在電路設(shè)計中對連接器的考慮

　　連接器變得越小，其重要性就越大。

　　原因很簡單：產(chǎn)品都在變小?，F(xiàn)在智能手機(jī)、平板電腦、血糖檢測器等無數(shù)電子設(shè)備對尺寸的要求越來越嚴(yán)格，內(nèi)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(lǐng)域，比如在衛(wèi)星、制導(dǎo)導(dǎo)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(shè)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(shè)計放到項目的最后階段來完成。微型連接器需要深謀遠(yuǎn)慮。它要求設(shè)計者預(yù)先考慮封裝、耐久性、電流負(fù)載能力和可更換性等各種各樣的因素。

　　設(shè)計者應(yīng)當(dāng)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(yīng)商的一些設(shè)計建議。這些建議不僅來自于連接器設(shè)計的專家，而且也是設(shè)計師慘痛的經(jīng)驗總結(jié)，所以值得設(shè)計師的參考。

　　1、在設(shè)計早期考慮連接器

　　“工程師往往都太專注于設(shè)計整體系統(tǒng)，而把連接器放到設(shè)計的最后階段再考慮。”TE Connectivity產(chǎn)品開發(fā)工程部主管Mitch Storry說，“他們認(rèn)為連接器很簡單，所以他們可以把相關(guān)的設(shè)計放到最后階段。然后他們被自己的設(shè)計卡住了?！?/p>

　　Storry已經(jīng)看到太多設(shè)計師在設(shè)計的最后階段才匆匆設(shè)計連接器的故事了。他告訴我們，在很多情況下，設(shè)計師最后不得不選擇非標(biāo)準(zhǔn)的連接器完成設(shè)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(guān)專家建議在設(shè)計的早期就應(yīng)該考慮你將使用的連接器，然后為它們預(yù)留設(shè)計空間，設(shè)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(chǎn)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?！?/p>

　　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(yīng)用在包裝緊密的應(yīng)用中。為了解決潛在的包裝上的問題，設(shè)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?！?/p>

　　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(zhuǎn)的選項。當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，你需要考慮這些翻轉(zhuǎn)方法。比如說向后翻轉(zhuǎn)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(shè)計師還需要注意表面貼裝設(shè)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(fù)載能力

　　隨著連接器尺寸的下降，連接器的電流負(fù)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(bǔ)償較低的載流能力所帶來的問題，設(shè)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(shè)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(yīng)用中的一位微連接器設(shè)計專家，回憶說在他設(shè)計的軍事、空間應(yīng)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(biāo)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(shè)計時間再延長一到兩周。

　　Morley說：“應(yīng)當(dāng)注意的是永遠(yuǎn)要優(yōu)先考慮已有連接器，如果這些連接器不兼容你的設(shè)計，再考慮自己設(shè)計，這樣能為你節(jié)省大量的時間?！?/p>

　　5.考慮易更換性

　　如果產(chǎn)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(fēng)險也就越高?！?/p>

　　6.了解連接器的功能要求

　　供應(yīng)商需要客戶充分表達(dá)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(zhǔn)確地闡明連接器的需求是至關(guān)重要的，”Storry說，“如果表述不清或有遺漏，我們就可能忽略設(shè)計的關(guān)鍵需求?！?/p>

　　7.考慮機(jī)械應(yīng)力

　　溫度、沖擊和振動都會在接口和電路間產(chǎn)生應(yīng)力。專家建議你應(yīng)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(dāng)連接器牢固地連接到板子或者外結(jié)構(gòu)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?！?/p>

　　Morley建議工程師使用互連系統(tǒng)來盡可能減少安裝結(jié)構(gòu)和連接點之間的積聚應(yīng)力?！坝性S多供應(yīng)商都提供這樣的系統(tǒng)?！彼f，“設(shè)計師應(yīng)當(dāng)密切注意這一點?！?/p>