تا حالا با محافظ فلزی درخشان یک کانکتور D-Sub روبرو شده اید، می خواهید سیم زمین را جوش دهید اما به دلیل عدم اطمینان در مورد ترکیب مواد آن تردید دارید؟در مونتاژ و تعمیر دستگاه های الکترونیکی، اتصال D-Sub همچنان یک رابط کلاسیک و به طور گسترده ای استفاده می شود. مواد لایه محافظ فلزی آنها به طور مستقیم بر دشواری جوش، قابلیت اطمینان اتصال تاثیر می گذارد،و عملکرد سازگاری الکترومغناطیسی کلی (EMC)این مقاله به طور کامل مواد رایج مورد استفاده در لایه های محافظ اتصال D-Sub را بررسی می کند، ویژگی های جوش آنها را بررسی می کند،و راه حل های عملی را برای کمک به مهندسان و تکنسین ها برای غلبه بر این چالش های عملیاتی ارائه می دهد.

کانکتورهای D-Sub، که به عنوان کانکتورهای Subminiature D-type نیز شناخته می شوند، اهمیت خود را در کامپیوترها، تجهیزات ارتباطی،و سیستم های کنترل صنعتی به دلیل ساخت قوی و عملکرد قابل اعتمادمحافظ فلزی در درجه اول برای مسدود کردن تداخل الکترومغناطیسی خارجی (EMI) در حالی که از نشت سیگنال داخلی جلوگیری می کند، اطمینان از یکپارچگی سیگنال و ثبات سیستم است.با این حال این لایه محافظ حیاتی اغلب در طول عملیات جوشیدن به یک مانع تبدیل می شود.

شیوه صنعت و داده های تولید کننده نشان می دهد که محافظ های اتصال D-Sub معمولا از این مواد استفاده می کنند:

• SPCC (فولاد کربنی پرتاب سرد):رایج ترین ماده ، قابلیت ماشینکاری خوبی را با هزینه پایین ارائه می دهد. با این حال ، SPCC خالص به دلیل رسانایی حرارتی پایین خود ، قابلیت جوش ضعیف دارد و اغلب منجر به مفاصل ضعیف می شود.درمان های سطحی معمولاً برای جلوگیری از زنگ زدن استفاده می شود.
• SUS301/SUS304 (فولاد ضد زنگ):استفاده می شود در برنامه های کاربردی بالا برای مقاومت در برابر خوردگی برتر و قدرت مکانیکی. رسانایی حرارتی پایین تر آن باعث می شود پایش چالش برانگیز تر از SPCC،که نیاز به دمای بالاتر و تکنیک های تخصصی دارند.
• آلیاژ روی (زینک ریخته شده):در کانکتورهای D-Sub فشار ریخته شده یافت می شود ، که جریان خوبی برای اشکال پیچیده ارائه می دهد.

درمان سطح مورد استفاده در مواد پایه به طور قابل توجهی بر عملکرد جوش تاثیر می گذارد:

• پوشش نیکل:شایع ترین درمان، بهبود مقاومت در برابر خوردگی SPCC در حالی که سطح نسبتاً قابل جوش را فراهم می کند. ضخامت نیکل بیش از حد یا اکسیداسیون هنوز هم می تواند مشکلات ایجاد کند.
• پوشش قلع:به طور چشمگیری قابلیت جوشیدن را به دلیل نقطه ذوب پایین قلع و خواص مرطوب کننده عالی بهبود می بخشد.بسیاری از کانکتورها از ترکیب قلع یا قلع و نیکل برای تعادل مقاومت در برابر خوردگی با قابلیت جوش استفاده می کنند.
• پوشش طلا:استفاده از آن برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا (طبی، هوافضا) به دلیل رسانایی برتر و مقاومت در برابر اکسیداسیون است. هزینه بالای لایه طلا نازک استفاده از آن را در الکترونیک مصرفی محدود می کند.

عوامل متعددی به مشکلات جوش کمک می کنند:

• رسانايي گرمايي ضعيف:ساختارهای فلزی بزرگ حرارت را به سرعت از بین می برند و از ذوب شدن مناسب جوش و تشکیل مفاصل جلوگیری می کنند.
• اکسیداسیون و آلودگی سطح:حتی سطوح پوشش داده شده با گذشت زمان اکسید می شوند و لایه های عایق کننده ای را ایجاد می کنند که از جوش دور می شوند. باقی مانده های تولید و آلاینده های زیست محیطی مشکل را تشدید می کنند.
• خواص ذاتی مواد:مواد پایه ای مانند SPCC حتی با پوشش، قابلیت جوش محدود دارند.
• محدودیت های فضایی:هندسه سپر اغلب دسترسی به مکان های مطلوب جوش در نزدیکی پین های داخلی را محدود می کند.

روش های موثر برای غلبه بر این چالش ها عبارتند از:

• استفاده از آهن جوش با قدرت بالا (≥60W) با کنترل دقیق دمای
• انتخاب جوش هسته فلوکس با کیفیت (60/40 یا 63/37 قلع سرب برای اتصال آسان تر)
• منطقه سپر را با استفاده از هوا گرم یا آهن ثانویه گرم کنید
• استفاده از جریان فعال برای حذف اکسید ها و بهبود رطوبت
• نقاط جوش در نزدیکی پین ها یا بخش های محافظ نازک را انتخاب کنید

• ترمینال های کشش:راه حل توصیه شده - اتصال سیم های زمین به نقاط محافظ تعیین شده با استفاده از پایانه های حلقه ای، حذف جوش مستقیم
• پیچ های محفظه:مسیر سیم های زمین از طریق پیچ های نصب کن کنتاکتور زمانی که در دسترس باشد

• فلش گلد:پوشش طلا بسیار نازک برای کاربردهای حیاتی (به تجهیزات حرفه ای نیاز دارد)
• تمیز کردن شیمیایی:پاک کننده های تخصصی اکسید ها را از بین می برند اما نیاز به تهویه و اقدامات ایمنی مناسب دارند

استفاده از زمین بندی مناسب شامل:

• زمين گيري در يک نقطه:متصل کردن سپر در یک مکان جلوگیری از حلقه های زمین و سر و صدا
• عملکرد فرکانس بالا:یکپارچگی سپر و کیفیت اتصال تاثیر در برابر تداخل در محدوده گژتز را تعیین می کند
• حفاظت از ESD:اتصال مستقیم به زمین ممکن است نیاز به اقدامات اضافی (عایق بندی، دیود های TVS) در برنامه های حساس داشته باشد.

محافظ های اتصال D-Sub به دلیل مواد مختلف (SPCC، فولاد ضد زنگ، آلیاژ روی) و درمان های سطحی (نیکل، قلع، طلا) ، چالش های جوش را ارائه می دهند.در حالی که تکنیک های بهینه سازی شده جوش می تواند نرخ موفقیت را بهبود بخشد، ترمینال های کرمپ یا اتصالات مبتنی بر پیچ گزینه های قابل اطمینان تری برای زمین گذاری را ارائه می دهند.مهندسان باید برای اطلاعات خاص در مورد مواد و طرح های زمین بندی طراحی که اصول یک نقطه را در نظر می گیرند، از ورق های اطلاعات سازنده استفاده کنند.، الزامات فرکانس بالا، و حفاظت از ESD برای به حداکثر رساندن عملکرد EMC نیاز دارد.