I connettori sigillati hanno tre componenti di base:
1. Corpo connettore
2. Spilla
3. Guarnizioni di isolamento
Le scelte effettuate in queste aree possono avere un impatto significativo sulle prestazioni, sull'affidabilità e sui costi del dispositivo. La prima considerazione nella scelta di un connettore sigillato deve considerare il quadro generale: dove verrà montato? La scelta del materiale dell'alloggiamento dipende dall'applicazione, ma è fondamentale per garantire una buona corrispondenza tra il corpo del connettore ei materiali dell'alloggiamento. Le considerazioni materiali includono:
Applicazioni aviotrasportate, che possono spingere i progetti di imballaggio verso metalli più leggeri;
· L'ambiente operativo ad alta temperatura restringe la selezione ai metalli con buona resistenza al calore;
· Indicare ambienti corrosivi dove sono richiesti materiali resistenti alla corrosione;
Anche l'ambiente operativo e il metodo di connessione del dispositivo (saldatura laser o saldatura) guideranno direttamente la selezione del materiale. Per i connettori multi-pin, HSG consiglia generalmente la saldatura laser. Per i connettori a pin singolo (solitamente RF), la saldatura laser o la saldatura sono metodi di integrazione comuni.
Hermetic Solutions Group produce corpi di connettori CC sigillati nelle seguenti aree:
· Alluminio
· Acciaio inossidabile
· Kovar
· Titanio
Abbiamo anche la capacità unica di utilizzare la tecnologia di saldatura di metalli esplosivi per produrre corpi di connettori bimetallici, tipicamente realizzati in alluminio/acciaio inossidabile o titanio/acciaio inossidabile. Questi corpi connettore presentano un inserto in acciaio inossidabile saldato alla parte in acciaio inossidabile del corpo del connettore e il resto del corpo del connettore funge da transizione saldata al laser (da metallo a metallo) in un alloggiamento in alluminio o titanio.
Questi alloggiamenti per connettori saldati forniscono un modo ideale per costruire connettori CC ad alte prestazioni che si adattano a un alloggiamento leggero. Tuttavia, le prestazioni hanno un prezzo. Come accennato in precedenza, i connettori bimetallici in genere aggiungono dal 25% al 50% del costo totale rispetto alle opzioni monometalliche solide. Detto questo, da decenni i nostri clienti convalidano l'analisi costi/benefici di questo approccio in applicazioni leggere e ad alta affidabilità. Oggi abbiamo migliaia di questi connettori che funzionano in modo affidabile in un'ampia gamma di applicazioni mission-critical. Un altro vantaggio di questo approccio è che semplifica notevolmente il processo di sostituzione quando è necessario rimuovere il connettore.
Formato connettore sigillato
Hermetic Solutions Group produce connettori sigillati in configurazioni standard/mil-spec e design personalizzati. Le combinazioni di materiali del corpo discusse in precedenza sono disponibili per tutti i nostri connettori CC. Tutti i connettori sigillati discussi di seguito sono testati per rilevare le perdite<1x10-9 cc="" he="" @="" 1="" atm="" unless="" otherwise="" stated.="" available="" standard="" styles="">
• Sub-D
Il connettore Sub-D o D-Sub è il più grande (e il più vecchio) di qualsiasi design di connettore standard che realizziamo. Sebbene sia stato introdotto per la prima volta da Cannon nel 1952, il design è ancora in uso oggi, ma di solito lo vediamo più nelle applicazioni legacy che nei nuovi design.
• Micro-D
Questi sono i connettori CC più comuni attualmente prodotti dalla nostra divisione PA&E. Rappresentano una prima mossa nella miniaturizzazione del formato del connettore di tipo D. I nostri connettori Micro-D sono progettati per soddisfare o superare i requisiti della specifica MIL-DTL-83513.
• Nano-D
Questo design del connettore spinge ulteriormente la tendenza della miniaturizzazione e sta guadagnando popolarità. Nano-D è una stella nascente nel settore della difesa/aerospaziale dove il peso e il risparmio di spazio sono criteri sempre più importanti. Quando è realizzato con materiali comparabili e con lo stesso numero di pin, un tipico connettore Nano-D pesa circa 1/4 del peso di un Micro-D comparabile. La situazione è simile quando si confronta il passo principale del Nano-D (.025") con quello del Micro-D (.050"). I nostri connettori Nano-D soddisfano o superano MIL-DTL-32139.
• 38999
Il design del connettore circolare 38999 risale a più di 20 anni prima del connettore Sub-D. Le versioni sigillate dei nostri connettori compatibili 38999 sono ancora ampiamente utilizzate nelle applicazioni militari oggi. Tutte le versioni in alluminio di questo tipo di connettore combinano piedini leggeri e in rame berillio (BeCu). Tuttavia, il ciclo termico può degradare le prestazioni di tenuta al livello 1x{5}} utilizzando questo metodo.
• Configurazione personalizzata
Hermetic Solutions Group produce anche connettori CC e passanti su progetto dei clienti. Qui, il cielo è il limite (entro limiti ragionevoli) per le opzioni di progettazione, ma l'utilizzo di componenti standard consente di risparmiare tempo e denaro. La personalizzazione in genere raddoppia il costo di connettori standard comparabili (questo varia notevolmente in base alla quantità acquistata).
