Миниатюрные соединители фирмы «RADIALL» для микроэлектроники.


При производстве таких изделий в настоящее время широко применяют высокопроизводительную технику поверхностного и печатного монтажа, обеспечивающую групповые методы автоматизированной сборки и пайки (ИК-оплавление, конвекционная пайка, пайка в паровой среде, двойной волной и др.). Однако для использования поверхностного монтажа необходимы соответствующие радиокомпоненты. В нашей стране эта техника пока еще не получила должного распространения, в том числе и из-за отсутствия промышленного выпуска необходимых соединителей для ввода и вывода СВЧ-сигналов и межплатных соединений.
___Поэтому все большее внимание отечественных разработчиков привлекают импортные соединители. К тому же, если разрабатываемая продукция предназначена на экспорт, заграничный заказчик требует применения исключительно импортных выходных соединителей.
___Рынок импортных соединителей достаточно обширен. И при их выборе недопустима распространенная ошибка: использование наиболее дешевых соединителей для снижения стоимости разрабатываемой аппаратуры и повышения ее конкурентоспособности. А о том, что в результате такой «экономии» снижаются качество и надежность аппаратуры, стараются не упоминать. При разработке изделий микроэлектроники, особенно военного и экспортного назначения, следует применять соединители ведущих зарубежных фирм, имеющих большой опыт их производства и гарантирующих высокий уровень параметров и надежность выпускаемой продукции.
___Среди таких фирм заметно выделяется RADIALL - крупнейший в Европе производитель широкого спектра соединителей (45 серий) и кабельных сборок. Продукцию этой фирмы применяют в своих разработках всемирно известные компании: Boeing, Ericsson, Matsushita, Nokia и др. RADIALL располагает 12-ю производственными подразделениями по всему миру. Годовой оборот фирмы в 2002 году составил 158 миллионов евро.
___В настоящее время RADIALL является мировым лидером в производстве миниатюрных, микроминиатюрных и ультраминиатюрных SMT – соединителей для поверхностного монтажа (surface-mount technology) Создание все более и более миниатюрных соединителей является важнейшим направлением работы фирмы RADIALL – рис.1.

1

Рис.1. Соединители RADIALL.

Миниатюрные соединители.

___При их разработке был отвергнут традиционный опыт конструирования проходных коаксиальных соединителей, монтируемых в стенку корпуса изделия, так как такая их конструкция несовместима с автоматизированной технологией посадки компонентов и не обеспечивает существенного увеличения производительности сборки и снижения стоимости изделий.
Точкой отсчета можно считать соединители серии SMB.

Соединители серии SMB.

1
___Соединители SMB до сих пор широко применяются в аппаратуре с высокой плотностью монтажа, в случае, когда соединение и рассоединение необходимо выполнять быстро. Соединение пары этих соединителей «розетка» и «вилка» осуществляется защелкиванием (snap-on). Основные технические характеристики соединителей SMB приведены в таблице 1.

Параметры миниатюрных соединителей RADIALL ___________________________Таблица 1
Параметр
SMB
MCX
Волновое сопротивление, Ом
50
50 или 75
Рабочий диапазон частот, f, ГГц
DC - 4
DC - 6
Максимальный КСВН
1,11 (1 ГГц)
1,06 (1 ГГц)
1,22 (2,5 Гц)
1,09 (2,5 ГГц)
1,35 (4 ГГц)
1,13 (6 ГГц)
Прямые потери, дБ
0,15-0,25 (2-3ГГц)
0,15 (2 ГГц)
Экранное затухание, дБ
-55 (2- 3 ГГц)
-40 (2 ГГц)
Рабочее напряжение, Porn Stars В
250
170 - 335
Сопротивление изоляции, МОм, не менее
1000
1000
Усилие соединения и рассоединения, Н
64
64
Допустимое количество соединений и рассоединений
500
500
Диапазон рабочих температур, °С
-65…+165
-55…+155

__Примечание: В этой и последующих таблицах приведены типичные величины КСВН, прямых потерь и рабочего напряжения соединителей. Реальные значения зависят от конструкции соединителя и от типа применяемого кабеля. (DC (direct current) – постоянный ток).

