Elastne kontakt
Pistikud edastavad vooluahelate vahel elastsete kontaktide kaudu signaale, toiteallikat või maandust jne. Samuti antakse tavaline jõud, see tähendab kontaktpinnaga risti olev jõud, mis aitab eraldatava liidese ühendamist ja hoidmist.
Elastse kontakti peamised mehaanilised nõuded on sisestus- ja väljatõmbejõud, kontaktjõud, kontakti kinnihoidmise jõud ja kontakti kustutamise jõud. Elektrilised nõuded on kontakttakistus, voolutugevus, induktiivsus, mahtuvus ja ribalaius.
Pistiku kontaktiosasid on kaks: korpus ja PIN-pin. PIN-kood või pistik on enamikul juhtudel jäik ja võimaldab erinevaid sisestusi. Pistikupesa peaks olema ühendatud väikese sisestusjõuga ja taluma liigset pinget.
Materjali omadused, mis mõjutavad ühendust, on elastsusmoodul ja voolavuspiir. Elastsusmoodul on objektile rakendatava pinge suhe elastsuse piires tekkiva tüvega. Voolavuspiir on voolavuspiir, kui metallmaterjal annab järele. Enne voolavuspiiri saavutamist toimub elastne deformatsioon; kui stress leevendub, naaseb see oma algsele kujule. Need omadused mõjutavad pistiku paindlikkust ja läbipainde hulka, mida saab elastseks jäädes toetada. See mõjutab ka elektriühenduste loomiseks vajalikku kontaktjõudu.
Pingelõdvestustakistus on materjali omadus, mis vähendab kontakti normaaljõudu aja jooksul. Seetõttu on see pistiku jõudluse valimise kriteerium. Kui struktuur püsib teatud aja jooksul samas pingutusseisundis, langeb stress, mille tulemuseks on plastiline pinge. Tavaliselt kasutatavate vasesulamite voolavuspiir on erinev; seetõttu on ka pingelõdvestustakistus erinev. Kui berülliumvask on kõige sagedamini kasutatav sulam, siis fosforpronksid sobivad ka enamiku rakenduste jaoks.
Plaadistamine
Kontaktpinna töötlemine võib kaitsta pistiku alusmaterjali korrosiooni eest ja piirata kile moodustumist kontaktpinnal. Kontaktpinna töötlemine peab efektiivsemaks muutmiseks kontaktpinna täielikult katma ja see peab olema korrosioonikindel.
Õhukeste kilede korral, mis võivad suurendada kokkupuutekindlust, on õhukesed oksiidid, sulfiidid, kloriidid ja komplekssed segud, mis moodustavad kontaktpinnale metallikihid. Kontaktkindluse vähendamiseks on vaja õhukese kileta metalli liidest. Kontaktviimistlus võib olla valmistatud väärismetallidest (nt kuld, pallaadium ja nende metallide sulamid) või mitteväärismetallidest (nt hõbe ja tina). Plaadistuse tüüp määrab kontaktliidesele moodustatava pinnakile tüübi. Väärismetallid, eriti kuld, on inertsed ega moodusta pinnale oksiide. Tinast valmistatud mitteväärismetallviimistluste korral tekib kontaktpinnale tinaoksiid, mis võib vajada regulaarset eemaldamist.
Kuna paaritamist ja eraldamist korratakse eraldatavas kontaktliideses, eemaldatakse osa pinnakilest hõõrdumise teel. Seetõttu kasutatakse alusmetalli kaitsmiseks tavaliselt kahekihilist kontaktpinda, mis koosneb nikkelkihti kattvast väärismetallikihist.
Väärismetallist kontaktpinna katmine
Väärismetallid, sealhulgas kuld ja vähem pallaadium ning selle sulamid, on tüüpiliste pistikute töökeskkondades inertsed. Kloori- või väävlikeskkonnas võivad väärismetallist viimistletud ühendused siiski korrodeeruda. Korpuse kaitsmine aitab vältida korrosiooni. Määrimine on teine kaitsemeetod.
