中心論題：

• MicroTCA很可能成為一個(gè)既定標(biāo)準(zhǔn)，但關(guān)于卡邊連接方面仍存在一定的爭(zhēng)論
• con:card+連接器可以將印刷電路板對(duì)稱軸和連接器之間的潛在偏差降低60％
• con:card+連接器具有較強(qiáng)的抗震性和較長(zhǎng)的使用壽命
• AdvancedMC Plug連接器可以有效降低PCB板邊風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)具有諸多優(yōu)點(diǎn)

解決方案：

• 使用con:card+連接器降低潛在偏差
• 使用鈀鎳覆蓋層保護(hù)接針，延長(zhǎng)了使用壽命
• 使用壓入配合技術(shù)提高抗震性能
• 用AdvancedMC Plug取代PCB上的金焊區(qū)降低PCB板邊風(fēng)險(xiǎn)

在未來(lái)的工業(yè)應(yīng)用中MicroTCA很可能成為一個(gè)既定標(biāo)準(zhǔn)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括：用戶友好的可升級(jí)性、結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)實(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)以及卓越的性能。市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了很多能夠體現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)的系統(tǒng)。

然而，關(guān)于卡邊連接仍然有一些爭(zhēng)論。位于印刷電路板（PCB）邊緣的金焊區(qū)的作用是將AdvancedMC模塊連接到載板（ATCA®）或者背板（MicroTCA）上。

很多年來(lái)在辦公環(huán)境（PCI和AGP）中這種設(shè)計(jì)代表了技術(shù)發(fā)展的水平。然而，在面臨沖擊和震動(dòng)的工業(yè)應(yīng)用中，為了確保堅(jiān)固的接合，更需要的是良好的機(jī)械穩(wěn)定性。即便是苛刻工業(yè)環(huán)境引起的腐蝕也不允許降低金焊區(qū)和金手指的接合性。

用戶經(jīng)驗(yàn)表明，利用當(dāng)前的制造技術(shù)很難維持嚴(yán)格的AdcancedMC模塊公差。嚙合的寬度是一個(gè)問(wèn)題。

擁有最小允許寬度的模塊產(chǎn)生了高達(dá)0.25 mm的公差，這個(gè)值相當(dāng)于接針柵格的三分之一。標(biāo)準(zhǔn)雖然保證了至少有部分連接器接針與金焊區(qū)相接合，但是誤差幅度不足。

因此，接針必須更加可靠。雅迪HARTING技術(shù)集團(tuán)和德國(guó)ept責(zé)任有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一種具有con:card+質(zhì)量認(rèn)證的AdvancedMC連接器。一種所謂的GuideSpring（導(dǎo)向彈簧）通過(guò)明確的定位來(lái)補(bǔ)償公差偏差。它將AdvancedMC推靠在連接器的對(duì)面壁上。對(duì)面壁的位置向中間偏移了0.075 mm，將印刷電路板對(duì)稱軸和連接器之間的潛在偏差降低了60％。

接針保護(hù)延長(zhǎng)了使用壽命
con:card+連接器的其他兩個(gè)改良特性被借鑒到接針中。接針的表面非常光滑，可以防止金焊區(qū)過(guò)快的磨損。

測(cè)試表明，在200次嚙合循環(huán)后，con:card+連接器沒(méi)有明顯的磨損。一旦金焊區(qū)被損壞，苛刻的工業(yè)環(huán)境就會(huì)造成腐蝕，這將會(huì)降低接合的可靠性。

一種鈀鎳覆蓋層也用來(lái)保護(hù)接針免受由AdvcancedMC卡引起的嚴(yán)重磨損。金焊區(qū)的邊緣可以很尖銳。同樣，PCB斜邊塑料材料中的玻璃纖維成分可能在插入的過(guò)程中對(duì)接針表面造成永久性的傷害。相對(duì)于純金接針表面，鈀鎳可以將耐磨性提高30％。

