Cable 零件解說 目 錄 CABLE之分類 CABLE之种類 Cable之結构及材質之介紹 絕緣與被覆之材料 UL CSA簡介

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1 Cable 零件解說 目 錄 CABLE之分類 CABLE之种類 Cable之結构及材質之介紹 絕緣與被覆之材料 UL CSA簡介
目 錄 CABLE之分類 CABLE之种類 Cable之結构及材質之介紹 絕緣與被覆之材料 UL CSA簡介 CABLE之制作及檢驗流程 連接器分類 連接器的材料組成 連接器的制程 連接器的基本要項 連接品的規格要求 連接品的机械性能 連接品周邊環境中性能 其他零組件之介紹

2 Cable 零件解說 一.CABLE之分類 依照CABLE屏蔽之功能分為三种: 一般用途,單層屏蔽,雙層屏蔽

3 Cable 零件解說

4 Cable 零件解說 二.CABLE之种類 Wire & Cable說明 Wire是由導体加上絕緣層而成.

5 Cable 零件解說 flat cable能夠在狹窄且彎曲角度大的配合條件下使用,捲曲的性能优于round cable,相鄰的導体間,具体較准确及穩定的電容,可使用的額定電流也較高,但其缺點是价格較高,加工不易,耐電壓較低.

6 Cable 零件解說 三.Cable之結构及材質之介紹
(1).導体(conductor) (2).絕緣(insulation) (3).麥拉(mylar) (4).屏蔽(shielding) (5).被覆(jacket)

7 Cable 零件解說 (1).導体(conductor):
由銅或銅合金抽制而成.純銅之机械性能較差,尤其當gage數小時更甚,銅合金因含有其他少量之金屬成分,而使硬度.抗拉強度.捲曲性能均增加,但導体性能則較純銅差. 也有使用銅泊絲制成的導体,如目前在生產的’’16c cable’’,為使其能夠承受重複多次之拉伸及彎曲而不損斷,但其導電性則較一般的銅導体下降約10%. 導体使用時,可以是裸銅線或是在裸銅線表面加上鍍層(一般為鍍錫,也有鍍銀),裸銅線容易在空气中氧化,故屬于精密科技中,如:航空器.軍事設備等均不适用,鍍錫銅線之优點為耐腐蝕,焊錫性佳,一般鍍錫之厚度約在25~30 u INCH.

8 Cable 零件解說 构造方式: A.絞合(stranding):加工較複雜,但耐彎折之性能較佳.
B.單芯(solid):加工較易,价格較低,單不耐彎折. 一般稱呼導体之尺寸: 均以AWG(american wire gage)稱之 導体的重要特性包含: a.導体電阻 b.導電率 c.抗拉強度 d.拉斷力 e.伸長率

9 Cable 零件解說 導体的絞合方向------分為左絞與右絞
左絞:在英.美稱為’’right hand(右向)’’或稱為’’Z’’絞,意即由導体表面觀看呈(\\\\\\\\\\\\)形狀. 右絞:在英.美稱為’’left hand(左向)’’或稱為’’s’’絞,意即由導体表面觀看呈(////////////)形狀. 絞線之絞距:即導体之單線依螺旋形轉一圈時之軸向長度. 耐彎折性:單線之一端固定,另一端加上重量使垂直向下,然后來回180°彎折,直至線斷開為至,彎折的次數越多,表示耐彎折性越強.

10 Cable 零件解說 (2)絕緣(insulation): (3)麥拉(mlar)
熱可塑性為線纜制品中最常用之材料,包括:PVC,PE,TFE,PP,FEP,PU等.其材質之選用則依据所需求之机械.電气及物理特性的不同加以選擇. (3)麥拉(mlar) 杜邦(do pont)公司注冊商標的名稱,材質為多元脂(polysester),通常做成帶子(tape)的形狀,poayester之优點為強度好,抗潮濕及水分,為使cable達到良好屏蔽(shielding)之效果,經常在polyester薄膜(film)上附著上一層鋁箔(aluminum foil),同時對于達到連續的接触和易于末端接接地之故,又在al/mylar上加上一條接地線(drain wire),為了減少因drain & sheld之間因化學反應所產生的流電腐蝕和易于焊接,drain wire均采用鍍錫.

