D-Sub連接器的改進
這些年來,各類輸入/輸出應(yīng)用互連解決方案層出不窮,商家們紛紛推出了包括USB、火線（Firewire）、模塊插座、InfiniBand、高清晰度多媒體接口（HDMI）等各種解決方案。D-Sub連接器則是其中最早的一種解決方案,也是應(yīng)用最多樣化且使用最廣泛的一種輸入/輸出連接器系統(tǒng)。在過去的30多年中,D-Sub連接器幾乎一成不變,而如今正在上演一場D-Sub連接器的革新。
D-Sub連接器系列的擴展主要有兩種趨勢,其一是制造商生產(chǎn)出更緊湊、更高密度的版本以刺激需求并保持競爭力。針數(shù)更多、更小的D-Sub連接器是主要針對個人電腦、通信器材和工業(yè)應(yīng)用而推出的。標準的D-Sub連接器端子間距為2.75mm,為了適應(yīng)個人電腦和便攜式設(shè)備的需求,新型的D-Sub連接器的端子間距更多為0.5mm和0.8mm。同樣的,標準的D-Sub連接器針數(shù)為9、15、25、37或50,而高密度類型的針數(shù)可達到78。
另一個發(fā)展趨勢則是保持標準接口,但大大提高連接器的性能和可靠度,同時降低原材料和模具的成本。這涵蓋了最復(fù)雜的元器件和最基本的、往往被忽略的地方。然而,通常是在這些被人們忽略之處可以改進性能并降低成本。
輸入/輸出連接器的一個關(guān)鍵要求就是可以承受極大的插接力,并有很堅固的端子可以承受裝配電路板前后的誤操作,因為在操作中,連接器不僅缺乏足夠的保護,而且常常被誤用。對于表面貼裝輸入/輸出連接器來說,這并不容易做到,而對于彎角的表面貼裝連接器,這更是難上加難了。
彎角連接器的傳統(tǒng)設(shè)計是通過沖壓過程中的至少兩次彎曲以形成端子,如圖1所示。這樣的設(shè)計給控制連接器每個端子引腳共面性帶來了很大的挑戰(zhàn),同時也造成端子的強度不夠,處理稍有不當就會變形。要讓連接器的表面貼裝引腳全部處于同一平面是不現(xiàn)實的,但是所有引腳的高度差應(yīng)該控制在±0.05mm之內(nèi)。否則,有些引腳就無法接觸到電路板上的焊膏,沒有焊好而形成開路。
圖1 傳統(tǒng)彎角SMTD-Sub連接器
重新設(shè)計所有D-Sub連接器的目的是為不論在操作或是在電路板裝配時都提供可靠但經(jīng)濟的輸入/輸出解決方案。
重新設(shè)計的第一個焦點是改變傳統(tǒng)直角端子的設(shè)計,以解決共面性的問題。實現(xiàn)方法之一就是從扁平的銅合金長條上一步?jīng)_壓出彎角端子,如圖2所示。這樣生產(chǎn)出的端子強度很高,并且可以將誤差降低。因此,共面性就完全依賴于相對容易控制的外殼尺寸,避免引腳沒有焊接到電路板上的情況。
圖2 沖壓成形的連接器端子
傳統(tǒng)的D-Sub連接器不同的端接方式需要不同的沖壓模。而將沖壓方法應(yīng)用在表面貼裝的連接器后,模塊化概念的模具設(shè)計可將此方法延展到壓接式和通孔回流連接器上,用同樣一套沖模和三個不同的引腳模塊可以沖壓出三種不同引腳的端子。這能夠確保不同端接方式端子設(shè)計的連貫性,同時減少開發(fā)模具的時間和成本。
D-Sub連接器的重新設(shè)計除了要降低成本,也要著重提高連接器的可靠性。對于表面貼裝元器件,無須額外設(shè)備及任何人工參與而能夠全自動組裝上電路板是極其重要的。此外,還需考慮元器件的準確定位和增加元器件在電路板上的保持力。因此,要使D-Sub連接器留有給吸盤取放連接器的區(qū)域。
