調整片

[拼音]：jiecha yuanjian

[英文]：connector

通過機械動作實現電子電路的接通、斷開或轉換的機電元件。它的主要功能是傳送電訊號或電能，有的還具有濾波功能。在複雜的電子裝置中，接插元件的用量很大，在電路中起著聯絡各個子系統或電路的作用。它的質量和可靠性直接影響整個電子系統的效能和運轉，其中最突出的是接觸問題。接觸不良不但影響訊號或電能的正常傳送，而且也是噪聲的重要來源之一。

發展概況

20世紀30年代初第一次出現多觸點聯結器。30年代末，為了適應快速連線的需要，出現了卡口式聯結器，不久又研製成功N型和BNC型高頻同軸聯結器，工作頻率從原來的300兆赫提高到11吉赫。N型聯結器是美國P.奈爾設計的，後來他又同C.康賽爾曼一起在卡口式聯結器基礎上改進設計成 BNC型。以他們的名字命名的這兩種聯結器，至今仍被各國廣泛採用。

為了適應半導體、積體電路和計算技術發展的需要，出現了很多小型化、高密度、高精度和高可靠的新型接插元件。50年代末出現了小型壓接可拆卸式接觸體的聯結器。60年代出現了小型壓接後鬆可拆卸式接觸體的聯結器，14毫米、7毫米、3.5毫米的精密同軸聯結器，工作頻率提高到26.5吉赫。同時出現了一批適用於印製電路板的各種接插元件。70年代末出現小型高可靠聯結器，1.75毫米的高精密同軸聯結器。工作頻率提高到40吉赫以後，為適應積體電路的需要，人們又研製出刺接式帶狀電纜聯結器、微型導電橡膠聯結器和各種微型開關等。

結構

接插元件的結構雖然各不相同，但都由三部分構成，即接觸體、絕緣體和殼體。

接觸體

通過操作能斷開或閉合電路的兩個或多個導體。片狀的單元導體稱接觸片，柱狀的稱插針或插孔；能斷開或閉合電路的一組動、靜觸點稱觸點組。接觸體是接插元件的核心部分，它不但起電傳導的作用，而且對使用中可能遇到的各種機械和環境應力應有足夠的抵抗能力。多數接觸體都有陰、陽之分。插針、接觸片稱陽性接觸體，插孔、音叉式簧片稱陰性接觸體。分辨不出陰和陽的稱為中性接觸體。

接觸體的型式很多，圖中為常見的幾種。通常採用切削加工或無切削加工的方法成形。圓柱形插針、插孔結構簡單、接觸可靠、容易加工出各種規格，因而得到廣泛應用。

製作接觸體的材料應具有良好的導電效能、機械效能、無磁性和良好的機械加工效能。銅合金（如黃銅、磷青銅和鈹青銅等）用得最多，尤以鈹青銅的效能為最佳，工作溫度達149

時仍保持良好的彈性。溫度超過149

時，為了防止應力鬆弛常採用鎳基合金(如鈹鎳合金)製作接觸體。

為了改善接觸體導電效能和防止配合表面受機械或化學作用的損害，通常都在其表面鍍上一層其他金屬，如銀、金、錫鉛合金、銀-金，鎳-金等。在低電平、弱電流的情況下一般都選用鍍金層：陰性接觸體鍍硬金，陽性接觸體鍍軟金。這樣軟硬搭配可以提高耐磨效能，減小接觸電阻。

絕緣體

固定接觸體的絕緣構件，除保證多個接觸體之間的相互電絕緣外，還起導向、定位、密封等作用。絕緣體的材料和結構直接影響接插元件的電氣和機械效能。按材料軟硬程度不同有彈性、半硬和硬絕緣體之分。常用材料有橡膠、塑料、陶瓷和玻璃等。

殼體

固定和保護絕緣體和接觸體的構體。殼體上有定位、導向和鎖緊機構，以確保接外掛能正確地工作。殼體有時還起密封、防水、防火和電場遮蔽等作用。圓形聯結器的殼體有螺紋、卡口和直插自鎖等鎖緊型式，在多接點和插拔力較大的情況下連線方便。採用細牙配合螺紋的聯結器，在極端惡劣的環境條件下也能保持較高的可靠性。殼體常用材料有鋁合金、黃銅、青銅、鋼和不鏽鋼以及塑料等。金屬殼體表面都要有塗覆層以提高防腐能力。常用方法有陽極氧化，鍍金屬（如鋅、鎘、鎳、銀、金）和油漆等。

主要效能引數

接插元件應有良好的電氣效能、機械效能和抗環境效能。電氣效能主要取決於採用的機械結構，任何外界機械力都會引起接插元件電氣效能的改變。接插元件的主要效能有接觸電阻、額定電流、絕緣電阻、試驗絕緣電壓接觸壓力、插拔力和抗環境效能等。

接觸電阻

當一對插合（即閉合）接觸體通過規定的電流時，在接觸對兩端指定位置測得的電阻稱接觸電阻。它包括測量點之間導體的體電阻、接觸部分的收縮電阻和膜層電阻。其中起決定作用的是收縮電阻和膜層電阻，它們隨接觸壓力、接觸體形狀、材料特性、表面汙染的程度和電路中電壓等因素的不同而變化。為了保證可靠地工作，接觸電阻應當穩定。通常在100毫安電流下接觸電阻值應小於0.01歐。

