電氣連接介紹

電子知識電氣連接（3）電氣連接廣義上是指電氣產品中所有電氣回路的集合，包括電源連接部件例如電源插頭、電源接線端子等、電源線、內部導線、內部連接部件等;而狹義上的電氣連接則只是指產品內部將不同導體連接起來的所有方式。電氣連接包括：接線端子、PCB連接器、工業(yè)連接器、接線盒、重載連接器、電纜、電纜接頭、安全柵、接觸件等。為了統一術語，一般所稱的電氣連接是指狹義上的電氣連接，而使用電氣連接組件來指廣義上的電氣連接。用途：電氣連接廣泛應用于電子、電氣、工業(yè)生產、基礎建設、化工、港口、機械、國防、工業(yè)控制等領域。電氣連接分類一般按照電氣連接組件的位置，電氣產品中的電氣連接組件可以分為外部電氣連接組件和內部電氣連接組件兩大部分。外部電氣連接組件是指產品外殼（電氣外殼）外部的所有電氣連接組件，這些電氣連接組件由于不包括在產品外殼（電氣外殼）的防護之內，因此，必須單獨滿足相應的電擊防護要求。內部電氣連接組件是指產品外殼（電氣外殼）內部的所有電氣連接組件，這些電氣連接組件由于包括在產品外殼（電氣外殼）的防護之內，因此，一般只需要滿足相應的功能絕緣要求即可。以常見的電飯煲為例（見圖1），它使用電源線組件和供電電網連接提供工作電源，電源線組件通過耦合器與電飯鍋的內部實現連接，耦合器通過內部導線連接到內部控制器（限溫器、熱熔斷體）及發(fā)熱管等部件上，形成電氣回路。電氣連接組件組成一般電氣連接組件主要由電氣連接部件（例如接線端子等）、電線電纜、電線固定裝置和電線保護裝置（例如單獨的電線護套等）等部件組成。電氣連接部件通過提供適當的機械作用力，將不同的導體部件可靠地固定在一起，實現電氣連接。電氣連接部件的關鍵作用在于提供可靠的連接，避免不同導體之間出現接觸不良而引起危險。電氣連接部件通常由非金屬支撐部件和金屬連接部件組成，非金屬支撐部件作為支撐基礎，除了要求能夠在長期工作中起到絕緣的作用外，還要求能夠承受使用中所支撐導體的發(fā)熱，不會出現導致危險的變形（對于熱塑性材料而言，可以通過球壓測試來驗證。），并且有一定的阻燃等級，不會成為潛在的火源。電線電纜作為主要的載流部件，除了要求有足夠的載流能力之外，還要求有足夠的機械強度和絕緣特性，以滿足使用中的電擊防護要求。為了確保電氣連接的長期有效，一般應采取有效措施，避免電線電纜在電氣連接部位承受過分的機械應力。通常的解決方法是在電氣連接部位附近使用附加固定方式來固定電線電纜，也就是俗稱的電線電纜“雙重固定方法”。以下分別介紹外部電氣連接組件和內部電氣連接組件在設計時應當注意的問題。電氣連接技術分類電子制造中的電氣互連技術從根本上說是材料連接技術。而隨著科學技術，特別是新材料的不斷發(fā)展，主要針對金屬材料加工的焊接技術也已發(fā)展成為面向所有材料（特別是各種新材料）進行連接加工的科學與技術，即意味著“連接”比“焊接”的內容更加廣泛。在國際上，也開始用“joiningandwelding”代替單一的“welding”，或直接使用連接（joining）。電氣互連技術是材料連接技術中材料種類最多，連接結構和工藝最復雜，連接與隔離尺寸最精密，同時也是對連接質量和可靠性要求最高、最具發(fā)展前景的高科技。材料連接技術是通過機械、冶金、化學和物理方式，由簡單型材或零件連接成復雜零件和機器部件的工藝過程，主要有以下3種：⑴機械連接是指用螺釘、鉚釘等緊固件或連接件將兩個分離型材或零件連接成一個復雜零件或建立電氣連通的技術。冶金連接通過加熱或加壓(或兩者并用)使兩個分離表面的原子達到晶格距離，從而獲得牢固連接的技術，通常稱為焊接。物理/化學連接通過毛細作用、分子間力作用或者相互擴散及他學反應作用，將兩個分離表面相互連接。主要有膠接和封接兩種工藝。電子制造中的電氣互連技術從連接的本質來說也不外乎上述3種，但材料連接強調的是材料連接成零部件結構，而電氣互連強調的是接點的電氣連通。電氣連接的級別對于一般電子產品，通常電氣互連技術分為芯片級、板卡級和整機級3個級別。