11 Cable 零件解說 (4)屏蔽(shielding)
屏蔽層最主要的功能是用來對電气干扰的防制,尤其EMI(電磁干扰)的預防,另外也可做為當絕緣有破坏時的保護作用及減少外素對于電線所造成的損害,其使用的方式可分為編織或纏繞,材質則使用裸銅或鍍錫銅. (5)被覆(jacket) 所使用的材質與條件基本與絕緣部分同.

12 Cable 零件解說 四.絕緣與被覆之材料 熱可塑性(themoplastics)為線纜制品最常用的材料,作為線纜絕緣被覆的塑料种類很多,常用有: (1)PVC(polyvinyl chlo-ride) (2)PE(polyethylene) (3)PP(polypropylene) (4)PU(nylon polyurethanes.

13 Cable 零件解說 各种塑膠的特性比較: PVC的特性:
PVC比重約1:4,外觀為白色粉末.耐水,耐酸鹼,耐燃及電气絕緣性能良好.耐油.耐臭氧.耐藥品性也佳,且無毒性.故廣泛被采用線纜與絕緣之材料,但PVC屬于極性材料,介電特性較差,故一般限用于600V下之電線,通信內部線.其線纜被覆PVC在65~85°C軟化,120~150°C有完全的可塑性,190°C以上則激烈分解,放出鹽酸气,故其加工最适當的溫度范圍應該在150~180°C.

14 Cable 零件解說 PE的特性: 可分為低密度PE(0.910~0.925g/cm3),中密度PE(0.926~0.940g/cm3)和高密度PE(0.941~0.945g/cm3)三种形式,一般來講,隨著密度的增加,則:軟化溫度增高,抗張強度增大,伸長率減少,柔軟性漸失,強韌性增加,沖擊強度減低.其電气性能非常优越,常被用與同軸線(coaxial cable)或高頻線的材料. *缺點是具易燃性,且最大的操作溫度在80°C.

15 Cable 零件解說 PP的特性: 比重小(0.900~0.910),為非极性材料,故有良好之電气特性,耐水性及耐磨性均極良好,耐化學藥品性良好,作為線纜之絕緣被覆材料,有很高的价值. *主要用于電話及通信線纜之絕緣材料. PU的特性: PU具有极其优秀的抗拉強度之延長特性,也是目前絕緣被覆材料中強韌性及耐磨損,腐蝕性最佳的材料.

16 Cable 零件解說 五.UL CSA簡介 UL(underwriters laboratories)于1984年由美國火災保險局支持下所成立的一個非營利性組織,其主要宗旨在于确保公共安全,因而對具有可燃性質的電器儀器設備加以測試,防止災害之發生,通過UL安全規格的產品是被包含美國在內的世界各國所承認的. CSA(canddian standards association)其成立宗旨與UL相同,CSA也是為美,加及歐洲各國所公認的.

17 Cable 零件解說 UL對線纜之檢驗要求 (1)依据UL STYLE NO.之規定,檢驗,絕緣及被覆之平均厚度及最小厚度,導体之AWG.
(2)絕緣特性:老化前(常態):伸長率100% STRAND抗拉強度:2.11kg/mm2 (3000psi) SOLID抗拉強度:2.45kg/mm2(3500psi) 在113°C的溫度下,經過7天的時間. 老化后:伸長率為未老化前之70%. 抗拉強度:老化前之70%. (3)被覆特性:老化前:伸長率100%,抗拉強度:1.05kg/mm2,(1500psi) 老化后:(113°C放置7天后)伸長率:老化前65%,抗拉強度:老化前之70%.

18 Cable 零件解說 (4)繞性試驗:線緊接繞6圈,繞于與完成線同外徑之金屬棒上,內外沒有任何龜裂. (5)火花試驗:2500V AC.
(6)耐壓試驗:1500V AC/1 MIN(對有shield之外皮) (7)低溫捲繞試驗:放置于零下10°C 1H,再繞于線徑兩倍大之金屬棒上6圈而無龜裂. (8)加熱變形試驗:將外被(jacket)下之線或導体抽空,以相同直徑之金屬棒穿入,放置于121°C之加溫爐內,加上250g之荷重,絕緣或外被之厚度減少,不得超過原來的50%. (9)垂直火焰測試(vertical flame test) 對芯線或外被在’’已設定好’’之燃燒條件下,施行五次的燃燒測試(每次燒15秒,停止15秒),每次移開火焰時,被測均需馬上熄滅,燃燒測試中若有殘渣滴下,也不得引燃放置在被測物下方之棉花.

