二、IC连接性 由于元件表面贴装技术(SMT)的发展,对于电子线路板(ECB)的设计和制造带来很多好处:增加了电路的密度、产品的可靠性和降低了组装的成本。 但是由于减小了元件的尺寸,管脚的间距更紧密,同时由于线路板密度的增加,导致故障诊断和元件的互联更加困难,这样一些相应表面贴装技术的探测和互联装置应用而生,他们解决了检测表面贴装器件种种麻烦:不小心造成集成电路管脚短路、“焊接检测”细管脚所产生的机械和电气问题,在握持多个探头的同时还要操作仪器,插入和拔出的灵活性,对特殊元件的连接(例0.55mm的PQFP封装) IC连接性zui主要的标准:电气可靠性。一般采用测试钩与集成元件的管脚“两点接触法”,这样产生了冗余的物理联接,把短路部分增长,提高了连接的可靠性。 三、射频和微波连接 射频和微波由于其特殊性,连接技术比较复杂,下面简单论述: 在射频和微波测量及应用中,有许多同轴连接头可以选用,每一种连接头都是为特定的目的和具体的应用而设计的。在微波测量中,频繁地连接或断开会影响接头的使用寿命,因此,应该认真地考虑接头问题。 任何连接头的频率范围受限于同轴结构中,*个圆型波导传播模式的激励情况,减少外导体的直径可以提高zui高频率上限,用介质填充空气绝缘的部分,会降低上限频率并增加系统损耗。 所有连接头的性能都受耦合接口质量的影响。如果内外导体的直径偏离了设计尺寸,电镀的表面质量差,或者连接处的接点间隔过大,则接口处的反射系数和电阻损耗就会增大,使性能变坏。 有几种连接头,如APC-7,无阴阳之分,而大多数连接头都是阴性的,有开槽,在接口处会引入一个很小的感抗。这些开槽可以适应公差的变化,但影响重复性,而且在连接1000次之后会发生损坏,使用无槽连接头,能使感抗减少,重复性提高。 下面对测试和测量中常用的连接头作一简要介绍。 1. APC-7(7mm)型连接头 APC-7(Amphenol Precision-7mm)在频率高达18GHz的接头中,反向系数zui小,测量的重复性,是由HP和Amphenol公司于1960年共同研制而成的。这种接头没有阴性阳性之分,在实际应用中被认为是用的一种接头,特别适合在计量和校准中使用。 2. N型连接头 N型(Navy)50Ω接头于1940年出现,主要是在4GHz以下的军用系统中使用。1960年进行了改进,工作频率提高到12GHz,后来又提高到18GHz,有些75Ω的产品也采用了N型设计,其内导体的直径较小,因此和50Ω的连接头是不相容的。 3. SMA型连接头 SMA属于小型头(Subminiature A),由BendixScintilla公司设计,是zui常用的RF微波接头之一。这种接头主要用于半钢电缆和固定连接的部件中。大多数SMA连接头的反向系数比其它可用于24GHz的连接头要大,这是因为SMA的介质支撑固定起来比较困难。 4. 3.5mm连接头 3.5mm的连接头主要是由HP公司开发的,早期由Amphenol生产。该产品的设计目标是:在尺寸上和通常的SMA一致,而物理接口则列坚固耐用,工作频率可高达34GHz。 5. 2.92mm连接头 2.92mm的连接头在尺寸上和SMA及3.5mm相一致,但工作频率可高达40GHz。 6. 2.4mm连接头 2.4mm的连接头是由HP、Ampheenol和M/A-COM共同开发的产品,工作频率达50GHz。该种接头在设计上增加了外壁的厚度,增强了阴性销钉,因而不象SMA和2.92mm接头那样容易损坏。借助于精密适配器,该接头可以和SMA、2.5mm和2.9mm等接头相配对2.4mm的产品有三个质量等级:通用型,仪器型和计量型。通用型适合在部件、电缆和微带中使用,因为在这些场合下,连接不经常,对重复性要求不高,比较经济。仪器在测量中使用,因为在测量中,重复性和长寿命首先要考虑的问题。计量型用来校准,因为校准时对接头的性能和重复性要求zui高。 7. 1.85mm连接头 1.85mm的连接是由Agilent公司于80年代中期开发的产品,其工作频率高达60GHz。为了支持连接头的标准化,Agilent公司于1988年将这一接头的设计公开化,目前只有少数接工作,1.85mm的连接头和1.4mm的连接头可以互相连接,强度也一样。许多专家认为,在工作频率高达60GHz的同轴连接头,这种接头已经是zui小的了。 8. 1.0mm连接头 设计这种接头是为了使传输的信号频率可以一直到110GHz,这种1.00mm连接头,互相连接时灵活而可靠,是精密制造业取得显著成就的结果。 9. BNC型连接头 BNC (Bayonet Navyconnector)连接头当初主要是以军用为目的,目前它已经在视频和RF方面得到了广泛的应用,工作频率可高达2GHz。在4GHz以上,开槽可能会辐射信号。BNC连接头目前有50Ω和75Ω两种,螺纹连接型 (TNC)解决了信号泄漏的问题,工作频率可高达12GHz。 10. SMC型连接头 比SMA接头小得多,它非常适合在空间受限制,泄漏要小且圆定连接的场合使用,工作频率一般可达7GHz。 接头的维护与使用 虽然各公司的许多RF/微波接头在设计上都考虑到了其机械接口的准确性和坚固性,但在使用中,经常清洁接口是十分必须的,同时在拧紧时加到螺母上的转矩大小也要适当,以保证阳性触头肩部与阻性触指之间的间隔为zui小。只有这样,才能保证有良好的信号连接特性。图9为各种频率下反向系数随触点间隔变化的情况。 为了保证触点间隔为zui小,又不能用力过大,影响接头的寿命,必须小心地用一定大小的转矩施加于螺母,表1所示,为各种接头所需要的转矩矩数值。 |