額定電流

在規定條件下保證接插元件正常工作的電流值。電流過載時，接觸處的溫度可能升高到使金屬軟化甚至熔融的程度，這會引起彈性材料退火而失去彈性，導致接觸不良，同時絕緣材料過熱也會使電氣效能降低。在實際使用中，由於接觸體的數目和使用環境條件不同，還要考慮降額使用這一指標。

絕緣電阻

在額定條件下，用絕緣材料隔開的兩個導體之間的電阻。它是絕緣材料的體電阻和表面電阻並聯的結果。通常施加500伏測試電壓，絕緣電阻值至少應在100兆歐以上。接插元件應有較高的絕緣電阻，否則不但增加功率損耗，而且還會造成串音干擾。

試驗絕緣電壓

作介質耐壓試驗時，用絕緣材料隔開的兩個導體之間按規定施加的電壓（試驗時不應產生電擊穿現象）。試驗電壓值通常是根據接插元件的工作電壓來決定的。當工作電壓小於或等於1000伏時，試驗電壓值為工作電壓的三倍，但最低值為500伏。為了使產品有足夠的安全係數，所規定的試驗電壓值又不應超過最低擊穿電壓的四分之三。

接觸壓力

接觸體的彈性部分施加於接觸表面的正向壓力。接觸壓力大，可降低接觸電阻使其趨於穩定;在滑動過程中又能拭去接觸體表面的汙垢，以保持接觸面的清潔。但壓力過大，會使滑動表面金屬層磨損加劇。一般鍍銀層接觸壓力宜在0.7～2牛，鍍金層宜在0.5～1.5牛之間。

插拔力

接觸體相對插入或拔出時所施加的外力，它等於接觸壓力和摩擦係數之積的摩擦力。由於接觸壓力在生產中難以測量，一般只規定插入力和拔出力。由於接觸體導向角的影響，插入力總是大於拔出力。

耐惡劣環境效能

影響接插元件質量和可靠性的主要環境因素有溫度、溼熱、鹽霧、工業氣體、低氣壓等。這些環境因素容易造成彈性材料變質、金屬零件鏽蝕、加速絕緣材料老化，導致接觸電阻增大、絕緣效能下降、高壓擊穿和高頻傳輸效能超值等現象。此外，機械振動容易造成焊點脫落、機械結構鬆脫、接觸電阻不穩定等失效形式。為此，在相應的技術規範中，一般都規定各種模擬環境條件以及電氣、機械效能的試驗方法，作為鑑定、評價和檢測接插元件的質量和可靠性的依據。

種類

接插元件包括聯結器、開關、管座三大類。

聯結器

通常由兩個或多個相對應的電極(接觸體)單元組成，一個稱插頭，另一個稱插座。因此，聯結器也稱插頭、插座。複雜的聯結器的頭和座兩半都有定位和鎖緊機構，以保證接觸體能方便、準確而可靠地連線或分開。聯結器按用途分，有電源和訊號聯結器；按工作頻率分，有低頻和高頻聯結器（採用同軸結構，也稱同軸聯結器）；按外形特徵分，有圓形、矩形聯結器等。帶狀電纜聯結器，具有佔空小、佈線方便、不易混淆和重量輕等優點，在高密度組裝中使用。

印製電路聯結器有直接式(單件式)、間接式（雙件式）和分立接點式三種。直接式用印製電路板的一邊作插頭，插座是在絕緣基座中裝入金屬彈性簧片作接觸體。間接式聯結器由多觸點的插頭和插座兩部分組成。通常插頭是由陽性接觸體組成，安裝在印製電路板上，插座由陰性接觸體組成，安裝在互連母板或走線板上。分立觸點式聯結器是由單個的插針和插孔組成，根據需要垂直地安裝在印製電路板上。

聯結器中接觸體同導線的連線方法(即端接方式)很多，常用的有焊接和無焊連線兩類。焊接操作簡便，是應用較久的一種方法。無焊連線如壓接、繞接和刺接等，不需要加熱，靠專用工具來保證質量，一致性好；不會出現焊接中的虛焊現象，連線可靠性高，在高密度組裝中得到廣泛應用。

開關

通常由許多獨立的電極單元構成，用同一機構操縱使它們同時工作。電極的多少取決於電子電路的結構。開關的型別常根據電極的數目來命名，如單極或雙極開關；有時也按每個電極能接通或斷開的接點數來命名，如單擲或雙擲開關。按用途分則有電源開關和訊號開關。常見的電源開關有鈕子開關和按鈕開關。電源開關在額定負荷下閉合時不應發生過熱現象，而在斷開狀態下對電路又有足夠的電絕緣效能。在高電壓場合使用的開關，為確保人身安全通常有附加接地裝置。用在大電流情況下的開關，在結構上還要考慮防止電弧對觸點的損傷。

訊號開關在電子裝置中常用於檢測、控制和功能選擇，也有的只起訊號傳遞作用。常見的有微動、鍵盤和指輪開關。訊號開關的特點是功率小、操作次數多，因而要求機械壽命長、通斷速度快、可靠性高，並要防止各種汙染和塵埃對開關工作的影響，通常加外殼或密封。