Mitteväärismetalli kokkupuutest põhjustatud korrosioon on eriti murettekitav. Kui väärismetalli katte paksus on ebapiisav või katkendlik, puutub põranda metall kokku keskkonnaga, põhjustades korrosiooni. Kõrgel temperatuuril võivad aluseks olevad metalli aatomid migreeruda kontaktpinnale ja reageerida hapniku või saasteainetega, põhjustades korrosiooniproduktide pooridest välja liikumist. Seda nähtust nimetatakse pooride korrosiooniks. Seega, kui väärismetallikiht on poorne, võib väärismetallikiht vasekihi all läbi viia pooride korrosiooni, mis põhjustab vase söövitavat keskkonda, mis sisaldab sulfiidi ja kloriidhappegaase.
Kuna kuld on väärismetall, kipub õhem kullaplaat olema poorsed ja kullapind on kullakihi moodustumise järel kalduv roomama. Enne kuldamist võib nikeldamine takistada korrosiooni libisemist.
Mitteväärismetallist kontaktpinna katmine
Mitteväärismetallist kontaktviimistlusmaterjalid koosnevad peamiselt tinast ning tavaliselt kasutatakse hõbedat, niklit, jootet ja pliid. Mõnikord kasutatakse ka tina-plii ja nikli-tina sulameid. Tina pinna lagunemine on tingitud peamiselt hõõrdekorrosioonist, mis võib esineda igas töökeskkonnas. Hõõrdkorrosiooni põhjustavad korduvad mikroliigutused suletud kontaktpunktide vahel ning mikroliigutuste tekitatud oksiidid või kulumisjäägid võivad suurendada kontakttakistust. Närisemine võib olla põhjustatud vibratsioonist, löögist või kontaktmaterjali erinevast soojuspaisumisest. Pistiku konstruktsioon peab minimeerima hõõrdetundlikkuse määra, mis võib takistada hõõrdumist, pakkudes kontaktliideses piisavat hõõrdumist.
Triboloogia viitab kontaktpindade hõõrdumise, määrimise ja kulumise uurimisele. Kontaktviimistlus on üldiselt õhem. Seetõttu tuleb kontaktviimistluste terviklikkus säilitada, et vältida mitteväärismetallide kokkupuudet söövitava keskkonnaga. Kontakti viimistluse valimisel tuleks tähelepanu pöörata korrosioonikindlusele, määrdumiskindlusele ja kontakttakistuse termilisele stabiilsusele.
Pistikupesa (HOUSING)
Äärmuslike keemiliste ja temperatuurimõjude korral peab ühenduslüli õige monteerimise ja paaritumise tagamiseks olema konnektoril stabiilne suurus, keskjoonevahe, tasasus ja tasasus. Pistiku korpus kaitseb kontakte ja asendeid elektriisolatsiooni ja mehaanilise kaitse kaudu, kaitstes kontakte töökeskkonna eest.
Elektrilised omadused, mis mõjutavad korpuse isolatsiooni, hõlmavad pinna- ja mahutakistust ning piesoelektrilise keskkonna takistust. Pistiku korpuse mehaaniliste omaduste hulka kuuluvad paindetugevus / moodul ja roomamisjõud.
Enamik pistikute korpuseid on disainilt sarnane, kuid kasutatavad materjalid on erinevad. Materjal ei pea töötamise ajal vastama mitte ainult keskkonnatingimustele, vaid ka tootmise ja kokkupaneku tingimustele. Mõned tavalised materjalid, mida kasutatakse pistikupesade valmistamiseks, on PA, PPS, PET, PBT, PCT, LCP, FR-4 jne
Ühendusliides
Eraldatav isane ja emane ots teevad ühenduse loomiseks koostööd. Kontaktliides loob ja säilitab teostamiseks vajalikud elektrilised ja mehaanilised omadused.
Kui eemaldatav pistik on ühendatud, nimetatakse ainult pinnal asuvat kõrgpunkti kontakti muhk kontaktiks. Seetõttu ei esine kontakti kogu pistiku pinnal. Muhke sõltub kontaktpinna geomeetriast. Punnide suurus ja arv sõltuvad pinna karedusest ja rakendatavast koormusest. Rakendatud koormus määrab ka kontaktala suuruse.
