電氣連接介紹

　　電氣連接廣義上是指電氣產(chǎn)品中所有電氣回路的集合，包括電源連接部件例如電源插頭、電源接線端子等、電源線、內(nèi)部導(dǎo)線、內(nèi)部連接部件等;而狹義上的電氣連接則只是指產(chǎn)品內(nèi)部將不同導(dǎo)體連接起來的所有方式。電氣連接包括：接線端子、PCB連接器、工業(yè)連接器、接線盒、重載連接器、電纜、電纜接頭、安全柵、接觸件等。 為了統(tǒng)一術(shù)語，一般所稱的電氣連接是指狹義上的電氣連接，而使用電氣連接組件來指廣義上的電氣連接。

　　用 途: 電氣連接廣泛應(yīng)用于電子、電氣、工業(yè)生產(chǎn)、基礎(chǔ)建設(shè)、化工、港口、機(jī)械、國防、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

　　電氣連接分類

　　一般按照電氣連接組件的位置，電氣產(chǎn)品中的電氣連接組件可以分為外部電氣連接組件和內(nèi)部電氣連接組件兩大部分。外部電氣連接組件是指產(chǎn)品外殼(電氣外殼)外部的所有電氣連接組件，這些電氣連接組件由于不包括在產(chǎn)品外殼(電氣外殼)的防護(hù)之內(nèi)，因此，必須單獨(dú)滿足相應(yīng)的電擊防護(hù)要求。內(nèi)部電氣連接組件是指產(chǎn)品外殼(電氣外殼)內(nèi)部的所有電氣連接組件，這些電氣連接組件由于包括在產(chǎn)品外殼(電氣外殼)的防護(hù)之內(nèi)，因此，一般只需要滿足相應(yīng)的功能絕緣要求即可。以常見的電飯煲為例(見圖1)，它使用電源線組件和供電電網(wǎng)連接提供工作電源，電源線組件通過耦合器與電飯鍋的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)連接，耦合器通過內(nèi)部導(dǎo)線連接到內(nèi)部控制器(限溫器、熱熔斷體)及發(fā)熱管等部件上，形成電氣回路。

　　電氣連接組件組成

　　一般電氣連接組件主要由電氣連接部件(例如接線端子等)、電線電纜、電線固定裝置和電線保護(hù)裝置(例如單獨(dú)的電線護(hù)套等)等部件組成。

　　電氣連接部件通過提供適當(dāng)?shù)臋C(jī)械作用力，將不同的導(dǎo)體部件可靠地固定在一起，實(shí)現(xiàn)電氣連接。電氣連接部件的關(guān)鍵作用在于提供可靠的連接，避免不同導(dǎo)體之間出現(xiàn)接觸不良而引起危險。電氣連接部件通常由非金屬支撐部件和金屬連接部件組成，非金屬支撐部件作為支撐基礎(chǔ)，除了要求能夠在長期工作中起到絕緣的作用外，還要求能夠承受使用中所支撐導(dǎo)體的發(fā)熱，不會出現(xiàn)導(dǎo)致危險的變形(對于熱塑性材料而言，可以通過球壓測試來驗(yàn)證。)，并且有一定的阻燃等級，不會成為潛在的火源。

　　電線電纜作為主要的載流部件，除了要求有足夠的載流能力之外，還要求有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和絕緣特性，以滿足使用中的電擊防護(hù)要求。

　　為了確保電氣連接的長期有效，一般應(yīng)采取有效措施，避免電線電纜在電氣連接部位承受過分的機(jī)械應(yīng)力。通常的解決方法是在電氣連接部位附近使用附加固定方式來固定電線電纜，也就是俗稱的電線電纜“雙重固定方法”。

　　以下分別介紹外部電氣連接組件和內(nèi)部電氣連接組件在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)注意的問題。

