使用經 SET 測試的互連件,解決軍事/航空 COTS 挑戰
我一直在注意無人機系統 (UAS)、小型化衛星,以及其他軍事/航空領域的發展,並且清楚看到創新不斷的在加速。這些創新讓互連方式的選擇更重要。傳統軍用規格零件的訊號密度可能不足,而且前置時間通常很長,不符合現今的開發週期。
為了補足這一需求,設計人員開始轉用商用現貨 (COTS) 和改良型商用現貨組件。關鍵在於如何找到能耐受極端環境的商用互連件。
幸好,Samtec 等供應商已著手解決這個難題。該公司在軍事和航太解決方案中採用其商用互連件,提供稱為「Sudden Service」的快速供貨能力,並將之進行高要求的 Severe Environment Testing (SET) 測試。打造出兼具商用級供貨性和軍用級可靠性的一系列產品。
Samtec 的 SET 是什麼?
SET 對產品進行遠超過商業標準的測試。首先是該公司的 Extended Life Product (ELP) 認證,用來驗證組件在 2,500 次配接循環和暴露於混合流動氣體中 (模擬現場和儲存條件) 10 年下的效能。SET 在此基礎上,進一步以適用的 MIL-STD-810G 和 VITA 47 標準進行測試,包括:
- VITA 47.1 機械和環境耐受性:包括模組插入、操作衝擊 (Class OS2)、振動 (Class VS3)、靜電放電 (ESD) 耐受性
- VITA 47.3 濕度和溫度:在 100% 相對濕度和超過 VITA 47.1 Class C4 標準的溫度下正常操作和非操作循環
- 高海拔:在 70,000 ft. 高度量測介電耐壓 (DWV)
SET 測試符合 NASA Class D 任務的要求,其中一些測試符合 NASA 的 ASTM E595-77/84/90 逸氣要求。所有 SET 測試的結果都公開,有助於設計人員輕鬆判定互連件是否適合其應用。
Samtec 的 SET 計畫納入 URSA I/O 超耐用纜線組件系統
SET 認證的互連產品涵蓋各種解決方案,從細間距板對板連接器到高效能電源連接器。URSA I/O 超耐用纜線組件系統是最新加入此產品線的產品之一。此系統涵蓋 B1SDT 纜線組件和 P1M 板載連接器。這些連接器採用雙曲面型觸點,每引腳提供多重觸點,達到極高的可靠性和高配接循環次數,加上電磁干擾 (EMI) 屏蔽、面板固定螺絲、防拉功能等選項,提供耐用的設計。
B1SDT 纜線組件採用雙排配置,間距為 1.00 mm,每個互連件支援 80 個腳位,在單一 1 RU 面板中可達到總共 1,160 個 I/O 的訊號密度。典型的纜線是 10.00 in.。B1SDT-10-28-H-10.0-1 (圖 1),提供 20 個腳位,使用 28 AWG 電線。
圖 1:10 in URSA B1SDT-10-28-H-10.0-1 纜線組件,提供 20 個 28 AWG 線規的腳位。(圖片來源:Samtec)
對應的 P1M 連接器有通孔式或表面黏著式配置,以及垂直和直角兩種方向。例如 P1M-10-01-S-D-RA-TR (圖 2),這是一款 20 個腳位的直角表面黏著連接器,如同 P1M 系列的其他成員,此連接器也具有熱抽換功能。
圖 2:URSA P1M-10-01-S-D-RA-TR 是一款 20 腳位直角表面黏著連接器。(圖片來源:Samtec)
綜合來看,URSA I/O 系統具備的各項特性使其非常適合地面控制站、雷達處理單元、艦載電子設備等應用,這些應用都具有高連接器密度、頻繁維護週期,以及處於惡劣的振動環境等特點。
1.27 mm Tiger Eye 纜線對板系統納入 SET 計劃
Samtec 最近也在 SET 產品線中加入 1.27 mm Tiger Eye 纜線對板系統。Tiger Eye 具有多指熱處理鈹銅 (BeCu) 觸點設計。BeCu 的彈性特性可確保觸點在數千次配接循環後仍能保持形狀。配接表面在每個指片平坦光滑的一面,可降低鍍層磨損,並延長接觸電阻效能和整體鍍層壽命。
此系統包括 SFSDT 纜線組件和 TFM 連接器排針座,採用極化雙排設計,支援 100 個引腳。這些組件具有金屬閂鎖和螺絲固定選項,加上 Teflon 塗層纜線,因此非常適合航空電子設備背板佈線、武器系統,以及其他手工佈線纜線,在振動和熱應力下提供必要的可靠效能。
例如,SFSDT-25-28-G-08.00-DR-NDX (圖 3) 是 50 腳位、雙端、8 in 纜線組件,含 28 AWG 電線, 與 TFM-125-02-S-D-WT (圖 4) 配接使用。TFM-125-02-S-D-WT 是一款 50 腳位通孔連接器排針座,含焊接片,可牢固地連接電路板。
圖 3:Tiger Eye SFSDT-25-28-G-08.00-DR-NDX 是一款 50 腳位雙端 8 in 纜線組件,採用 28 AWG 線規。(圖片來源:Samtec)
圖 4:Tiger Eye TFM-125-02-S-D-WT 是一款 50 腳位通孔連接器排針座,含焊接片,可牢固地連接到電路板上。(圖片來源:Samtec)
結論
這是個簡單的結論:如果一個專案既需要快速的周轉時間又需要極高的可靠性,那麼可以採用 SET 認證的零件。設計人員既可以享受商業規模生產的益處,又不用擔心其規格之後會無法通過認證。URSA I/O 和 Tiger Eye 系統證明這一點:提供毫不妥協的效能、隨時供貨,以及因應最嚴峻環境的成熟能力。
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