芯片級即元器件封裝內從裸芯片到對外引線之間的連接，板卡級即印制電路板組裝連接，整機級則包括電路板之間、電路板與其他零部件以及電路板與機殼面板等連接。在復雜電子系統中，互連級別就不止上述3個級別，若干電路板組成部件，若干部件組成分系統，若干分系統組成系統，都需要電氣互連。此外芯片內部晶體管之間、電路與引出凸點的連接也屬于電氣互連，因此如果從電子制造全過程一體化考慮，互連級別還應該包括晶圓級和系統級，其中系統級內又有分系統。如圖6.1.1所示，電子系統從晶圓級到系統級分為7個級別，涵蓋了電子制造全過程。雖然對一般電子產品制造而言，芯片級、板卡級和整機級3個級別的分級概念已經夠用，即圖6.1.1中3個實線框所示的1、2、3級互連。但從技術發(fā)展趨勢來看，不同級別、不同層面技術的交叉和融合越來越多，晶圓級互連的一些技木，例如晶圓制造中薄膜形成與膜互連技術，在高密度封裝/組裝技術中已經使用;傳統電路板與電路板、電路板與其他零部件之間的連接器加電纜的互連方式，在許多產品中正在被柔性電路板取代。因此，建立全面的、一體化電氣互連概念很有必要。微連接、宏連接與整機互連從互連接點的尺寸精度可以把電氣連接分為微連接和一般連接或稱為宏連接，其中0/1/2級互連屬于微連接，3級以上屬于宏連接。宏連接可以細分為部件級、整機級、分系統級、系統級等，但連接技術相對簡單，主要采用可分離連接，即通過各種連接器及線纜實現互連，習慣上把這一類連接統稱為整機互連。HBLXT9785HCC2VIBIS模型是一種基于V/I曲線對I/OBUFFER快速準確建模方法，是反映芯片驅動和接收電氣特性一種國際標準，它提供一種標準文件格式來記錄如驅動源輸出阻抗、上升/下降時間及輸入負載等參數，非常適合做振蕩和串擾等高頻效應計算與仿真。IBIS本身只是一種文件格式，它說明在一標準IBIS文件中如何記錄一個芯片驅動器和接收器不同參數，但并不說明這些被記錄參數如何使用，這些參數需要由使用IBIS模型仿真工具來讀取。欲使用IBIS進行實際仿真，需要先完成四件工作：獲取有關芯片驅動器和接收器原始信息源；獲取一種將原始數據轉換為IBIS格式方法；提供用于仿真可被計算機識別布局布線信息；提供一種能夠讀取IBIS和布局布線格式并能夠進行分析計算軟件工具。IBIS模型優(yōu)點可以概括為：在I/O非線性方面能夠提供準確模型，同時考慮了封裝寄生參數與ESD結構；提供比結構化方法更快仿真速度；可用于系統板級或多板信號完整性分析仿真?？捎肐BIS模型分析信號完整性問題包括：串擾、反射、振蕩、上沖、下沖、不匹配阻抗、傳輸線分析、拓撲結構分析。IBIS尤其能夠對高速振蕩和串擾進行準確精細仿真，它可用于檢測最壞情況上升時間條件下信號行為及一些用物理測試無法解決情況；模型可以免費從半導體廠商處獲取，用戶無需對模型付額外開銷；兼容工業(yè)界廣泛仿真平臺。IBIS模型核由一個包含電流、電壓和時序方面信息列表組成°IBIS模型仿真速度比SPICE快很多，而精度只是稍有下降。非會聚是SPICE模型和仿真器一個問題，而在IBIS仿真中消除了這個問題。實際上，所有EDA供應商現在都支持IBIS模型，并且它們都很簡便易用。大多數器件IBIS模型均可從互聯網上免費獲得?？梢栽谕粋€板上仿真幾個不同廠商推出器件。IBIS模型是一種基于V/I曲線對I/OBUFFER快速準確建模方法，是反映芯片驅動和接收電氣特性一種國際標準，它提供一種標準文件格式來記錄如驅動源輸出阻抗、上升/下降時間及輸入負載等參數，非常適合做振蕩和串擾等高頻效應計算與仿真。IBIS本身只是一種文件格式，它說明在一標準IBIS文件中如何記錄一個芯片驅動器和接收器不同參數，但并不說明這些被記錄參數如何使用，這些參數需要由使用IBIS模型仿真工具來讀取。欲使用IBIS進行實際仿真，需要先完成四件工作：獲取有關芯片驅動器和接收器原始信息源；獲取一種將原始數據轉換為IBIS格式方法；提供用于仿真可被計算機識別布局布線信息；提供一種能夠讀取IBIS和布局布線格式并能夠進行分析計算軟件工具。