耐振的壓入配合技術(shù)
為保證連接器的耐振性，確保連接器在苛刻工業(yè)環(huán)境中保持穩(wěn)定，連接器接針必須施加足夠的正交力。con:card+連接器的設(shè)計(jì)保證其在使用壽命結(jié)束時(shí)每根接針有最小0.5 N的力，這在實(shí)驗(yàn)室松弛試驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。試驗(yàn)對(duì)照連接器在它們交付時(shí)早已低于0.5 N。在溫度老化試驗(yàn)中，低初值減小得更多，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)引起危險(xiǎn)。

使用壓入配合技術(shù)將con:card+連接器連接到背板上。相對(duì)于市場(chǎng)上常用的表貼安裝連接器，這將顯著提高抗震性。在工業(yè)環(huán)境中，運(yùn)用壓入配合技術(shù)生產(chǎn)的連接器可以保持穩(wěn)定，并持續(xù)提供良好的接合性。另外，加工迅速、劃算。無(wú)需手工操作即可擰緊連接器。壓入配合連接器同樣滿足12.5Gbps數(shù)據(jù)傳輸率的要求。

PCB板邊風(fēng)險(xiǎn)
為ATCA®和MicroTCA提供con:card+質(zhì)量認(rèn)證的AdvancedMC連接器非常堅(jiān)固。連接器生產(chǎn)商面對(duì)的挑戰(zhàn)之一是：他們只能控制連接器的一邊。名為AdvancedMC PCB的嚙合部分的質(zhì)量?jī)H在作了一般性規(guī)定。con:card+連接器可以解決大部分問(wèn)題，并極大程度的降低相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。然而，以第二代連接器形式出現(xiàn)的基本修改需要消除PCB板邊連接中的某些缺點(diǎn)。

為了解決這一問(wèn)題，雅迪HARTING 開(kāi)發(fā)了AdvancedMC Plug，以取代PCB上的金焊區(qū)。PCB通過(guò)一個(gè)模塊連接器間接的連接到背板上，而不是把PCB直接插入到背板連接器中。

堅(jiān)固的品質(zhì)保證了持久的使用壽命
Plug最初是為MicroTCA Carrier Hub開(kāi)發(fā)的，它有兩種版本可用（參考盒子）。第一個(gè)版本是可用于標(biāo)準(zhǔn)AdvancedMC模塊的AdvancedMC Plug。其主要優(yōu)點(diǎn)是有一固定接針與背板連接器相嚙合。PICMG雖然指定了硬金，但是硬金并沒(méi)有明確的定義存在。結(jié)果，當(dāng)前可用的模塊在鍍金彈性和表面結(jié)構(gòu)方面有著顯著的差異。用選擇鍍加工生產(chǎn)的金焊區(qū)在金/鎳拋光下有露銅。頻繁的插入循環(huán)和腐蝕性的工業(yè)環(huán)境很容易導(dǎo)致腐蝕。鉆蝕也可能發(fā)生，極端情況下這可能會(huì)在插入時(shí)導(dǎo)致鍍金碎片脫落。

市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表面，PCB制造商在AdvancedMC模塊上不可能保證200次插入循環(huán)。Plug連接器結(jié)合雅迪HARTING的con:card+連接器將會(huì)非常堅(jiān)固，可以經(jīng)受200插入循環(huán)，并且非常耐磨。背板連接器上的應(yīng)力也很小，因?yàn)榻俞樖窃诠饣淖⑺芙^緣外殼表面滑動(dòng)，而不是在經(jīng)機(jī)械加工的斜邊上的不平整環(huán)氧板（FR4）上摩擦。

PluG定義了嚙合接口
注塑公差比PCB可以達(dá)到的公差更加嚴(yán)格。印刷電路板的公差是十分之一毫米，但是注塑的公差僅僅是幾個(gè)百分之一毫米。Plug的舌片擁有最大允許寬度，結(jié)果，當(dāng)帶Plug的卡插入到?jīng)]有GuideSpring的背板連接器中時(shí)幾乎沒(méi)有任何松動(dòng)。

為了達(dá)到良好的機(jī)械穩(wěn)定性，使用穿孔回流焊接的方法將Plug焊接到PCB上。拾取-貼裝系統(tǒng)可以將Plug插入到PCB上，而且它可以和其他器件一起一步焊接。除了高效、穩(wěn)定的安裝以外，連接器也可以更換，如果有舌片損壞，這將降低相關(guān)廢品的成本。