Cooperare
I connettori sigillati standard sono dotati di accoppiamento standard non sigillato e sono ampiamente disponibili presso la nostra divisione Cristek Interconnect. I connettori sigillati personalizzati possono richiedere la costruzione di connettori di accoppiamento personalizzati, che possono anche essere un fattore di costo. Appunti
applicazione
L'applicazione è il driver principale per la selezione del materiale di piombo. BeCu è il materiale dei pin più comune per i tipici connettori CC aerospaziali. Questo materiale riduce il diametro necessario di oltre la metà rispetto ai perni in Kovar. BeCu può anche trasportare circa 3 volte la corrente rispetto a pin Kovar di dimensioni simili. Ne discuteremo di seguito, ma l'utilizzo di pin BeCu nei connettori ermetici richiede tecniche di sigillatura/isolamento specifiche. La sigillatura del vetro non è un'opzione per i piombi BeCu perché sigilla il vetro a temperature superiori a quelle che questo materiale di piombo può sopportare. Altri materiali di piombo comuni includono:
Kovar - comunemente usato nei connettori CC e RF sigillati in vetro
Platino/iridio (Pt/Ir) - materiale di piombo comune per impianti medici
Inconel - ampiamente utilizzato nelle applicazioni ad alta pressione e alta temperatura (HPHT) (Inconel è un fattore di costo)
Numero di pin
Maggiore è il conteggio dei pin, maggiore è il costo, ma non è solo il costo dei pin extra. Più pin significa anche che è necessaria più manodopera per assemblare e lavorare il connettore e influisce sul costo complessivo del connettore.
Ad esempio, un 37-pin Micro-D potrebbe costare 2,5 volte di più di un 9-pin Micro-D (supponendo che entrambi siano fatti dello stesso materiale).
Anche la dimensione del pin può essere un fattore di costo. I piccoli pin utilizzati nel formato Nano-D sono generalmente più costosi dei pin Micro-D perché richiedono requisiti di produzione e tolleranze aggiuntivi.
pin di cablaggio
La maggior parte dei connettori ermetici può includere pin con piani di collegamento del filo con un piccolo costo aggiuntivo. Tuttavia, i pin di instradamento aggiungono costi sostanziali (~2x) a causa della manodopera e della complessità. Se eseguiamo il cablaggio durante il processo di produzione, potremmo vedere tempi di consegna complessivi più brevi e una catena di approvvigionamento semplificata. In alcuni casi, diventa un costo necessario a causa delle limitazioni di accesso in cui è necessario eseguire il cablaggio prima dell'integrazione nello chassis.
placcatura
La placcatura è un'altra area che potrebbe non venire subito in mente quando si progetta un connettore ermetico, ma ha un impatto sui costi complessivi.
La placcatura selettiva è una considerazione primaria in questo campo: significa eliminare la placcatura (attraverso la mascheratura o la lavorazione secondaria) per eliminare la placcatura in determinate aree. Queste operazioni richiedono più manodopera e quindi comportano costi aggiuntivi.
Anche il materiale di placcatura è una considerazione. Alcuni materiali di placcatura stanno diventando obsoleti o sono stati banditi. Ad esempio, i rivestimenti SnPb e Cd possono essere difficili da reperire perché RoHS e REACH non consentono questi materiali a causa di problemi di tossicità.
Le operazioni di saldatura vengono solitamente eseguite mediante placcatura con Ni/Au, ma è possibile anche Ag. L'esposizione a lungo termine all'ossigeno, alla temperatura, ecc. può ridurre il numero di opzioni di placcatura praticabili qui. La nichelatura viene solitamente utilizzata per la resistenza alla corrosione, ma la sua saldabilità è scarsa. pezzo
In Hermetic Solutions Group, utilizziamo vetro e materiale Kryoflex® per sigillare i pin nel corpo del connettore. Il metodo migliore dipenderà dall'applicazione specifica.
Le applicazioni RF utilizzano quasi esclusivamente il vetro, mentre le applicazioni DC possono utilizzare entrambi i materiali. Le guarnizioni in vetro offrono una buona costante dielettrica RF, sono chimicamente resilienti e generalmente sono meno costose da elaborare. Il problema principale con la sigillatura del vetro è che la scelta del materiale di piombo è molto limitata, di solito una lega ferro/nichel come Kovar. I connettori sigillati in vetro sono anche suscettibili alla rottura/allargamento del menisco e richiedono una lavorazione a temperature molto elevate.
Kryoflex fornisce una buona rigidità dielettrica, previene la propagazione delle cricche e può sigillare molte opzioni di materiali di piombo compatibili (e leghe di rame più conduttive). Offriamo anche diverse configurazioni per supportare più opzioni/combinazioni di temperatura e corpo. Le guarnizioni Kryoflex, sebbene generalmente più costose da lavorare, forniscono un'affidabilità a lungo termine più affidabile.
Come puoi vedere, ci sono una serie di considerazioni quando si configura il connettore sigillato corretto per la propria applicazione. Queste diverse variabili offrono ai progettisti una grande flessibilità nel bilanciare requisiti di prestazioni e costi.
Hermetic Solutions Group produce una varietà di formati di connettori sigillati, inclusi connettori sigillati standard mil-spec e configurazioni personalizzate. Non vediamo l'ora di condividere la nostra esperienza decennale nella produzione di connettori sigillati standard e personalizzati.