19 Cable 零件解說 NOTES: 若絕緣與外被表面印上: VW-I:表示僅對整條CABLE進行測試. VW-IS:只對單線進行測試.
VW-ISC:芯線及外被分開進行測試. 一般AWM之材料均相當于94V-0之塑料.

20 Cable 零件解說 六. CABLE之制作及檢驗流程

21 Cable 零件解說 七.連接器分類 A.依外形分類: 1.圓形連接器:在圓筒形之殼體(SHELL)中設有絕緣体及一個或數個接點之連接器.
2.角形連接器:角形連接器是指在角筒形之殼形中設有角形絕緣體与一個或多個接触片之連接器.在圓形連接器作為机械間之電纜連接器后不久,械器進單元化階段,因而有角形接器之出現,其后,角形連接器亦開始作為線纜連接器的使用. 3.高頻同軸連接器:高頻同軸連接器是連接高頻同軸線纜之間与高頻同軸線纜( 頻率高之線材)与電子机器之連接器.

22 Cable 零件解說 七.連接器分類 4.印刷電路板用連接器:印刷電路板用連接器是指印刷電路板之間相互連接与印刷電路板与電子机器內之電線間的一种連接器. 5.接觸器: 接觸器的材質常用的有鈹銅,磷青銅,黃銅;運用於連接器的接觸器有許多的形式及尺寸,常見的接觸器車制或沖壓而成,最常見的圓PIN或SOCKET,接触器端末接著的方式有下列几种: A.焊接 B.壓著 C.纏繞

23 Cable 零件解說 6.絕緣:絕緣部分通常是以塑膠成型而成,材質則包括有PHENOLIC､NYLON､SILICONE､POLYCARBONATE等,材質之選用則以介電強度､絕緣阻抗､工作溫度､抗水､油性及防火性等為考慮之因素. B.依使用性質分:外接式連接器-----机殼外使用;內接式連接器; C.依加工方式分: 壓著式 壓接式又稱刺破型 焊接式 表面粘著式 D.依使用方式分: 線對板連接器 板對板連接器-----泛指各种PC板似的連器線對線連接器-----即所謂的空中接頭插座----半導体元件与PC板之間的連接輸入/輸出連接器(I\O CONNECTOR)-----各系統間發及系統与周邊設備的連接

24 Cable 零件解說 E.依形式分: P.C.板連接器 扁平電纜連接器 同軸電纜連接器 圓型連接器 壓接式連接器 F.依构造分:
一般式:一般室內用耐濕之 防水型:高溫多雨環境用 气密型:不得有氧体外漏場合使用耐 環境型:航空器,飛彈使用 耐火型:火焰環境中使用耐 水壓型:一般水中及海水中使用耐油性 腐蝕型:煙油厂

25 Cable 零件解說 八.連接器的材料組成 1.絕緣体:用來保持各接合体之間之固定位置,并完成各接合体間之電氧絕緣体的零件;
2.插頭接合体:長方形或圓形的銅針或端子用來插入插座接合体零件; 3.插座接合体:為了維持与插頭接合体有良好接触而具有彈性机能的接合体零件.以上三种材料透過連接器專用之組合而為最后成品是為連接器.

26 Cable 零件解說 九.連接器的制程 1.塑膠成型:將塑膠粒經由塑膠射出成型机射入模具之中而形成連接器所需要的塑膠形狀;
2.沖床成型:此制程是將金屬材料經由高速沖床机器,塑造成所需的金屬形狀(即所謂端子或針); 3.電鍍:此及將沖壓成形后之端子或針,經由特殊處理鍍以所需之各种額外材質.(金,銀,錫等); 4.組立:該制程為將成型后之塑膠及電鍍后之金屬端子,透過連接器專用之机器加以組立而成為最后的完成品.

