З'єднувачі для плоских кабелів (FPC, Micro-Match, AMP-Latch)

1. З'єднувачі FPC для плоских плівкових кабелів
2. З'єднувачі Micro-Match для плоских кабелів
3. З'єднувачі для плоских кабелів AMP-Latch
4. висновок
5. література

Працездатність електротехнічного вироби часто залежить саме від якості з'єднувачів. Особливо, коли до кінцевого продукту пред'являються серйозні вимоги по експлуатації: вибростойкость, стійкість до механічних пошкоджень, пило-і вологостійкість, здатність перебувати в хімічно агресивному середовищі, широкий робочий температурний діапазон та ін.

З особистої практики, 6 з 10 випадків несправності пристроїв зв'язку пов'язані з з'єднувачами. Можливі причини: корозія, нещільне з'єднання, випадання кабелю через вібрації або дії недосвідченого персоналу.

Широке застосування плоских кабелів практично у всіх стаціонарних та мобільних додатках (морські, наземні, повітряні) обумовлено рядом переваг таких сполук:

• компактність навіть при великому числі контактів;
• проста і швидка заміна пошкодженого кабелю;
• організація несучих провідників, що виключає заплутування;
• з'єднання віддалених один від одного модулів і виконавчих пристроїв в рамках одного блоку або вироби;
• «Рухливість» з'єднання. За рахунок гнучкості і довговічності самого кабелю можливе підведення харчування і сигнальних ліній до рухомих вузлів пристрою (наприклад, до каретки струменевого принтера). Важливо, однак, пам'ятати, що рухи повинні відбуватися в площині, паралельній полотну кабелю.

Варто також відзначити, що самі плоскі кабелі поділяються на два великі класи: плівкові FFC- / FPC-кабелі (звані іноді гнучкими друкованими платами) та гнучкі сигнальні шлейфи.

З'єднувачі FPC для плоских плівкових кабелів

Гнучкий плівковий кабель являє собою один або кілька шарів діелектрика з розташованими між ними провідниками. Такі з'єднувачі призначені для об'єднання окремих електронних вузлів і елементів в єдиний пристрій. FPC легко згинаються, що дозволяє виробляти монтаж в важкодоступних місцях і збільшити щільність друкованих плат.

Мал. 1. Розташування контактів із зазначенням їхнього кроку

Виходячи з тенденцій до мініатюризації всіх технічних засобів, з'єднувачі FPC виробництва компанії TE Connectivity розроблені з урахуванням жорстких вимог ринку (зменшення кроку контактів, висоти, можливість автоматизованого монтажу). Вони відповідають всім цим вимогам, забезпечують надійне з'єднання, захищають контактну площадку кабелю, мають «нульове» зусилля зчленування (так зване ZIF-з'єднання) і не вимагають додаткових інструментів для фіксації кабелю в соединителе. З'єднувачі FPC знайшли широке застосування в побутових приладах, комп'ютерах, ноутбуках, принтерах, мобільних телефонах, смартфонах, різних карт-ридерах, відеокамерах, пристроях Глонасс / GPS, ігрових консолях, телевізорах, медичному обладнанні та багато іншого.

Доступні з'єднувачі з кроком 0.25, 0.3, 0.5, 1.0 і 1.25 мм. Під кроком контактів тут розуміється відстань між центрами межують контактів, розташованих у шаховому порядку, (малюнок 1).

За типом приєднання виконання з'єднувачів FPC ділиться на ZIF і non-ZIF. Останні розраховані на безпосередню вставку кабелю в колодку пружних контактів з деяким зусиллям. Іноді це призводить до заломів, і застосування таких роз'ємів поступово скорочується. Їх незаперечною перевагою все ще залишається низька ціна. Cоединители в ZIF-виконанні оснащені засувкою, яка фіксує підключений кабель в заданому положенні. Засувки бувають різних конструкцій, але завдання у них одна - максимально спростити приєднання. Приклад роботи засувки можна простежити по малюнку 2.

Мал. 2. Принцип роботи засувки з'єднувача FPC

FPC випускаються з верхнім і нижнім розташуванням контактів (рисунок 3). Це обумовлено тим, що контактна площадка на плівковому кабелі може бути як з однієї, так і з іншого боку. Плюс, пристрій з висновком у вигляді плівкового шлейфу може встановлюватися по-різному щодо роз'єму. Щоб уникнути перекручування шлейфу, пропонуються роз'єми з верхнім або нижнім розташуванням контактів.

Мал. 3. З'єднувачі FPC з верхнім і нижнім розташуванням контактів

Узагальнені характеристики з'єднувачів серії FPC наведені в таблиці 1.

