連接器,把不同的電路板連接在一起。不管是手機,還是智能硬件設備,都大量使用連接器。
作為硬件工程師,需要熟悉各種連接器的特性,能夠合理規劃好使用什么樣的連接器。主要分類和特性如下:
(本文主要講智能硬件類產品的內部連接器,不涉及外部連接)
排針和排母,也叫排插,是最便宜、最常見的連接方式。
應用場景:低端、大尺寸的智能設備,開發板、調試板等。
優點:便宜,方便,硬連接很穩固,過電流能力強、方便焊線和測試。
缺點:體積大,難彎曲,間距大,很難做上百pin的連接(太大了)。
普通2.54mm間距的排插
高端一些的板對板排插
板對板插座
比排針更密集,在緊湊型產品上用的很多。
應用場景:常規智能硬件產品上,都有在用。使用非常廣泛。
優點:pin數多,體積小,1厘米的長度能做40個腳(同樣尺寸的排插只能做不到20個)。
缺點:價格貴、不能經常插拔、結構設計需要固定好。
普通板對板連接器
手機上廣泛使用的板對板連接器
多pin的板對板連接器
加厚型板對板連接器
板對線
杜邦線
硬件工程師從學校一直用到公司,能拆開,能合并,能插在排針上。
使用場景:開發板、測試板,體積大且固定不動的設備(如電腦機箱接線)
優點:便宜,常見,搭配排針使用,非常便于連接和測量
缺點:體積大,不好固定,不適合量產場景。
線纜插座
和杜邦線類似,但是插頭是定制化的,能夠扣在插座上,不會松動。
量產級產品上,通常使用線纜插座,而不是直接插杜邦線。
線束
對于可旋轉的產品,如筆記本電腦轉軸、機器人手臂等,需要使用線束連接器。比上面的線纜插座更精密,線數量更多,但是要貴超過10倍。
FPC插接/ZIF連接器
很多智能硬件設備,需要把信號從主板拉出來,FPC可彎折、體積小、形狀多變,是個不二選擇
使用場景:主板和副板的連接、主板和外設的連接、需要彎曲的線路、緊湊的產品空間。
優點:既緊湊又便宜。
缺點:過電流小,連接可靠性不如板對板插座那么結實,結構設計上,需要把連接器蓋板壓好,最好貼膠布固定牢靠了。
(關于便宜:板對板插座需要公座和母座兩個,而ZIF連接器只需要1個,所以ZIF比板對板便宜一半。)
郵票孔焊接
顧名思義,在電路板周圍打一圈半孔,直接焊接到另外一塊電路板上。半孔看起來像郵票邊緣的孔,所以叫做郵票孔。
應用場景:模塊板和主板的連接、把局部元器件架高
優點:便宜,方便,直接硬連接足夠結實。
缺點:引腳數量不能太多,結構空間只能重疊擺放。
2G模塊的郵票孔。
IPhone X秀技術,用一塊厚的PCB板,把兩塊主板重疊在一起。算是高級的郵票孔工藝了。比連接器的引腳數量更多,連接距離更短(信號完整性更好),抗EMI和ESD能力強。除了很難生產,很難維修之外,別的性能都很好。
插槽
電腦主板上有很多插槽,內存的、顯卡的、SSD的,但是在智能硬件上,用到的插槽就很少了。
有些通信模塊使用mini PCI-E插槽,方便給筆記本電腦使用。智能硬件的通信模塊,體積允許的情況下,有時候也會用mini PCI-E。(但大多數是郵票孔或板對板連接器)
左側,mini PCI-E插槽。右側4個ZIF,1個板對板
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原文標題:SI-list【中國】一文搞懂電路板連接器選型!
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