्च घनत्व और विश्वसनीय इंटरकनेक्ट ने साधारण घर्षण-फिट कनेक्टर को बदल दिया है - जो वर्तमान कार्यों के लिए पर्याप्त रूप से पर्याप्त नहीं हैं - एक मल्टी-कॉन्टैक्ट टर्मिनल से लैस एक कनेक्टर तकनीक डीसी से दसियों तक इष्टतम प्रदर्शन प्रदान कर सकती है। गीगा।