___Соединители SMB предназначены для работы с гибкими радиочастотными кабелями RG-174/U, RG-178/U, RG-188/U, RG-174/U, RG-196/U или их аналогами серии SHF, выпускаемыми RADIALL. Основной недостаток этих соединителей - большая высота области соединения (высота пары SMB-вывод энергии и SMB-коаксиальный соединитель в сборе –16,45 мм - рис.1,а) и низкая предельная рабочая частота – 4 ГГц. Для устранения этого недостатка фирма RADIALL создала серию соединителей MCX.

 

Соединители MCX.

1

___Соединители MCX, «розетка» и «вилка», разработаны для миниатюризации устройств и снижения стоимости их монтажа. Их применение оптимизирует конструкцию печатной платы и позволяет использовать технологию печатного монтажа. Они являются более миниатюрными (приблизительно на 30%) аналогами соединителей SMB, хотя в обоих соединителях использована одинаковая коаксиальная линия размерами 3/0,94 мм с фторопластовым заполнением. Соединители MCX компактны, имеют достаточно простую конструкцию и высокую надежность. Соединение между собой «розетки» и «вилки» осуществляется защелкиванием специального выступа на корпусе «вилки» в проточку в корпусе «розетки». Заделка радиочастотного кабеля в эти соединители производится методами обжима или обжима и пайки. Применяемые кабели – RG 196/U, RG 188/U, RG 405/U и 0,047 дюйма или их аналоги фирмы RADIALL. Корпус и центральный проводник соединителя MCX «вилка» изготовлены из латуни и покрыты золотом или никелем. Гнездовой контакт соединителя «розетка» изготовлен из бериллиевой бронзы и покрыт золотом.
___Основные параметры соединителей MCX приведены в таблице 1.
___Фирма RADIALL выпускает широкий спектр соединителей MCX: кабельные «розетка» и «вилка» с волновым сопротивлением 50 и 75 Ом под заделку гибкого или полужесткого кабеля (обжатием или пайкой), прямые, угловые и панельные (32 модификации), выводы энергии (receptacle) для установки на печатные плата прессовой посадкой или пайкой (19 модификаций), а также адапторы.
___Для каждого из этих соединителей (с учетом применяемого типа кабеля) RADIALL дает подробные рекомендации по их установке в изделия: установочные celeb sex tapes размеры панели, конфигурация и размеры контактных площадок на плате под пайку, температурный режим пайки припоем Sn63-Pb35-Ag2.
___Соединители MCX нашли широкое применение в устройствах беспроводной связи, радио и телекоммуникационных системах военного и гражданского назначения, системах телевидения.

Микроминиатюрные соединители.

Следующим шагом на пути миниатюризации стало создание серии микроминиатюрных соединителей типов ММТ, ММS, MMBX, MMCX.

Соединители ММТ.

1

Эти соединители были разработаны для обеспечения полной совместимости с технологией поверхностного монтажа активных и пассивных компонентов на печатные платы. ММТ-соединители состоят из вывода энергии типа «вилка», устанавливаемого на плату, и коаксиального разъема «розетка», соединяемых между собой защелкиванием. При этом возможен поворот разъема с заделанным в него кабелем на 360°. Технические характеристики соединителей представлены в таблице 2.

