Qual é o mecanismo de degradação do conetor?

Os mecanismos de degradação dos conectores são muito importantes para o desempenho dos conectores e são críticos para a garantia de desempenho dos produtos relacionados. Quais são os mecanismos de degradação? Que factores contribuem para a falha do conetor? Vamos continuar a explorar esta questão. Os conectores são utilizados para estabelecer uma ligação entre dois sistemas separados. A separação é necessária por várias razões, que vão desde a facilidade de fabrico até à melhoria do desempenho. No entanto, quando combinados, os conectores não devem adicionar quaisquer valores de resistência desnecessários entre os sistemas. A adição de valores de resistência pode causar falhas no sistema, distorcendo o sinal ou perdendo potência. Os mecanismos de degradação dos conectores são importantes porque são uma fonte potencial de aumento da resistência e, por conseguinte, conduzem a falhas funcionais ao longo do tempo. Vamos começar com uma breve revisão da resistência do conetor. A Figura 1 ilustra uma secção transversal de um conetor de sinal de uso geral. As equações na Figura 1 representam as várias fontes de resistência dentro do conetor. Ro é a resistência geral do conetor e é a resistência entre os pontos finais da cauda do condutor e os pontos de solda da perna do conetor PCB. As duas resistências de conexão permanente, Rp.c, são as resistências entre os pontos de conexão de crimpagem e as localizações dos pinos correspondentes. Da mesma forma, as duas resistências do corpo (Rbulk) são a resistência do corpo do contacto posterior e a resistência do corpo paralelo entre as duas colunas do conetor; e uma resistência de contacto na interface ou separação, Rc. A resistência global do conetor é a soma das resistências de ligação invariantes individuais, as resistências do corpo do conetor do contacto posterior e da cavidade, e a resistência de contacto no local separável, uma vez que todas estas resistências estão ligadas em série. Por exemplo, um diagrama da resistência do conetor

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Para fins de discussão, vamos assumir que o valor medido da resistência total Ro é de 15 miliohms. Com este pressuposto em mente, vamos adivinhar o impacto relativo da resistência da ligação permanente, da resistência do corpo e da resistência de contacto no separável na resistência global do conetor. Neste exemplo, esses valores são típicos da resistência de um conetor de casca mole, e a resistência do corpo será responsável pela maior parte da resistência total, que é próxima a 14 miliohms. A resistência da conexão permanente é de algumas centenas de microohms, e o resto é a resistência de contacto nos locais separáveis. Embora a resistência do corpo dos contactos do conetor seja a que mais contribui para a resistência do conetor, é também a mais estável. A resistência do corpo de um contacto individual é determinada pelo material utilizado para fabricar o contacto e a sua geometria geral. O bronze fosforoso e a geometria do contacto, por exemplo, são parâmetros que são constantes e, por conseguinte, a resistência global do conetor é constante. A resistência da ligação permanente e a resistência da interface ou da ligação separável são variáveis. Estas resistências são susceptíveis a uma variedade de mecanismos de degradação, que serão discutidos mais adiante neste artigo. É importante notar que os conectores são afectados por muitas coisas, tais como ambientes agressivos, calor, vida útil, vibração, etc. E a resistência total do conetor pode mudar dos 15 miliohms originais para, por exemplo, 100 miliohms, com a mudança na resistência ocorrendo principalmente nos resistores de conexão separáveis e permanentes. A resistência da interface separável é a mais suscetível à degradação devido às forças e deformações, etc. que ocorrem na separável. Em termos simples, as duas principais interfaces separáveis requerem uma certa quantidade de força e deformação para serem geradas. A força de mordida do conetor é o primeiro e mais óbvio requisito. Para conectores com elevado número de PIN, a força de mordida dos bits PIN individuais deve ser controlada e a força normal de contacto é um dos principais parâmetros sujeitos a este requisito. Por exemplo, a força de contacto para as ligações separáveis é da ordem das dezenas a centenas de gramas, enquanto a força para as ligações crimpadas isoladas, ou IDCs, é da ordem de vários quilogramas, tal como a força correspondente pressionada na ligação. As forças elevadas nesta ligação permanente proporcionam uma maior estabilidade mecânica e valores de resistência mais baixos, muito inferiores aos de uma ligação separável. Na mesma situação, uma maior força de ligação permanente permite uma maior deformação das superfícies de contacto em relação a uma ligação separável. As ligações cravadas são o exemplo mais óbvio deste facto, por exemplo, a deformação significativa dos terminais cravados, bem como a deformação significativa dos condutores individuais. Tanto a força da ligação crimpada como os correspondentes pés PIN permitem uma maior deformação da superfície de contacto. Tal como acontece com as forças mais elevadas, a maior deformação da superfície das ligações permanentes reduz a sua resistência em comparação com a resistência do contacto separável. A deformação das superfícies das ligações separáveis é também limitada por outro requisito da interface separável: a durabilidade do acoplamento. A elevada deformação da superfície conduz normalmente a um elevado desgaste da superfície, o que, por sua vez, pode levar à perda de revestimentos de contacto, como o ouro ou o estanho, nas superfícies de contacto. Esta perda de revestimento aumentará a suscetibilidade à corrosão da superfície de contacto, que será discutida num artigo posterior. A combinação da força oclusal e da durabilidade oclusal das interfaces separáveis limita a deformação e a estabilidade mecânica das interfaces separáveis em comparação com as ligações permanentes e é responsável pela menor estabilidade eléctrica das interfaces separáveis. Em geral, quanto maior for a área de contacto entre duas superfícies, menor será a resistência da interface. Como as ligações separáveis têm uma área de contacto menor do que as ligações permanentes, têm uma resistência maior. Em resumo, a menor força de uma ligação separável resulta numa menor estabilidade mecânica e a menor área de contacto resulta numa maior resistência em comparação com uma ligação permanente.

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