克服小型化的挑战
客户对更小、更强大且更易于使用的设备需求持续飙升。因此,用于制造这些设备的组件也必须沿着同样的创新方向前进。在本文中,了解由Molex推出的最新连接解决方案,其特点是功能增强和设计小型化。
对微型化设备的需求巨大。从最新的汽车技术到智能工厂的创新,用户和消费者都要求各种设备具备更多的功能、更高的性能以及更小的体积。
为了满足对更高功能性和小型化设计的需求,元件被迫缩小尺寸,而当前一代的板对板连接器提供了0.5mm或更小的间距。随着这种超薄型应用变得普遍,设计人员面临的问题是如何在实现最小尺寸的连接器封装的同时,仍然提供实用的性能。
实际限制
细间距连接器伴随着实际的挑战。首先是机械强度。对于间距为0.5毫米的连接器,其触点本身需要更小,以在一个触点与下一个触点之间留出足够的空间。这些触点通常通过冲压工艺制造,该工艺将金属平板冲压成形。厚度小于0.5毫米的触点非常脆弱,需要特别处理。
连接器还需要一个绝缘体主体,用于保持每个触点之间的分隔,并为它们提供保护,以防在使用过程中受到损坏。这些绝缘体由各种塑料材料模制而成,这些材料需要非常薄才能在细间距连接器中发挥作用。由于触点和连接器外壳都由如此薄的材料制造,设计人员必须确保它们足够坚固,以应对日常使用。
当需要将组件装配到PCB上时,连接器必须以非常高的精度进行放置。如果接触间距仅为0.5毫米,那么放置的公差将更小。如果连接器用于连接两块平行电路板,那么精确的放置也至关重要。
PCB走线和触点极其精细的间距对其传输的电信号也有影响。由于平行走线彼此如此接近,存在串扰的危险——即一种信号走线受到另一种信号走线的干扰。随着高速通信的普及,信号完整性(SI)的研究变得极其重要。
通过电缆、连接器和PCB走线传输的高速信号都可能相互干扰。这些通道彼此越接近,相互影响就越大,而且随着传输速度的提高,这种趋势会更加明显。制造商在设计细间距连接器时必须了解这些相互作用。
这些小型连接器还需要提供电力以满足最新一代紧凑型设备的需求。在较为传统的设计中,电源连接器和信号连接器可以分开安装。这对于热管理而言非常有用,可以确保热量更均匀地分布,并将电路中敏感的信号部分与电源部分隔开。然而,随着PCB变得越来越小,单独安装连接器的空间减少,同时对安装精度的要求也大幅提高。尤其是在需要同时与平行或夹层PCB相连接的情况下,组装误差的容差变得非常小。
创新解决方案
因此,制造商面临着需要设计最新一代连接器的挑战,这种连接器能够在一个既小巧又实用的封装中同时传输电力和高速信号。
Molex 多年来一直致力于为手机和可穿戴设备市场开发低剖面连接器解决方案。他们的最新创新突破了细间距连接器的极限。Quad-Row 连接器在仅 3.2 毫米长和 0.6 毫米高的封装中提供多达 36 个触点。它通过采用 0.35 毫米间距的 4 排触点,并将各排错位排列,从而实现了仅 0.175 毫米的有效间距,以一种看似简单的方式实现了这种小尺寸。这一设计为 PCB 设计师提供了更易管理的布局,同时在制造过程中更具宽容度。连接器两端的电源元件可传输高达 3 安培的电流(50 伏),并提供机械强度,使 Quad-Row 成为在严苛条件下的实用解决方案。
设计人员还需要能够支持物联网所需高速的细间距连接器。由于小型连接器缺乏内部空间,因此无法容纳如屏蔽电磁干扰(EMI)等功能。这对于保持 5G 通信所需的卓越信号完整性至关重要。为了克服这些挑战,5G25 系列连接器提供行业领先的信号完整性(SI)性能,以满足高频(25 GHz)的需求。Molex 的专有接触屏蔽技术和射频端子的隔离,可保持 5G 关键应用所需的高水平信号完整性性能。
电子设备正在变得越来越小。像Molex这样的连接器制造商正在开发解决方案,这些解决方案不仅能够满足下一代微型化设备所需的速度和功率需求,还足够小巧,使设计师能够充分利用最新技术。Molex和Arrow的合作伙伴关系致力于为客户提供微型化、创新的解决方案,并共同承诺为明日技术的设计师提供卓越的选择。
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