介紹與背景

IDC端接法常用于各種應用中。這種端接技術成功地應用于多觸點大批量端接且非常經濟的多種行業中。采用絕緣置換連接器(IDC)可以實現多點線纜端接，因為端接力相對較小(通常為幾磅，而壓接為數百磅)。此外，該技術的另一個優點是消除了壓接中所需的剝線操作。因此在許多電子應用中，在使用多股線纜時常采用這種大規模端接。 在很多情況下，使用多股扁平線纜進行這種非常經濟的大規模端接。但是，也可使用離散的多股線纜以降低成本，因為消除了線纜剝線準備和端子插入的步驟。此類應用以較低的成本提供高密度線束的快速裝配。我們發現IDC線束在裝配過程中不合格率低，在工作中性能優異。該技術的優勢是應用成本低和可靠性高。有一個缺點是對連接器幾何形狀的限制。通常具有雙排觸點的矩形形狀為該系統提供最佳的外觀尺寸。另外，要求具有防退線裝置，因為在線纜振動的情況下，與端子的接觸面可能不夠穩定。在出現較大機械應力的應用中，常常需要采用雙槽，有時需要采用線纜絕緣夾。

設計理念

壓接法和IDC接線法之間的關鍵區別是壓接線纜的方式不同。在壓接中，預剝線纜和端子在大壓力壓接模具作用下嚴重變形，突破其上面的氧化層而獲得金屬間的接觸。通過施加每個觸點相對較大的力，該變形包括端子的塑性變形和線纜的軸向擠壓。通常是以強力方式產生冷焊，而很少有彈性能量儲存于端接系統中。壓接觸點的關鍵尺寸是采用壓接工具獲得的壓接高度的公差(如下面圖1所示)。這需要仔細的設置和持續監視以保持長時間的壓接高度質量。

相反，IDC端接法所需的力要小得多。在這種情況中，將絕緣的線纜壓入端子槽內，該槽設計用于使用產生局部塑性變形的剪切力使線纜變形，切穿絕緣層并去除氧化物。這通過一次動作實現，并在線纜與端子之間形成氣密性高壓力接觸面。穩固的IDC系統設計在端子中儲存大量的能量，因為端子在端接過程中和之后具有彈性。在IDC端接中，端子的槽寬和插入深度很重要。在落料工藝中很容易將槽寬尺寸控制在0.1密耳。此外，線纜插入由可以簡單控制插入深度的工具完成。由于插入深度公差通常為幾密耳，可以通過目視檢查端接質量。這相對來說更容易適應于生產環境，因此具有優于壓接的另一個優點。

性能特征

壓接效果良好是因為在壓接過程中產生了金屬間的接觸，由于線纜的軸向擠壓而儲存了少量的彈性能量。隨著時間推移，如果壓接頭保持在機械穩定的狀態，附加的擴散焊可以改善接觸面。但是，端子/線纜系統中的應力松弛和蠕變過程趨向于降低其機械穩定性。因此，根據機械設計的不同，蠕變過程可能最終導致退化。如果接觸面最初具有邊際強度，并由于振動和(或)應力松弛而削弱，那么機械穩定性會限制其使用壽命。

IDC端接的機械穩定性取決于端子的彈性性能和線纜的負載狀態。從設計的角度來說，這更容易控制。此外，線纜的防退線裝置可以防止線纜與端子接觸處的松動。如果是實芯線，通過適當的防退線措施，IDC端接由于其固有的較好的機械穩定性，將具有與壓接相同甚至更佳的性能。這是因為偏轉的端子中儲存的彈性能量維持著大壓力接觸面。典型情況下，對于小線規例如AWG26，端子設計在接觸面提供數磅的力和數密耳的彈性偏轉。對于較大的線規例如AWG20，壓力可高達15至20磅。

對于多股線，線芯束的機械穩定性對其性能起著重要的作用。有兩個因素影響其性能。首先，由于線芯束承受壓縮負載，當因機械擾動、應力松弛和蠕變而在槽中松弛時，會有減小接觸力的趨勢。潛在的松弛水平取決于所使用的多股線的類型。線芯的數量和層次(或絞合)、導體頂部覆層(鍍層)以及絕緣類型對機械穩定性起著重要的作用。

對于一定的絕緣類型來說，無鍍層、線芯數多、層次少或無的多股線最難可靠地進行端接；而帶覆層的7股線是最簡單的，常常具有與實芯線相同的性能。其次，由于接觸點由有限數量的線芯(通常是7股線中的4股)構成，線芯間的導電性影響著總體導電性。如果線纜鍍錫可以優化總體導電性。很顯然在多股線的情況中，良好設計的夾緊線纜絕緣層的應力釋放是非常重要的。有時附加(或備用)的IDC端子槽可以提供必需的機械穩定性。通過端子適當的偏轉量(柔順度)和有效的應力釋放，可以優化多股線IDC端接的機械穩定性。

線纜負載特性

由于每種線纜具有一套獨特的參數，必須評估每種情況中的負載特性，以確定端接特定類型線纜的設計標準。實芯線或多股線的負載特性可以在實驗室中進行測定，使用固定的測力計模擬給定引導幾何形狀的槽。測定結果用于確定端子的負載要求(如下面圖2所示)。線纜負載特性可以顯示在給定設計的力變化曲線上。請注意，斜角、過渡半徑和材料厚度顯著影響給定線纜的負載特性。

在該分析之后，設計目標是提供通過預定的設計區線纜曲線的端子。通過檢視線纜插入模擬裝置后的接觸區，確定給定幾何形狀的設計區。根據定義，設計區是絕緣層被置換，導體有效變形形成大壓力的金屬間接觸的負載曲線區域。在多股線的情況中，設計區通常代表機械穩定性最好的負載曲線區域，該區域擁有盡可能多的線芯構成的良好接觸，各根線芯沒有嚴重損壞。

試驗方法

IDC接觸面的機械穩定性對實用性能起著至關重要的作用。因此，振動、機械和熱沖擊以及溫度/濕度循環是在試驗中考慮的重要因素。增強這些因素產生模擬的實用老化的實驗室試驗，應當在產品認證測試中予以重點考慮。在這種試驗項目過程中，端接電阻的變化應當作為首要的性能特性進行監視。簡單的失效標準10Rc可以用于判斷其性能(線纜與端子接觸面的最小接觸電阻的10倍)。

結論

當我們考慮IDC端接的基本原理時，很顯然這種技術可以在許多應用中具有與壓接觸點相同的良好性能。而且，這種端接可以降低應用成本。這樣一種理想的狀況促使我們認真地考慮在線束組配操作中應用IDC技術。許多應用中可提供使用IDC技術的機會，能以較低的成本并保持其端接性能。

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