【導讀】對更小型的連接器的需求在不斷上升，設計工程師也就面臨著一系列新的挑戰(zhàn)。本文分享的是來自于微連接器供應商的一些設計建議。這些建議不僅來自于連接器設計的專家，而且也是設計師慘痛的經(jīng)驗總結，所以值得設計師的參考。
連接器變得越小，其重要性就越大。
原因很簡單：產品都在變小?，F(xiàn)在智能手機、平板電腦、血糖檢測器等無數(shù)電子設備對尺寸的要求越來越嚴格，內部越來越緊密，于是留給連接器的空間就不多了。這種趨勢也出現(xiàn)在國防和航空航天領域，比如在衛(wèi)星、制導導彈和航空電子系統(tǒng)中，其中的緊湊性要求只有“微縮型”的連接器才能滿足。
對更小型的連接器的需求在不斷上升，設計工程師也就面臨著一系列新的挑戰(zhàn)。他們再也不能將連接器的設計放到項目的最后階段來完成。微型連接器需要深謀遠慮。它要求設計者預先考慮封裝、耐久性、電流負載能力和可更換性等各種各樣的因素。
設計者應當考慮更換的便易性，尤其是封閉式的外殼中。Molex VITA 67就是一種易于更換的微型連接器。
下面是來自于微連接器供應商的一些設計建議。這些建議不僅來自于連接器設計的專家，而且也是設計師慘痛的經(jīng)驗總結，所以值得設計師的參考。
1、在設計早期考慮連接器
“工程師往往都太專注于設計整體系統(tǒng)，而把連接器放到設計的最后階段再考慮。”TE Connectivity產品開發(fā)工程部主管Mitch Storry說，“他們認為連接器很簡單，所以他們可以把相關的設計放到最后階段。然后他們被自己的設計卡住了。”
Storry已經(jīng)看到太多設計師在設計的最后階段才匆匆設計連接器的故事了。他告訴我們，在很多情況下，設計師最后不得不選擇非標準的連接器完成設計，這不僅拉高了成本，還延遲了交貨時間。
為了避免這樣的問題出現(xiàn)，相關專家建議在設計的早期就應該考慮你將使用的連接器，然后為它們預留設計空間，設計也圍繞其展開。
“沒人原因聽你說‘首先，決定你需要的連接器’，”TE Connectivity產品開發(fā)工程師Stephen T. Morley說，“但如果他們真的這樣做，實際上能節(jié)省他們很多時間，也少了很多麻煩。”
Molex的SlimStack Armor微型連接器的規(guī)格是0.35*0.6*2.0（毫米）。
2.了解清楚空間的限制
盡管微型的板到板連接器的厚度通常小于1毫米，但它們也通常應用在包裝緊密的應用中。為了解決潛在的包裝上的問題，設計者需要考慮PCB板上的線路走線、以及連接到連接器上的附加線材。“因為間距變小，你必須讓走線和線材更窄。”Molex地區(qū)產品經(jīng)理Mike Higashikawa說。
另外，請記住一些連接器（如：柔性電纜連接器）提供了向前和向后翻轉的選項。當進行系統(tǒng)設計時，你需要考慮這些翻轉方法。比如說向后翻轉的連接器如果正背面有另一個組件，那么就可能很不容易訪問。
最后，設計師還需要注意表面貼裝設備有時無法處理更小的組件。找某些情況下，他們需要新的真空噴嘴來解決這些問題。
3.搞清楚電流負載能力
隨著連接器尺寸的下降，連接器的電流負載能力也隨之下降。一般而言，微型連接器能處理200mA到500mA之間的電流，差不多是更大一點的板對板連接器額定電流的一半。為了補償較低的載流能力所帶來的問題，設計者可能需要增加端子的數(shù)量。
4.考慮小/微型連接的穩(wěn)定性
“我需要建議這一點，不僅是在設計階段，而且在組裝過程中，都要保證他們不受損害。”TE Connectivity的Morley說。
Morley是RF應用中的一位微連接器設計專家，回憶說在他設計的軍事、空間應用中，有一半的連接器都在測試階段被毀壞了。
如果不首先將這個問題放在心上，可能會推高成本，他說。損壞的連接器需要重新配置、整修和標記。甚至還可能需要更為昂貴的，現(xiàn)場可更換的連接器取代，而且這樣的變化可能會讓設計時間再延長一到兩周。
Morley說：“應當注意的是永遠要優(yōu)先考慮已有連接器，如果這些連接器不兼容你的設計，再考慮自己設計，這樣能為你節(jié)省大量的時間。”
Molex的SlimStack Armor板對板連接器和FPC連接器應用在血糖檢測器中。
5.考慮易更換性
如果產品的外表是封閉的，那么你需要能從外面更換的連接器。否則，你就需要做一些焊接的工作了。
Morley說：“你做得越多，你對焊接等技能就越熟練，但是對整個系統(tǒng)造成損傷的風險也就越高。”
6.了解連接器的功能要求
供應商需要客戶充分表達自己的需求，不然他們可能會誤解客戶的需求。這在需要制造自定義的連接器的時候顯得尤其重要。
“準確地闡明連接器的需求是至關重要的，”Storry說，“如果表述不清或有遺漏，我們就可能忽略設計的關鍵需求。”
7.考慮機械應力
溫度、沖擊和振動都會在接口和電路間產生應力。專家建議你應該選擇能避免這些力影響的連接器。
“我在一些PCB板上看到了裂成碎片的焊點，”Morley說，“當連接器牢固地連接到板子或者外結構上時，它必須要能承受沖擊和振動帶來的力，否則就可能出現(xiàn)裂縫。”
Morley建議工程師使用互連系統(tǒng)來盡可能減少安裝結構和連接點之間的積聚應力。“有許多供應商都提供這樣的系統(tǒng)。”他說，“設計師應當密切注意這一點。”
