彈簧針連接器 (Pogo Pin Connector)基本構造

 

Pogo Pin連接器的基本構造

一般的彈簧針分為三個部分：針管，針軸，彈簧。為了增加穩固性，彈簧針通常會放置於膠芯內，但也會直接焊接於電路板(PCB)上。

通常我們會將彈簧針與金屬面板連接，而連接的部分我們稱之為“接處點“或”接合點“，針管會被焊接或藉由焊線與電路板連結。在一般連接器應用上，因為彈簧針接觸表面較不會被刮傷，所以彈簧針連接器與彈片連接器相比使用壽命較長。

探針相對應的運作高度：

各類Pogo pin連接器所適用的應用設備

彈簧針的各種款式及形狀都有其所適的應用設備，看似簡單的連接器，內部構造將大大影響效能及壽命。 

 

• 反鑽孔通常被使用於受空間限制的設計，例如無限耳機、智慧手機或是物聯網的設備，並不適用於高速傳輸或快充的設備。
   
• 剖斜邊是最常見，也是效能及尺寸與製造成本相比下最划算的設計，適用於多樣的擴充座及使用低頻資料傳輸，經由特殊設計下有線訊號傳輸也適用。
   
• 球型設計對於挑戰環境的穩定性及高電流比是最佳選擇，例如：汽車運輸、重型動力機械及醫療設備。

 

彈簧針的電性性能如何？

我們已經了解關於彈簧針的設計適合於各類型的應用，但為什麼使用剖斜邊設計比起球型設計的所承載的電流較少呢？原因很簡單：與針管內接觸點及接觸抗阻有關。

彈簧針的使用壽命如何？機械壽命及電性壽命是不同的。

對於界定產品使用壽命並沒有一定的標準，我們許多同業也只寫出機械上使用的壽命。

 
什麼是機械壽命呢？

指的是在相對承諾的彈簧壓縮次數下，能夠維持一定的彈力及阻抗值，例如：假如最初的彈簧承受力是100克，公司承諾100萬施壓後，彈簧力將不會超過設計值的正負20%。許多連接器的製造商在digikey及Mouser於銷售平台上販賣，並未說明關於電性壽命是多少，但其實應被標示。

就機械壽命而言，彈簧針可持續承受500,000~1,000,000次壓縮

什麼是電性壽命呢？

是指在一定的通電使用情況下，能夠維持一定的彈力及阻抗值，中國探針都會將此標示在圖紙上。這個衰退的重點通常不是彈簧問題，而是連接器的電鍍品質，隨時間經過當彈簧針連接器被壓縮時，針軸及針管的內部鍍金層被刮傷，而會使外露的基底材質（黃銅）導電性會更差使接觸阻抗增加。

品質好的彈簧針需重視內部電鍍層，品質低的製造商通常不會預先在車削及鑽孔過程中改善內部表層的品質，但這將會導致電鍍不均勻，接觸電阻提高、傳輸信號變差及降低效率。外表看似完整的連接器，也有可能內部未進行電鍍，與其他任何連接器型態相比，中國探針是非常重視彈簧針內部結構及電鍍品質的。

 

電鍍品質及材質是影響電性壽命的兩大因素，如果接觸點是使用比單針更堅硬的材質做成，單針將會被減縮而壽命也會減少。腐蝕程度也將是決定壽命的關鍵，特別地是連接器內部腐蝕將會增加抗阻及使用功能，如果智慧型手錶與皮膚接觸，特殊電鍍層將會降低電性腐蝕的機率。

一般來說，電子上的使用壽命差異有5,000到超過1,000,000壓縮次數，而電鍍層的硬度是延長壽命的關鍵