ภายในวงจรที่ซับซ้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การเชื่อมต่อทุกจุดมีความสำคัญอย่างยิ่ง ขั้วต่อทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างวงจร โดยระยะห่างระหว่างขั้วต่อในระดับไมโครสโคปมีผลกระทบโดยตรงต่อเสถียรภาพในการส่งสัญญาณและประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์ แม้แต่ความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยในระยะห่างของขั้วต่อก็อาจส่งผลให้เกิดความไม่เสถียรในการทำงาน ในขณะที่ความแตกต่างอย่างมากอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือความเสียหายถาวร บทความนี้จะตรวจสอบวิธีการวัดระยะห่างของขั้วต่อ JST ที่สำคัญเหล่านี้อย่างแม่นยำ
ระยะพิทช์ของขั้วต่อ ซึ่งกำหนดเป็นระยะห่างจากจุดศูนย์กลางถึงจุดศูนย์กลางระหว่างพินหรือหน้าสัมผัสที่อยู่ติดกันภายในแถวเดียว เป็นพารามิเตอร์พื้นฐานในการออกแบบและผลิตขั้วต่อ การวัดนี้มีอิทธิพลโดยตรงต่อขนาด ความหนาแน่น และลักษณะทางไฟฟ้าของขั้วต่อ ระยะพิทช์มาตรฐานอุตสาหกรรม ได้แก่ 0.5 มม., 1.0 มม., 1.25 มม., 1.5 มม., 2.0 มม., 2.54 มม. และ 3.0 มม.
แม้ว่าในทางทฤษฎีจะสามารถวัดระยะห่างของพินได้โดยตรงโดยใช้เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ แต่ก็มีปัญหาในทางปฏิบัติในการจัดตำแหน่งขากรรไกรวัดให้ตรงกับจุดศูนย์กลางของพินอย่างแม่นยำ วิธีการวัดทางอ้อมทางเลือกให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำกว่า:
สำหรับตัวเรือนขั้วต่อ ช่างเทคนิคสามารถวัดระยะห่างระหว่างขอบรูที่อยู่ติดกัน (กำหนดเป็นมิติ B) เนื่องจากการวัดนี้เท่ากับระยะพิทช์จริง (มิติ A) จึงให้ค่าระยะห่างที่แม่นยำโดยไม่จำเป็นต้องจัดตำแหน่งศูนย์กลาง
สำหรับตัวเรือนหลายวงจร ให้วัดระยะทางทั้งหมดระหว่างวงจรที่อยู่ด้านนอกสุด (มิติ C) แล้วหารด้วย (จำนวนวงจร - 1) ตัวอย่างเช่น ตัวเรือนหกวงจรจะต้องหารด้วยห้า วิธีการหาค่าเฉลี่ยนี้ช่วยลดข้อผิดพลาดในการวัด
สำหรับส่วนหัวพิน ให้วัดขนาดภายนอกระหว่างหน้าสัมผัสที่อยู่ติดกัน (B) แล้วลบความกว้างของหน้าสัมผัส (W) สูตรจะกลายเป็น: ระยะพิทช์ = B - W ซึ่งคำนึงถึงเรขาคณิตของหน้าสัมผัส
สำหรับขั้วต่อความหนาแน่นสูงที่มีหน้าสัมผัสหลายตัว ให้วัดช่วงทั้งหมดของหน้าสัมผัสหลายตัว (C) ลบความกว้างของหน้าสัมผัสรวม แล้วหารด้วย (จำนวนหน้าสัมผัส - 1) สำหรับหน้าสัมผัสห้าตัว: ระยะพิทช์ = (C - W) / 4
เมื่อวัดขั้วต่อ JST ให้ระบุก่อนว่าส่วนประกอบนั้นเป็นตัวเรือนหรือส่วนหัวพิน เลือกกลยุทธ์การวัดที่เหมาะสมตามนั้น ใช้คาลิปเปอร์ที่มีความแม่นยำสูงและทำการวัดหลายครั้งเพื่อสร้างค่าเฉลี่ย ลดข้อผิดพลาดแบบสุ่ม ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีสภาพแสงที่เหมาะสมเพื่อป้องกันการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องด้วยสายตา
ในขณะที่เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์เหมาะสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ อุปกรณ์พิเศษ เช่น เครื่องเปรียบเทียบแบบออปติคัลหรือกล้องจุลทรรศน์ อาจจำเป็นสำหรับขั้วต่อระยะพิทช์ละเอียดพิเศษที่ต่ำกว่า 0.5 มม. เครื่องมือเหล่านี้ให้ความละเอียดที่เหนือกว่าสำหรับการวัดที่สำคัญ
ความแม่นยำในการวัดขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ:
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด ได้แก่ การใช้เครื่องมือวัดที่ผ่านการรับรอง โปรแกรมการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน สภาพแวดล้อมการวัดที่ควบคุม และการวิเคราะห์ทางสถิติของการวัดหลายครั้ง
ระยะพิทช์ 2.54 มม. (0.1 นิ้ว) ที่แพร่หลายยังคงเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม เพื่อให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้ของส่วนประกอบ ในการใช้งานความถี่สูง การเลือกระยะพิทช์มีผลต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณผ่านการจับคู่อิมพีแดนซ์และการพิจารณาครอสทอล์ก นักออกแบบต้องสร้างสมดุลระหว่างขนาดทางกายภาพกับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพทางไฟฟ้า
แนวโน้มการย่อขนาดอย่างต่อเนื่องผลักดันการพัฒนาขั้วต่อระยะพิทช์ละเอียดพิเศษที่ต่ำกว่า 0.5 มม. โซลูชันความหนาแน่นสูงเหล่านี้ช่วยให้การออกแบบอิเล็กทรอนิกส์มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็สร้างความท้าทายในการวัดใหม่ๆ ความก้าวหน้าในด้านวัสดุและการผลิตมีแนวโน้มที่จะผลักดันขนาดระยะพิทช์ต่อไปในขณะที่ยังคงรักษาความน่าเชื่อถือ