Таблиця 1. Узагальнені характеристики з'єднувачів FPC

Крок контактів, мм 0.25; 0.3; 0.5; 1.0; 1.25 Число контактів До 71 Робочий струм, А До 1 Робоча напруга до 250 VAC / 125 VDC Корпус / засувка Термопластик UL 94V-0 Висновки Олово, золото Робоча температура, ° С -40 ... 85

З метою задовольнити потреби інженерів-проектувальників з'єднувачі FPC випускаються в вертикальному і кутовому виконаннях для поверхневого монтажу і монтажу в отвори друкованої плати, з різними конструкціями засувок і матеріалами контактів.

FPC входять в складську програму офіційного дистриб'ютора TE Connectivity компанії КОМПЕЛ. Найбільш популярні складські позиції наведені в таблиці 2.

Таблиця 2. Складські позиції FPC

З'єднувачі Micro-Match для плоских кабелів

сімейство з'єднувачів Micro-Match украй велика і вже висвітлювалося на сторінках нашого журналу [7]. В рамках даної статті нас цікавлять тільки з'єднувачі для плоских шлейфів. Micro-Match є одними з найбільш мініатюрних з'єднувачів для плоских кабелів з кроком контактів 1.27 мм. Контакти луджені, повністю покриті металом (ніяких порожніх країв і т.д.), що запобігає переміщенню продуктів корозії. Нагадаємо, що головна перевага Micro-Match перед іншими видами з'єднувачів - це наявність контактної пружинної системи в розетці, яка:

• нейтралізує відносні переміщення, викликані вібрацією і тепловим розширенням між контактами вилки і розетки;
• забезпечує щільне з'єднання за будь-яких обставин, захищаючи з'єднувач від фреттинг-корозії (корозія, що виникає при мінімальному повторюється (локальному) переміщенні двох поверхонь відносно один одного в умовах корозійної середовища);
• забезпечує захист від стирання.

Варіанти і комбінації використання різних типів вилок і розеток з'єднувачів Micro-Match для плоского кабелю продемонстровані на малюнках 4 і 5.

Мал. 4. З'єднувачі Micro-Match для плоских кабелів

Мал. 5. З'єднувачі Micro-Match на платах

Загальні характеристики з'єднувачів вказані в таблиці 3.

Таблиця 3. Характеристики з'єднувачів Micro-Match

Крок контактів, мм 1.27 Число контактів до 24 Робочий струм, А до 1.5 Робоча напруга до 230 VAC / 100 VDC Корпус / засувка Термопластик UL 94V-0 Висновки Фосфористая бронза Робоча температура, ° С -40 ... 105

У таблиці 4 наведені складські позиції розеток з верхнім введенням для монтажу в наскрізні отвори друкованої плати (рисунок 6), з верхнім введенням для поверхневого монтажу (рисунок 7), з боковим введенням для монтажу в наскрізні отвори друкованої плати (рисунок 8). Кожна розетка може бути з майданчиком для автоматизованого монтажу і без неї.

Таблиця 4. Складські позиції розеток з'єднувачів Micro-Match

Мал. 6. Схема розетки з верхнім введенням для монтажу в наскрізні отвори друкованої плати

Мал. 7. Схема розетки з верхнім введенням для поверхневого монтажу

Мал. 8. Схема розетки з боковим введенням для монтажу в наскрізні отвори друкованої плати

У таблиці 5 представлені складські позиції прямих вилок для монтажу в наскрізні отвори (рисунок 9), кабельних вилок з проколюванням ізоляції (рисунок 10), а також з'єднувачів для монтажу в наскрізні отвори з проколом ізоляції (рисунок 11).

Таблиця 5. Вибір вилок, з'єднувачів і ізоляторів Micro-Match

Мал. 9. Схема вилки прямий для монтажу в наскрізні отвори

Мал. 10. Схема вилки кабельної з проколюванням ізоляції

Мал. 11. Схема з'єднувача з монтажем в наскрізні отвори з проколом ізоляції

З'єднувачі Micro-Match застосовуються при виробництві автомобільних аудіо- та мультимедійних систем, систем навігації, ігрових консолей, базових станцій, телефонів, телевізійних приставок, аудіотехніки.

З'єднувачі для плоских кабелів AMP-Latch

Назва серії з'єднувачів AMP-Latch складається з двох частин: АМР - назва торгової марки, і Latch - «клямка».

З'єднувачі AMP-Latch оснащені контактами IDC (Insulation-Displacement Connector - контакти зі зміщенням ізоляції). Дані контакти не вимагають зачистки і підготовки кабелю. Одного натискання на кришку розетки досить, щоб проколоти відразу всі контакти. Це дозволяє значно скоротити трудові витрати.

Підключення плоского кабелю відбувається в чотири етапи:

1. вирівнювання проводів плоского кабелю щодо слота;
2. вставка кабелю, натиск кришки (ізоляція починає зміщуватися);
3. ізоляція розрізана, провідники починають деформуватися;
4. кабель вставлений повністю, жили щільно затиснуті, з'єднання встановлено.