Параметры микроминиатюрных соединителей RADIALL__________________ Таблица 2
Параметр
ММТ
MMS
MMBX
MMCX
Волновое сопротивление, Ом
50 или 75
50 или 75
50
50
Рабочий диапазон частот, f, ГГц DC – 8
DC – 1 (для волнового сопротивления 75 Ом)
DC – famous people 6
DC – 1 (для волнового сопротивления 75 Ом)
DC – 12.4
DC – 6
Максимальный КСВН 1,05 (1 ГГц)
1,10 (2,5 Гц)
1,15 (6 ГГц)
1,05 (1 ГГц)
1,15 (2,5 ГГц)
1,35 (6 ГГц)
1,20
1,25
Прямые потери, дБ
0,2 fГГц
0,2 (2 ГГц)
-
-
Экранное затухание, дБ
-30 (3 ГГц)
-40 (2 ГГц)
-
60
Рабочее напряжение, В
170
50
170-335
-
Сопротивление изоляции, МОм, не менее
5000
1000
1000
1000
Усилие соединения и рассоединения, Н
7-18
5,5 – 7,0
8,0 - 30
6,0-15,5
Допустимое количество соединений и рассоединений
500
50
100
500
Диапазон рабочих температур, °С
-55…+100
- 40…+ 90
-55…+155
-55…+155

Как и при создании соединителей всех других типов, фирма RADIALL разработала полный набор модификаций соединителей ММТ для любых возможных случаев применения. В этой серии выводы энергии с размерами 2,7х5,9 мм (3 модификации), большое число кабельных сборок под разные типы кабелей с прямыми и угловыми соединителями «розетка» и «вилка» (28 наименований), а также адапторы для совместимости с практически всеми выпускаемыми в мире соединителями (SMA, N, BNC и др.). Они обеспечивают надежное соединение при значительном количестве циклов соединений и рассоединений. К тому же эти соединители имеют самую большую предельную рабочую частоту (8 ГГц против 6 ГГц для других типов).
___Соединители ММТ нашли применение в конструкциях носимых радиостанций, мобильных и микротелефонов, в системах телекоммуникаций, беспроводной и спутниковой связи. Выводы энергии ММТ поставляются в специальной антистатической таре из полиэстера партиями 100, 500 и 3000 штук. Фирма RADIALL дает подробные рекомендации по применению этих соединителей. Дальнейшую миниатюризацию соединителей фирма RADIALL продолжила, создав соединители MMS.

Соединители ММS.

1

Соединители MMS являются более миниатюрными аналогами соединителей ММТ. Высота в сборе пары MMS-вывод энергии и MMS- кабельный соединитель - 5,2 мм (против 6,8 мм для соединителей ММТ). Однако они проигрывают соединителям ММТ по широкополосности, допустимому количеству соединений и рассоединений, величине рабочего напряжения и диапазону рабочих температур – таблица 2.
___ММS- типа «розетка» устанавливается на плате на трех гибких выводах, обеспечивающих его устойчивость во время автоматизированной операции посадки на контактные площадки (размерами 1,2 х 1,5 мм) платы. Коаксиальный соединитель MMS «вилка» соединен с «розеткой» защелкиванием, и после соединения может поворачиваться вместе с заделанным в него кабелем на 3600.
___Область применения соединителей MMS та же, что и для рассмотренных ранее соединителей SMB, МСХ и ММТ.
RADIALL выпускает широкую номенклатуру соединителей MMS: 4 модификации MMS- (SMT-receptacle) для поверхностного монтажа, прямые и угловые кабельные сборки с коаксиальными соединителями для установки на плату запрессованием, и значительное количество кабельных сборок с адапторами для совместимости с практически всеми выпускаемыми в мире типами соединителей. Соединители MMS работают с радиочастотными кабелями диаметром 1 и 2 мм.
___Соединители MMS поставляются в полиэстеровой упаковке партиями 100, 500 и 3000 штук.

Соединители MMBX.