27 Cable 零件解說 十.連接器的基本要項 1.絕緣体材質:原則上采用耐燃性較佳之材質.
2.接合体材質:插頭用金屬接合体材質(以兼銅為主);插座用接合体材質(以黃銅為主,但特別要求插次數極高,且長壽命期限時鈹銅,磷青銅等可采用. 3.接合体之表面加工(電鍍):接合体之表面為了防止腐蝕氧化,使接触面平滑化及原材料之机械性保証一般都施以電鍍加工處理,各种電鍍的特性,一般皆無特別要求進皆以鍍錫處理.

28 Cable 零件解說 十.連接器的基本要項 4.外形与尺寸:
c.安規特性:如:UL,CSA,TUV等.

29 Cable 零件解說 十一.連接器的規格要求 1.電气特性:電壓与電流額定:電壓之額定涉及間距,而電流額定涉及接触面積与插梢斷面積,使用時應依規格標准采用. 2.接触電阻:連接器正确接合狀態下,各端子与PIN間施加DC 0.1A之電流,但如一般回路使用時以1KHZ,1MA之電流測試之,其測試時包含線材与接合体間壓著部份. 3.絕緣阻抗:端子互相間与端子和接地點間. 4.耐電壓:端子互相間与端子和接地點間,之電壓時間測應無异狀.為一循環,循環后以清水洗淨,應符合下列要求,接触阻抗應為初期值之二倍以內,外觀無裂痕或明顯的腐蝕現象.

30 Cable 零件解說 十二.連接器的机械性能 1.插入力: 以結合之速度25mm±3mm/Min.做插入其所得之插入力應符合插拔力之規格.
2.拔出力: 以拔出力之速度25mm±3mm/Min.做拔出其所得之拔出力應符合插拔力之規格. 3.耐久性: 以(10次/分)之速度做30次之插入再拔出試驗后應符合下列要求,接触阻抗為初期值之二倍以內,拔出力應符合規格值.

31 Cable 零件解說 4.端子保持力: 以5mm±3mm/Min.速度將端子從H.S.G.中拔,其拉力應符合拉力規格值. 5.PIN保持力:
以5mm±3mm/Min.之速度將Pin從Base中推出,其推力應符合推力規格值. 6.端子鉚合力: 以5mm±3mm/Min之速度將端子WIRE中拉出,其拉力應符合鉚合規格值.

32 Cable 零件解說 十三.連接器周邊環境中性能
1.端子之溫度上升:任何一個接合點施加AC之最大額定電流至熱平衡后,其溫度上值應30℃以下. 2.耐震動性:在DC 0.1A之通常狀況下,以振幅1.5m/m及頻率10Hz/Min之條件試驗,而X,Y,Z軸各軸3次每次二小時后,應符合下列要求,接触阻抗應為初期值之二倍以內,不連續導通時間在1uSec以下,外觀應無异狀. 3.著錫性:自端子本体為基准面1.2 mm處,浸于230±5℃之錫槽中31秒,浸渚面上應有75%以上錫附著.

33 Cable 零件解說 4.耐高溫:置于85±2℃之衡溫槽中96小時后應為异狀且接触電阻應為初期值之兩倍以內.
5.焊錫耐熱性:自端子本体為基准面1.2 mm處,浸于260±5℃之錫槽中5±1秒,其絕緣体應無裂痕變形等异常狀態,而端子強度應于規格內. 6.耐濕性:置于溫度85±2℃,溫度90%-95%之恒溫恒濕槽中96小時,小滴擦拭后于30分以內測試符合下列要求,接触阻抗應為初期值之二倍以內,絕緣電阻應于10MΩ以上,外觀應無异常,應符合耐電壓之要求.

34 Cable 零件解說 7.鹽水噴霧試驗:將樣品置于35±2℃,而比率為5±1%之鹽水噴霧中,16小時ON,8小時OFF.
8.硫化氯体試驗:將樣品置于40±2℃,而濃為為55±5ppm之硫化氯体中24小時后,接触阻抗應為初期值之二倍以內.

35 Cable 零件解說 十四.其他零組件之介紹 1.承座:為配合PC板不同形式及節距(洞孔之中心距),而有許多不同种類的HOUSING,一般常用之PITCH有2.54MM､3.96MM兩种,而外形則視配合端子形式而定.材質之選用亦以絕緣阻抗,防水性為主. 2.端子:配合HOUSING用之端子亦有各种不同之形式,其材質亦和連接器有使用之材質相同;多以沖壓之方式制造而成,并依所需在整雙端子或接触部鍍上不同的金屬.