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连接器是超级英雄!

半导体是现代电子设备的核心和灵魂。从最小的消费产品到最大的工业机器,很难想象有任何现代产品不把半导体视为大脑部件。的确,持续的技术发展使消费者市场发生了翻天覆地的变化,如今一些最低端设备的运算能力已远远超过 20 世纪 60 年代人类登月时使用的计算机组。

Harting 超级英雄:(从左至右)M8ty 小姐、IX 队长和 TW1STER

半导体一生中大部分时间都安装在印刷电路板上,深埋入设备的核心位置。这样做有充分的理由,作为运算设备,半导体的所有性能都是很脆弱的,所以必须加以保护。

在外箱、外壳和屏蔽层的保护下,半导体很少暴露在外部世界中。然而,有一个元器件家族必须勇敢地面对外部环境,仅凭自身来抵御人类和大自然带来的最严重伤害。

连接器。

连接器是现代电子行业中真正的超级英雄。无论电子元件安装在何处,大多数情况下都会通过连接器作为外界接口。是连接器实现了电源、信号和数据与设备之间的传输。

就像它们所服务的设备一样,连接器也必须在地球上某些最严苛的环境中完美运行(有时不在地球上)。

谈到恶劣环境时,最先想到的因素之一就是水。任何设计在室外使用的设备都必须防止环境因素的损害,其中损害最明显的就是雨水。IP(侵入防护)等级是一种常见的防水等级表示方法,而具有 IP 等级的连接器的数量和种类都非常多。

Molex Mizu-P25 防溅连接器。您的半导体能做到吗?

水只在特定温度下保持液态。在许多环境中,流水只是一种奢望。连接器必须在北极的严寒环境和汽车引擎室的高温下工作,这样的温度可能会使水结冰或沸腾,也可能会对其他元器件造成损害。半导体一般通过“老化”技术进行测试,组件在该技术下承受高温,人为缩短寿命,从而检测潜在失效。但是在运行过程中将半导体暴露在高温下也会缩短它们的使用寿命,从而缩短失效预期时间。

但是有的时候,仅仅防水还不够。如果把水换成腐蚀性更强的化学品,即使是防水连接器也可能出现失效。如果连接器使用的材质不当,则从海水到化学清洁剂的各种液体都可能会严重损坏连接器。这种情况可能会发生在最意想不到的地方。我曾经遇到过一位设计师,他的工作是为家庭厨房设计炊具和炉灶。他告诉我,普通厨房是人们常见的最恶劣环境之一,从浓酸(橙汁)和腐蚀性化学品(日常厨房清洁剂)到粗糙研磨品(百洁布)和极端温度,这一切都可能摧毁他努力工作的成果。您能想象半导体在这种环境中运行吗?

连接器甚至可以成为电气干扰的最后一道防线,例如 Amphenol 8655H 系列 (160-0027) 产品。对于精密电子设备而言,EMI(电磁干扰)甚至 EMP(电磁脉冲)都可能会导致致命问题,而带金属壳体的连接器和外壳具有屏蔽功能,可在从雷击到日冕物质抛射的各种情况下提供重要保护。这类事件虽然罕见,但是会造成大范围的影响。

除此以外,连接器还常常用于处理问题。连接器的本质意味着它们可断开和重新连接电气或电子电路,有时则会定期断开和重新连接。连接器的性能通常以插拔次数衡量,一次插拔表示一对连接器先连接再断开。有些设计为定期插拔的连接器类型其使用寿命可达成百上千甚至成千上万次插拔。

此外,即使是经验最丰富的用户,也可能会发生操作不当的情况。曾经有位一级方程式赛车队的工程师递给我一个损坏的连接器。那是一件推挽式连接器,只需握住正确的插头部位并轻轻拔出即可。那个连接器明显曾被用力扭转,但是用户却固执地表示这不是他的错。连接器必须坚固耐用,才能抵御此类因使用不当造成的损害,例如 TE Connectivity HDSC 密封系列 (164-2386) 。您能够想象半导体在这类操作下完好无损吗?

半导体可能会收获所有的荣耀,但是在您看来,它们真的像超级英雄吗?连接器常常暴露在风雨、日晒、电磁辐射和宇宙真空中。在我看来,这才像是超级英雄起源的故事......

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Connector Geek is Dave in real life. With 28 years in the industry, Dave likes talking about connectors almost as much as being a Dad to his two kids. He may still be a kid at heart himself...

11 Jul 2019, 9:31