Після розрізу ізоляції провідник виявляється затиснутий в вилці. На нього діє залишковий тиск контакту, зубці якого щільно затискають провідник. Таке з'єднання можна назвати «без доступу повітря». Отже, не буде корозії та інших шкідливих впливів зовнішнього середовища. Термін служби з'єднання значно зростає.

Основні характеристики з'єднувачів наведені в таблиці 6.

Таблиця 6. Характеристики з'єднувачів AMP-Latch

Характеристики / Найменування Дворядні розетки
AMP-Latch Вилки AMP-Latch
з засувками Вилки AMP-Latch
в низкопрофильном корпусі Число контактів до 64 Крок контактів, мм 2.54 Корпус Термопластик UL 94V-0 Напруга / струм до 250 VAC / 1А Контакти золото Засувка Термопластик UL 94V-0 - Робоча температура, ° С -65 ... 105 -40 ... 105

Корпуси вилок і розеток мають елементи конструкції, які дозволяють уникнути неправильного з'єднання.

Дворядні розетки AMP-Latch (з центральним прямокутним виступом) призначені для обтиску стандартного плоского кабелю з кроком 2.54 мм. Поставляються з кришкою на корпусі.

Вилки AMP-Latch в низкопрофильном корпусі випускаються в прямому і кутовому виконанні. Схеми приведені на малюнках 12 і 13. Розмір «А» і складські артикули - в таблиці 7.

Мал. 12. Схема прямих вилок AMP-Latch

Мал. 13. Схема кутових вилок AMP-Latch

Крім цього, випускаються вилки з засувками. Також є можливість замовити вилки стандартного виконання прямі (для монтажу в наскрізні отвори з короткими засувками), кутові (для монтажу в наскрізні отвори з довгими і короткими засувками). Складські позиції наведені в таблиці 7.

Таблиця 7. Складські позиції з'єднувачів AMP-Latch

У комплекті з з'єднувачами AMP-Latch можливо застосовувати різні додаткові аксесуари, що дозволяють зробити використання роз'ємів ще більш зручним і практичним:

• знімний гнучкий пластиковий язичок для роз'єднання розетки і вилки ( 120623-1 );
• контакт-заглушка (на гребінці - 499712-1 , Розсипом - 104072-1 ). Використовується, коли розетка може стикуватися з декількома вилками, дозволяє вибрати тільки одну правильну вилку для вставки. Вставляється в розетку, а в вилці видаляється відповідний штир;
• нейлоновий язичок ( 5088450-х ). Роз'єднує вилку і розетку. Призначений для постійного монтажу на розетці;
• планка для компенсації натягу кабелю ( 499252 ).

З'єднувачі широко використовуються при виробництві промислового і медичного обладнання.

висновок

Історія компанії TE Connectivity налічує вже понад 50 років. На сьогоднішній день вона є одним з провідних у світі постачальників спеціалізованих електронних компонентів і промислових товарів. Компанія випускає понад півмільйона найменувань продукції для різних галузей, від автомобільної, військової, аерокосмічної промисловості, до виробництва телефонів, комп'ютерів і побутових приладів. З'єднувачі для плоских кабелів є одним з фокусних напрямків компанії, від їх якості залежить робота безлічі електронних пристроїв. На основі роз'ємів FPC, Micro-Match, AMP-Latch, можна організувати всі необхідні і можливі внутрішньоблокові з'єднання.

До переваг і відмінних рис з'єднувачів виробництва компанії TE Connectivity можна віднести:

• використання тільки якісних матеріалів;
• стабільність виконання і геометричних розмірів;
• надійне з'єднання, стійке до вібрацій, корозії, тепловому розширенню, окислення;
• великий вибір серій, типорозмірів;
• висока міжконтактного ізоляція;
• можливість ручного і автоматичного складання;
• проектні поставки (і проектні ціни);
• гарне співвідношення ціна / якість;

TE Connectivity традиційно дружньо налаштована по відношенню до розробників і інженерам. Розглянуті серії з'єднувачів супроводжуються повним набором документації і креслень, звітами випробувань. Є можливість замовити безкоштовні зразки для натурних випробувань.

література

1. www.te.com;
2. www.compel.ru;
3. Fine Pitch FPC (Flexible Printed Circuit) Connectors (документація TE Connectivity);
4. MICRO-MATCH Miniature Connector System (документація TE Connectivity);
5. Олександр Калачов. «Контакт між минулим і майбутнім: коннектори сімейства Micro-MaTch» / Новини електроніки. №9. 2012 р .;
6. AMP-LATCH Ribbon Cable Interconnect (документація TE Connectivity);
7. Новини електроніки №9 2012. «Контакт між минулим і майбутнім: коннектори сімейства Micro-Match», стор. 11 ... 14.