　　1.電氣連接技術(shù)分類

　　電子制造中的電氣互連技術(shù)從根本上說是材料連接技術(shù)。而隨著科學(xué)技術(shù)，特別是新材料的不斷發(fā)展，主要針對金屬材料加工的焊接技術(shù)也已發(fā)展成為面向所有材料(特別是各種新材料)進(jìn)行連接加工的科學(xué)與技術(shù)，即意味著“連接”比“焊接”的內(nèi)容更加廣泛。在國際上，也開始用“joining and welding”代替單一的“welding”，或直接使用連接(joining)。電氣互連技術(shù)是材料連接技術(shù)中材料種類最多，連接結(jié)構(gòu)和工藝最復(fù)雜，連接與隔離尺寸最精密，同時也是對連接質(zhì)量和可靠性要求最高、最具發(fā)展前景的高科技。

　　材料連接技術(shù)是通過機(jī)械、冶金、化學(xué)和物理方式，由簡單型材或零件連接成復(fù)雜零件和機(jī)器部件的工藝過程，主要有以下3種：

　　(1)機(jī)械連接是指用螺釘、鉚釘?shù)染o固件或連接件將兩個分離型材或零件連接成一個復(fù)雜零件或建立電氣連通的技術(shù)。

　　(2)冶金連接通過加熱或加壓(或兩者并用)使兩個分離表面的原子達(dá)到晶格距離，從而獲得牢固連接的技術(shù)，通常稱為焊接。

　　(3)物理/化學(xué)連接 通過毛細(xì)作用、分子間力作用或者相互擴(kuò)散及他學(xué)反應(yīng)作用，將兩個分離表面相互連接。主要有膠接和封接兩種工藝。

　　電子制造中的電氣互連技術(shù)從連接的本質(zhì)來說也不外乎上述3種，但材料連接強(qiáng)調(diào)的是材料連接成零部件結(jié)構(gòu)，而電氣互連強(qiáng)調(diào)的是接點(diǎn)的電氣連通。

　　2.電氣連接的級別

　　對于一般電子產(chǎn)品，通常電氣互連技術(shù)分為芯片級、板卡級和整機(jī)級3個級別。芯片級即元器件封裝內(nèi)從裸芯片到對外引線之間的連接，板卡級即印制電路板組裝連接，整機(jī)級則包括電路板之間、電路板與其他零部件以及電路板與機(jī)殼面板等連接。

　　在復(fù)雜電子系統(tǒng)中，互連級別就不止上述3個級別，若干電路板組成部件，若干部件組成分系統(tǒng)，若干分系統(tǒng)組成系統(tǒng)，都需要電氣互連。此外芯片內(nèi)部晶體管之間、電路與引出凸點(diǎn)的連接也屬于電氣互連，因此如果從電子制造全過程一體化考慮，互連級別還應(yīng)

　　該包括晶圓級和系統(tǒng)級，其中系統(tǒng)級內(nèi)又有分系統(tǒng)。如圖6.1.1所示，電子系統(tǒng)從晶圓級到系統(tǒng)級分為7個級別，涵蓋了電子制造全過程。

　　雖然對一般電子產(chǎn)品制造而言，芯片級、板卡級和整機(jī)級3個級別的分級概念已經(jīng)夠用，即圖6.1.1中3個實(shí)線框所示的1、2、3級互連。但從技術(shù)發(fā)展趨勢來看，不同級別、不同層面技術(shù)的交叉和融合越來越多，晶圓級互連的一些技木，例如晶圓制造中薄膜形成與膜互連技術(shù)，在高密度封裝/組裝技術(shù)中已經(jīng)使用;傳統(tǒng)電路板與電路板、電路板與其他零部件之間的連接器加電纜的互連方式，在許多產(chǎn)品中正在被柔性電路板取代。因此，建立全面的、一體化電氣互連概念很有必要。

　　3.微連接、宏連接與整機(jī)互連

　　從互連接點(diǎn)的尺寸精度可以把電氣連接分為微連接和一般連接或稱為宏連接，其中0/1/2級互連屬于微連接，3級以上屬于宏連接。宏連接可以細(xì)分為部件級、整機(jī)級、分系統(tǒng)級、系統(tǒng)級等，但連接技術(shù)相對簡單，主要采用可分離連接，即通過各種連接器及線纜實(shí)現(xiàn)互連，習(xí)慣上把這一類連接統(tǒng)稱為整機(jī)互連。 HBLXT9785HCC2V

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