中心論題：

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

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接針，延長了使用壽命
• 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

在未來的工業(yè)應(yīng)用中MicroTCA很可能成為一個既定標準。這種技術(shù)的優(yōu)點包括：用戶友好的可升級性、結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)實的機械設(shè)計以及卓越的性能。市場上已經(jīng)出現(xiàn)了很多能夠體現(xiàn)這些優(yōu)點的系統(tǒng)。

然而，關(guān)于卡邊連接仍然有一些爭論。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。

很多年來在辦公環(huán)境（PCI和AGP）中這種設(shè)計代表了技術(shù)發(fā)展的水平。然而，在面臨沖擊和震動的工業(yè)應(yīng)用中，為了確保堅固的接合，更需要的是良好的機械穩(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)驗表明，利用當(dāng)前的制造技術(shù)很難維持嚴格的AdcancedMC模塊公差。嚙合的寬度是一個問題。

擁有最小允許寬度的模塊產(chǎn)生了高達0.25 mm的公差，這個值相當(dāng)于接針柵格的三分之一。標準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)集團和德國ept責(zé)任有限公司聯(lián)合開發(fā)了一種具有con:card+質(zhì)量認證的AdvancedMC連接器。一種所謂的GuideSpring（導(dǎo)向彈簧）通過明確的定位來補償公差偏差。它將AdvancedMC推靠在連接器的對面壁上。對面壁的位置向中間偏移了0.075 mm，將印刷電路板對稱軸和連接器之間的潛在偏差降低了60％。

接針保護延長了使用壽命
con:card+連接器的其他兩個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)過快的磨損。

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

一種鈀鎳覆蓋層也用來保護接針免受由AdvcancedMC卡引起的嚴重磨損。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程中對接針表面造成永久性的傷害。相對于純金接針表面，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)計保證其在使用壽命結(jié)束時每根接針有最小0.5 N的力，這在實驗室松弛試驗中得到了驗證。試驗對照連接器在它們交付時早已低于0.5 N。在溫度老化試驗中，低初值減小得更多，在實際應(yīng)用中會引起危險。

使用壓入配合技術(shù)將con:card+連接器連接到背板上。相對于市場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
為ATCA®和MicroTCA提供con:card+質(zhì)量認證的AdvancedMC連接器非常堅固。連接器生產(chǎn)商面對的挑戰(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)量僅在作了一般性規(guī)定。con:card+連接器可以解決大部分問題，并極大程度的降低相關(guān)風(fēng)險。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。

為了解決這一問題，雅迪HARTING 開發(fā)了AdvancedMC Plug，以取代PCB上的金焊區(qū)。PCB通過一個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。

堅固的品質(zhì)保證了持久的使用壽命
Plug最初是為MicroTCA Carrier Hub開發(fā)的，它有兩種版本可用（參考盒子）。第一個版本是可用于標準AdvancedMC模塊的AdvancedMC Plug。其主要優(yōu)點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在插入時導(dǎo)致鍍金碎片脫落。

市場經(jīng)驗表面，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+連接器將會非常堅固，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，因為接針是在光滑的注塑絕緣外殼表面滑動，而不是在經(jīng)機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可以達到的公差更加嚴格。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的背板連接器中時幾乎沒有任何松動。

為了達到良好的機械穩(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)計以及最小允許舌片厚度降低了插入力，這也是一個優(yōu)點。它的信號傳輸特性甚至比PCB板邊的金焊區(qū)好，因為信號不再需要從PCB表面發(fā)送。標準限制了AdvancedMC模塊的厚度，因為PCB板邊連接器僅與最小厚度公差（1.6mm ± 10%）相兼容。Plug連接器消除了對這一標準的依賴性，因為Plug定義了可以使用的舌片和差分卡的厚度（只要說明中的機械尺寸不引發(fā)問題）。

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。盡管開始時附加的連接器會增加成本，但是后續(xù)階段中的各種有利因素會彌補這一附加的成本。選擇鍍會增加生產(chǎn)金焊區(qū)的成本。嚴格的公差標準也會引起大量的廢料。斜面PCB板邊是另外一個危險的區(qū)域，因為接合焊區(qū)可以會發(fā)生損壞。對于雅迪HARTING Plug來說，一種簡單的帶通孔的版面設(shè)計就足夠了，這些電路板造價低廉，不會產(chǎn)生太多廢料。如果直到板子上安裝了費用元件之后才發(fā)現(xiàn)PCB板邊的缺陷，那么此時廢料的損失就會很高。

Plug連接器與PICMG的MTCA.0 R1和AMC.0 R2標準相兼容，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。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，它可以有四個舌片。PICMG標準推薦為MCH模塊使用可堆疊連接器，以補償機械公差。雅迪HARTING的解決方案是基于兩個不同連接器的。AdvancedMC Plug連接器作為第一個舌片使用。有三個MCH Plug可以和這個模塊堆疊設(shè)計。管組中的金屬引腳提供了機械穩(wěn)定性。第三和第四個舌片（開關(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)集團和EPT有限責(zé)任公司從2005年開始合作，加強當(dāng)前的Advance dMC連接器，以改進其接合可靠性。兩公司通力合作的結(jié)果是推出了符合con:card+質(zhì)量認證標志的新一代AdvancedMC信號連接器。兩家公司通過con:card+質(zhì)量認證保證了一個明確定義的質(zhì)量標準，同時也為用戶帶來了雙源供應(yīng)的好處。


圖1：新一代GuideSpring通過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