采用经 SET 测试认证的互连器件,攻克军用/航空 COTS 难题

我一直在跟踪无人机系统 (UAS)、小型化卫星和其他军事/航空领域的进展。很明显,这些领域的创新正在显著加快。这种创新使互连器件的选型变得越来越重要。传统的军规零件可能缺乏足够的信号密度,且通常交货期较长,不适合当今的研发节奏。

为了弥补这一差距,我发现设计人员开始使用商用现货 (COTS) 和改进型 COTS 组件。核心难点在于找到能够耐受极端环境的商用互连器件。

值得庆幸的是,Samtec 等供应商已直面这一技术挑战并成功攻克。该公司的军用和航空航天解决方案,采用了以快速配套 (Sudden Service)、极速交货著称的商用互连器件,并对其进行了严苛的极端环境测试 (SET)。由此打造的产品系列兼具商业级交付速度与军工级可靠性。

Samtec 的 SET 是什么?

SET 计划对产品的测试远远超出了商业标准。首先是公司的长寿命产品 (ELP) 认证,该认证模拟现场和存储条件,对部件进行 2500 次插接和 10 年混合气体暴露验证。在此基础上,SET 还根据适用的 MIL-STD-810G 和 VITA 47 标准进行测试:

  • VITA 47.1 机械和环境:包括模块插入、操作冲击(OS2 级)、振动(VS3 级)和静电放电 (ESD) 防护能力
  • VITA 47.3 湿度和热性能:经测试,可耐受 100% 相对湿度环境,且在工作与非工作循环工况下的温度耐受能力均超出 VITA 47.1 C4 级标准。
  • 高海拔:在 7 万英尺高度测量介电耐压 (DWV)

SET 可满足 NASA D 类任务要求,部分产品还通过了 NASA 指定的 ASTM E595-77/84/90 材料出气测试。所有 SET 测试结果均公开可查,便于设计人员判断互连器件是否适合其应用。

Samtec SET 计划新增 URSA I/O 超坚固电缆组件系统

通过 SET 认证的互连器件涵盖了多种解决方案,从细间距板对板连接器到高性能电源连接器。URSA I/O 超坚固电缆组件系统是该产品系列的最新产品之一,由 B1SDT 电缆组件和 P1M 板载连接器组成。这些连接器采用双曲线型触点,每个引脚都有多个接触点,具有极高的可靠性和的插拔次数。电磁干扰 (EMI) 屏蔽、防松面板螺钉及线缆应力消除等可选配置,进一步完善了其加固型设计。

B1SDT 电缆组件采用双排配置,间距为 1.00 毫米 (mm),每个互连器件可支持 80 个针位,在单个 1 RU 面板中可达到总计 1160 个 I/O 信号密度。典型电缆长 10.00 英寸(in.)B1SDT-10-28-H-10.0-1 (图 1)提供 20 个针位,使用 28 AWG 导线。

图 1:10 in. URSA B1SDT-10-28-H-10.0-1 电缆组件具有 20 个位置,使用 28 AWG 电线。(图片来源:Samtec)

相应的 P1M 连接器可采用通孔或表面贴装配置,垂直或直角方向。例如 P1M-10-01-S-D-RA-TR(图 2)就是一款 20 针位直角表面贴装连接器。P1M 全系列产品均具备热插拔能力。

图 2:URSA P1M-10-01-S-D-RA-TR 是一款 20 针位直角表面贴装连接器。(图片来源:Samtec)

综合来看,URSA I/O 系统的各项特性使其天然适配地面控制站、雷达处理单元及舰载电子设备等应用,这些应用同时具备高连接器密度、高维护频次与严苛振动等多重要求。

1.27 mm 间距 Tiger Eye 线对板系统已被纳入 SET 计划

Samtec 最近还在其 SET 系列中新纳入了 1.27 mm Tiger Eye 线对板系统。Tiger Eye 系列采用多触指热处理铍铜 (BeCu) 接触设计。BeCu 的弹性特性确保触点在数千次插拔后仍能保持原有形态。配接面位于每个触指的平整光滑侧,可最大限度地减少镀层磨损,提升接触电阻性能的稳定性及整体镀层的使用寿命。

该系统包括 SFSDT 电缆组件和 TFM 连接器接头,采用极化双排设计,支持 100 个引脚。金属锁扣与螺丝锁紧可选配置,搭配特氟龙涂层线缆,使该类线束非常适用于航空电子背板布线、武器系统以及其他需要手工布线的应用;可确保线缆在振动与热应力环境下保持性能可靠。

例如,SFSDT-25-28-G-08.00-DR-NDX(图 3)是一款 50 针位、双端、8 in.、4 in. 和 6 in. 电缆组件,其导线规格为 28 AWG。该组件配接 TFM-125-02-S-D-WT 器件(图 4), TFM-125-02-S-D-WT 是一款 50 针位通孔连接器接头,带有焊接片,可确保可靠地连接电路板。

图 3:Tiger Eye SFSDT-25-28-G-08.00-DR-NDX 是一款 50 位双端 8 in. 电缆组件,配有 28 AWG 导线。(图片来源:Samtec)

图 4:Tiger Eye TFM-125-02-S-D-WT 是一款 50 位通孔连接器接头,带有焊接片,可牢固地固定在电路板上。(图片来源:Samtec)

结语

对我来说,这给我的启示很简单:如果一个项目既需要迅速交货,又需极高可靠性,那么满足 SET 要求的零件就是很好的选择。设计人员可尽享商业规模化生产带来的全部优势,无需担忧产品规格会在后续资质认证环节出现问题。URSA I/O 与 Tiger Eye 系统便是典型例证:具有无可挑剔的性能、稳定的供应能力,且已被验证能够应对最严苛的应用环境。

关于此作者

Image of Kenton Williston

Kenton Williston 于 2000 年获得电气工程学士学位,并开始了他的职业生涯,担任处理器基准分析师。此后,他在 EE Times 集团担任编辑,并帮助创办和主导了多个服务于电子行业的出版物和多场会议。

More posts by Kenton Williston
 TechForum

Have questions or comments? Continue the conversation on TechForum, Digi-Key's online community and technical resource.

Visit TechForum