More:數碼萬年歷More:s2csfa2IBIS模型優(yōu)點可以概括為：在I/O非線性方面能夠提供準確模型，同時考慮了封裝寄生參數與ESD結構；提供比結構化方法更快仿真速度；可用于系統板級或多板信號完整性分析仿真。可用IBIS模型分析信號完整性問題包括：串擾、反射、振蕩、上沖、下沖、不匹配阻抗、傳輸線分析、拓撲結構分析。IBIS尤其能夠對高速振蕩和串擾進行準確精細仿真，它可用于檢測最壞情況上升時間條件下信號行為及一些用物理測試無法解決情況；模型可以免費從半導體廠商處獲取，用戶無需對模型付額外開銷；兼容工業(yè)界廣泛仿真平臺。IBIS模型核由一個包含電流、電壓和時序方面信息列表組成°IBIS模型仿真速度比SPICE快很多，而精度只是稍有下降。非會聚是SPICE模型和仿真器一個問題，而在IBIS仿真中消除了這個問題。實際上，所有EDA供應商現在都支持IBIS模型，并且它們都很簡便易用。大多數器件IBIS模型均可從互聯網上免費獲得。可以在同一個板上仿真幾個不同廠商推出器件。IBIS模型是一種基于V/I曲線對I/OBUFFER快速準確建模方法，是反映芯片驅動和接收電氣特性一種國際標準，它提供一種標準文件格式來記錄如驅動源輸出阻抗、上升/下降時間及輸入負載等參數，非常適合做振蕩和串擾等高頻效應計算與仿真。IBIS本身只是一種文件格式，它說明在一標準IBIS文件中如何記錄一個芯片驅動器和接收器不同參數，但并不說明這些被記錄參數如何使用，這些參數需要由使用IBIS模型仿真工具來讀取。欲使用IBIS進行實際仿真，需要先完成四件工作：獲取有關芯片驅動器和接收器原始信息源；獲取一種將原始數據轉換為IBIS格式方法；提供用于仿真可被計算機識別布局布線信息；提供一種能夠讀取IBIS和布局布線格式并能夠進行分析計算軟件工具。IBIS模型優(yōu)點可以概括為：在I/O非線性方面能夠提供準確模型，同時考慮了封裝寄生參數與ESD結構；提供比結構化方法更快仿真速度；可用于系統板級或多板信號完整性分析仿真?？捎肐BIS模型分析信號完整性問題包括：串擾、反射、振蕩、上沖、下沖、不匹配阻抗、傳輸線分析、拓撲結構分析。IBIS尤其能夠對高速振蕩和串擾進行準確精細仿真，它可用于檢測最壞情況上升時間條件下信號行為及一些用物理測試無法解決情況；模型可以免費從半導體廠商處獲取，用戶無需對模型付額外開銷；兼容工業(yè)界廣泛仿真平臺。IBIS模型核由一個包含電流、電壓和時序方面信息列表組成°IBIS模型仿真速度比SPICE快很多，而精度只是稍有下降。非會聚是SPICE模型和仿真器一個問題，而在IBIS仿真中消除了這個問題。實際上，所有EDA供應商現在都支持IBIS模型，并且它們都很簡便易用。大多數器件IBIS模型均可從互聯網上免費獲得?？梢栽谕粋€板上仿真幾個不同廠商推出器件。IBIS模型是一種基于V/I曲線對I/OBUFFER快速準確建模方法，是反映芯片驅動和接收電氣特性一種國際標準，它提供一種標準文件格式來記錄如驅動源輸出阻抗、上升/下降時間及輸入負載等參數，非常適合做振蕩和串擾等高頻效應計算與仿真。IBIS本身只是一種文件格式，它說明在一標準IBIS文件中如何記錄一個芯片驅動器和接收器不同參數，但并不說明這些被記錄參數如何使用，這些參數需要由使用IBIS模型仿真工具來讀取。欲使用IBIS進行實際仿真，需要先完成四件工作：獲取有關芯片驅動器和接收器原始信息源；獲取一種將原始數據轉換為IBIS格式方法；提供用于仿真可被計算機識別布局布線信息；提供一種能夠讀取IBIS和布局布線格式并能夠進行分析計算軟件工具。IBIS模型優(yōu)點可以概括為：在I/O非線性方面能夠提供準確模型，同時考慮了封裝寄生參數與ESD結構；提供比結構化方法更快仿真速度；可用于系統板級或多板信號完整性分析仿真。可用IB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