1

Новая серия MMBX – соединителей была разработана фирмой «RADIALL» для межплатных соединений в телекоммуникационных системах второго и третьего поколений (GSM, PCS,WCDMA и др.). Основное достоинство этих соединителей – миниатюрность и возможность быстрого соединения и рассоединения плат. Для соединения двух плат используют два одинаковых соединителя (разъема) типа «розетка» и промежуточный адаптор. Адаптор обеспечивает соединение с фиксацией с одной из «розеток» и простое соединение со второй «розеткой». При расстыковке адаптор остается на одной из соединяемых печатных плат. «Розетка» и адаптор имеют шаровую шарнирную конструкцию, обеспечивающую надежное соединение плат даже при их аксиальной несоосности до 0,6 мм и радиальной несоосности до 0,4 мм при межплатном расстоянии 7 мм. и компенсацию сдвигающих усилий, создаваемых другими компонентами, размещенными на плате.
___Разработана серия соединителей MMBX, включающая прямые и угловые, «вилка» и «розетка», для поверхностного и штырькового монтажа, торцевые «розетки» для соединения печатных плат, с промежуточными адапторами и адапторами для выхода на базовые соединители
типа SMA. Благодаря столь широкому спектру конструктивных вариантов соединители MMBX применяют не только для межплатных соединений, но и для соединения материнских плат со вспомогательными и для вывода сигнала на радиочастотный кабель. MMBX «розетки» и адапторы могут поставляться как в сборе (промежуточный адаптор вставлен в «розетку»), так и по отдельности.
___Микроминиатюрные коаксиальные соединители серии MMBX рассчитаны на волновое сопротивление 50 Ом и на рабочий диапазон частот DC – 6 ГГц. celebrity sextapes Их основные характеристики приведены в таблице 2.

Соединители MMCX.

1

_Соединители MMCX применяют в устройствах микроэлектроники с плотной компоновкой компонентов, в которых требуется быстрое соединение обоих частей соединителя – «розетки» и «вилки». Они являются самыми миниатюрными из всех известных коаксиальных радиочастотных соединителей. Соединители MMCX имеют типовую конструкцию: традиционные гнездовой и штыревой контакты центрального проводника и соединяемые защелкиванием наружные проводники, разделенные фторопластовым изолятором. RADIALL производит полный спектр этих соединителей: кабельные (под заделку радиочастотного кабеля обжимом или пайкой), выводы энергии «розетка» и «вилка», различные кабельные сборки и адапторы. Основные технические характеристики соединителей MMCX приведены в таблице 2.

Ультраминиатюрные соединители.
RADIALL является пионером в создании ультраминиатюрных соединителей серии MMP (micro miniature pressure contact). Полный набор соединителей ММР включает в себя серию межплатных соединителей IMP (interconnected micro miniature pressure contact) и серию UMP – соединителей (ultra miniature pressure contact) для вывода сигналов с платы на радиочастотный кабель.

IMP- соединитель.

1

IMP-соединитель предназначен для замены двух коаксиальных соединителей (SMT – «розетка» и «вилка») или даже трех соединителей (двух SMT – выводов и соединяющих их адаптора). В основе его конструкции лежит оригинальный прессовый контакт (pressure contact). Металлические детали соединителя изготовлены из бериллиевой бронзы и покрыты золотом. Для его установки на печатную плату требуется всего 22,2 мм2 площади (5,7х3,9 мм), при этом расстояние между платами 2,5 – 3,0 мм, а по специальному заказу – даже 2 мм. По желанию заказчика RADIALL может изготовить соединители для любого практически используемого расстояния между платами, например, 8,2 и 12,6 мм.
___Соединитель с тремя гибкими выводами припаивают припойной пастой Sn63-Pb35-Ag2 (температура пайки 210-230 оС) к контактным площадкам (с размерами 2х1,5 мм) платы. В новой IMP-версии возможно соединение плат (межплатное расстояние - 3 мм) при их осевой несоосности до 0,4 мм. Соединители IMP имеют простую и надежную конструкцию, их вес не превышает 0,02 г. Они обеспечивают надежное соединение при низкой стоимости. Предельная рабочая частота соединителей - 6 ГГц (таблица 3).
___Их применяют в различных системах беспроводной связи, включая мобильные телефоны с частотами 900 и 1900 МГц. IMP- соединители четырех модификаций поставляют упакованными в полиэстеровую пленку партиями от 100 до 2500 штук. RADIALL продолжает совершенствовать соединители IMP с целью достижения ими предельной рабочей частоты 18 ГГц.