特殊設(shè)計(jì)以及最小允許舌片厚度降低了插入力，這也是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。它的信號(hào)傳輸特性甚至比PCB板邊的金焊區(qū)好，因?yàn)樾盘?hào)不再需要從PCB表面發(fā)送。標(biāo)準(zhǔn)限制了AdvancedMC模塊的厚度，因?yàn)镻CB板邊連接器僅與最小厚度公差（1.6mm ± 10%）相兼容。Plug連接器消除了對(duì)這一標(biāo)準(zhǔn)的依賴性，因?yàn)镻lug定義了可以使用的舌片和差分卡的厚度（只要說(shuō)明中的機(jī)械尺寸不引發(fā)問(wèn)題）。

可更換的連接器降低了廢料損失
此外，使用雅迪HARTING的Plug連接器也有助于保持成本的下降。盡管開(kāi)始時(shí)附加的連接器會(huì)增加成本，但是后續(xù)階段中的各種有利因素會(huì)彌補(bǔ)這一附加的成本。選擇鍍會(huì)增加生產(chǎn)金焊區(qū)的成本。嚴(yán)格的公差標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)引起大量的廢料。斜面PCB板邊是另外一個(gè)危險(xiǎn)的區(qū)域，因?yàn)榻雍虾竻^(qū)可以會(huì)發(fā)生損壞。對(duì)于雅迪HARTING Plug來(lái)說(shuō)，一種簡(jiǎn)單的帶通孔的版面設(shè)計(jì)就足夠了，這些電路板造價(jià)低廉，不會(huì)產(chǎn)生太多廢料。如果直到板子上安裝了費(fèi)用元件之后才發(fā)現(xiàn)PCB板邊的缺陷，那么此時(shí)廢料的損失就會(huì)很高。

Plug連接器與PICMG的MTCA.0 R1和AMC.0 R2標(biāo)準(zhǔn)相兼容，所以它可以用在MicroTCA 和ATCA應(yīng)用中。雅迪HARTING Plug同樣確保了AdvancedMC模塊的連接符合定義明確的質(zhì)量等級(jí)。雅迪HARTING的con:card+為背板制造商提供了非?？煽康倪B接技術(shù)，Plug為模塊制造商確保了同樣的利益，使得MicroTCA和ATCA適合工業(yè)應(yīng)用。

MCH （MicroTCA Carier Hub）是MicroTCA管理模塊。為了提供更高的接合密度，它可以有四個(gè)舌片。PICMG標(biāo)準(zhǔn)推薦為MCH模塊使用可堆疊連接器，以補(bǔ)償機(jī)械公差。雅迪HARTING的解決方案是基于兩個(gè)不同連接器的。AdvancedMC Plug連接器作為第一個(gè)舌片使用。有三個(gè)MCH Plug可以和這個(gè)模塊堆疊設(shè)計(jì)。管組中的金屬引腳提供了機(jī)械穩(wěn)定性。第三和第四個(gè)舌片（開(kāi)關(guān)構(gòu)造）之間的高速數(shù)據(jù)傳輸可以使用適配器。

雅迪HARTING技術(shù)集團(tuán)和EPT有限責(zé)任公司從2005年開(kāi)始合作，加強(qiáng)當(dāng)前的Advance dMC連接器，以改進(jìn)其接合可靠性。兩公司通力合作的結(jié)果是推出了符合con:card+質(zhì)量認(rèn)證標(biāo)志的新一代AdvancedMC信號(hào)連接器。兩家公司通過(guò)con:card+質(zhì)量認(rèn)證保證了一個(gè)明確定義的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也為用戶帶來(lái)了雙源供應(yīng)的好處。


圖1：新一代GuideSpring通過(guò)明確定位防止接觸下降


圖2：金焊區(qū)宏觀斷面：露銅和鉆蝕邊緣容易受到腐蝕


圖3：損壞或有銳邊的金焊區(qū)在插入時(shí)引起連接器的磨損


圖4：帶Plug連接器的AdvancedMC Module模塊


圖5：MCH模塊的插入式連接器堆疊