Соединители UMP.

1

__Большой интерес представляют ультраминиатюрные с прессовым контактом соединители UMP. Эти соединители имеют высокие электрические параметры (таблица 3) при минимальных размерах: высота соединителя от 2 до 3 мм.

Параметры ультраминиатюрных соединителей RADIALL______________Таблица 3
Параметр
IMP
UMP
Волновое сопротивление, Ом
50
50
Рабочий диапазон частот, f, ГГц
DC – 6,0
DC – 6,0
КСВН
1,1 + 0,03f, ГГц
1,05 + 0,03f, ГГц
Прямые потери, дБ, макс.
0,2f, ГГц
0,2f, ГГц
Экранное затухание, дБ
-
-40 (на 2 ГГц)
Рабочее напряжение, В
100
100
Сопротивление изоляции, МОм, не менее
3000
1000
Усилие соединения и рассоединения, Н
-
5
Допустимое количество соединений и рассоединений


20
___100 (блокировка)
___3000 (защелкивание)
___10000 celebrity porn tapes (скользящий контакт)
Диапазон рабочих температур, °С
-40…+90
-40…+90


Такие размеры являются рекордными для соединителей. Соединители UMP идеально подходят для изделий микроэлектроники с высокой плотностью упаковки, работающих в частотном диапазоне до 6 ГГц. Вывод энергии UMP занимает при установке на плату всего 15,8 мм2 площади (4,4х3,6 мм), его вес 0,03 г (коаксиальный вывод UMP «вилка» весит 0,08 г.). Применение соединителей UMP экономически выгодно, так как один такой соединитель заменяет два коаксиальных соединителя: SMT – вывод и коаксиальный разъем «вилка». Соединение может осуществляться одним из трех способов:
___- Cкользящим контактом (применяется, как cartoon porn videos правило, в измерительных устройствах);
___- Защелкиванием. Способ не требует специального инструмента celebrity nudes для рассоединения и прост в обслуживании;
___- Блокировкой (lock-on). Используется при работе соединителей в условиях жестких вибраций. Для рассоединения требуется специальный инструмент.
___Корпуса выводов UMP изготовлены из бериллиевой бронзы, соединителей «вилка» - из латуни и покрыты золотом. Фирма RADIALL разработала и выпускает UMP выводы энергии – 3 модификации, соединители «вилка» - 4 модификации для разных типов соединения, кабельные сборки для различных типов кабелей и способов соединения с выходным соединителей типа SMA и без него – 15 модификаций. Их поставляют в пластмассовой упаковке партиями от 100 до 4000 штук. RADIALL предоставляет подробные инструкции по заделке кабеля, а также по установке соединителей на печатные платы.

Заключение.
Наряду с соединителями RADIALL разработал и выпускает серию оригинальных радиочастотных кабелей SHF с волновым сопротивлением 50 и 75 Ом (более 30 наименований). Вместо фторопласта для изоляции в них применен экологически чистый, свободный от галогенов и серы, нетоксичный и негорючий диэлектрический материал.
Высокое качество и широкая номенклатура соединителей и кабельных сборок RADIALL давно известны отечественным разработчикам аппаратуры СВЧ.

Литература

1. Покровский И.А. Критерии выбора поставщика. Электронные компоненты, 2003, №5, с.7-9
2. Coaxial connector. Main series catalog фирмы «RADIALL», апрель 2002 г.
3. Web: www.radiallusa.соm.
4. Web: www.radiall.соm.
5. Джуринский К.Б. Миниатюрные коаксиальные радиокомпоненты в микроэлектронике СВЧ М: Агентство «Издательский сервис», 2003, 128 с.