芯耀
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想要在PCB之間實現(xiàn)高可靠、高性能的互連，板對板連接器是一個重要的解決方案。但是經(jīng)驗告訴我們，越是這種高密度的互連，連接的界面也就更“嬌氣”，一旦其電氣連接或機械結(jié)構(gòu)受到什么損傷，就很可能會造成性能上的劣化。對于板對板連接器來說，振動和壓力就是對互連系統(tǒng)造成損傷的一個很重要的原因，對此需要嚴防死守。
在實際應(yīng)用中，可能施加在板對板連接器上的振動和壓力，主要來自于以下幾個方面：
首先是外部環(huán)境。比如在汽車和工業(yè)等應(yīng)用中，比較復(fù)雜和惡劣的工作環(huán)境會對連接器造成沖擊和振動，這很容易理解。
其次是來自于系統(tǒng)內(nèi)部的振動源，比如工業(yè)應(yīng)用中的電機。而且隨著電機應(yīng)用的擴展，在許多消費類應(yīng)用中，如洗衣機、洗碗機、攪拌機等，也需要考慮持續(xù)振動的影響。
再有就是連接器的裝配和配接。在這個過程中，公差或PCB板形變等因素，也會對板對板連接器產(chǎn)生應(yīng)力，成為連接可靠性的隱患。
對于振動和壓力，標準板對板連接器的應(yīng)對策略主要是“硬扛”，比如采用優(yōu)化的機械結(jié)構(gòu)、電氣性能、加強的鎖定裝置等，這樣可以在很多場景中確保振動和壓力條件下的穩(wěn)固連接。但是如果是面對連續(xù)的振動和壓力，由于標準連接器引腳是直接焊接在PCB上，長時間的應(yīng)力和連續(xù)的運動最終會導(dǎo)致觸點機械結(jié)構(gòu)的形變或者導(dǎo)體接觸面的磨損，進而造成觸點表面氧化或接觸不良，使得連接器的性能大打折扣。
解決這個難題，就需要一種特殊設(shè)計的板對板連接器登場了，這就是浮動板對板連接器。
認識浮動連接器
浮動連接器與標準板對板連接器關(guān)鍵的差異在于，其內(nèi)部配備了彈簧機構(gòu)，當連接器在X軸和Y軸方向上移動時，產(chǎn)生的應(yīng)力由彈簧來承受，這樣就可以有效保護連接器的觸點和焊點，確保在不利的條件下也可以實現(xiàn)可靠的配接。
有些浮動板對板連接器，除了可以承受X軸和Y軸水平方向上的位移，還允許在Z軸這個垂直方向上的位移，這有利于調(diào)節(jié)和吸收由于電路板彎曲或安裝不當而產(chǎn)生的應(yīng)力，進一步提升浮動板對板連接器的抗震耐壓能力。
圖1：浮動連接器配接示意圖
（圖源：Molex）
不難想象，采用浮動板對板連接器之后，可以為產(chǎn)品設(shè)計帶來諸多益處：
1、便于裝配
由于浮動板對板連接器可以在PCB的裝配和維修過程中吸收掉因錯位或公差產(chǎn)生的外力沖擊，可以防止焊點因應(yīng)力而發(fā)生斷裂。這個特性也使其與PCB自動化裝配工藝有更佳的兼容性；而且對于在一個PCB上包括多個板對板連接器的情況，由于無需考慮公差補償，處理起來也會更容易。
2、可靠配接
浮動板對板連接器能夠減少外部沖擊和振動的影響，在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境下具有更好的可靠性。同時，一定的浮動范圍也有助于在盲配的情況下仍然實現(xiàn)正確連接。
3、成本優(yōu)化
正是因為可以支持盲插以及自動化的裝配，具有對復(fù)雜環(huán)境的“耐受性”，使用了浮動板對板連接器就可以避免在設(shè)計中采用更高成本的柔性印刷電路板，有利于優(yōu)化整體的系統(tǒng)成本。
圖2：浮動連接器有利于批量化的生產(chǎn)
（圖源：Molex）
SlimStack FSB系列浮動連接器
通過上面的介紹，相信大家對于浮動板對板連接器已經(jīng)有了深入的了解。不過要知道，板對板連接器本身就是一種在小型化、連接密度、性能等方面有較高追求的互連系統(tǒng)，在這基礎(chǔ)上再疊加上一個“可浮動”的特性，這在連接器的設(shè)計和制造上都是一個頗具挑戰(zhàn)的“技術(shù)活”。
一個能夠被市場和用戶廣泛認可的浮動板對板連接器是如何打造出來的？下面我們就通過Molex的一款經(jīng)典產(chǎn)品來做個說明。
Molex FSB系列SlimStack板對板連接器包括FSB3和FSB5兩個子系列，它們支持高達6Gbps的高速傳輸速率，同時可以在X、Y和Z軸方向上分別提供±0.30mm（FSB3系列）和±0.50mm（FSB5系列）的浮動范圍。這使其可在汽車、工業(yè)和消費類行業(yè)中獲得廣泛的應(yīng)用。
圖3：SlimStacck FSB3和FSB5系列連接器
（圖源：Molex）
下面，我們以FSB5為例，深入到FSB系列板對板連接器的內(nèi)部一探究竟。從圖4中，我們可以看到插頭側(cè)的端子彈簧部件，這就是支持“浮動”的關(guān)鍵所在。在Z方向，對于接觸位置的位移，也會有一定的容差能力來消除未對準造成的影響（圖5）。
圖4：FSB5浮動連接器配接示意圖：X和Y方向
（圖源：Molex）
圖5：FSB5浮動連接器配接示意圖：Z方向
（圖源：Molex）
在支持較大浮動范圍的同時，F(xiàn)SB系列SlimStack板對板連接器在小型化方面表現(xiàn)也十分搶眼——FSB3和FSB5都具有0.40mm的引腳間距，配接后的高度、長度和寬度這三個數(shù)值，在板對板浮動連接器市場都頗具競爭力。
圖6：FSB3和FSB5浮動連接器外形參數(shù)
（圖源：Molex）
在其他方面，SlimStack FSB系列浮動連接器也是秉承了Molex板對板連接器產(chǎn)品的諸多優(yōu)異的特性，比如采用鍍金工藝、低至80mΩ的接觸電阻、支持多達30次插拔、采用低鹵素材料等。特別值得一提的是，該連接器支持高達125℃的工作溫度，這在要求高可靠性的應(yīng)用中是一個明顯的優(yōu)勢。
表1：FSB3和FSB5系列連接器特性比較
（圖源：Molex）
除了SlimStack FSB系列浮動連接器，Molex提供的0.635mm間距浮動連接器也是一款值得關(guān)注的產(chǎn)品。它可以支持在X軸和Y軸上高達0.70mm的浮動范圍、6.2Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率、50次的插拔……對于那些在水平方向上有更高“浮動”要求的高速、高可靠應(yīng)用，是一個理想的選擇。
圖7：0.635mm間距浮動連接器
（圖源：Molex）
總之，作為板對板連接器中的一個特殊形態(tài)的產(chǎn)品，浮動連接器憑借自身出色的配接“容差”特性，在那些需要應(yīng)對持續(xù)振動和壓力的應(yīng)用中發(fā)揮著不可替代的作用。需要這種特性的應(yīng)用，也正逐漸從汽車和工業(yè)領(lǐng)域，向更廣闊的消費電子領(lǐng)域拓展，這也決定了未來浮動板對板連接器將迎來更大的發(fā)展空間！
Molex的SlimStack FSB系列浮動連接器正好可以滿足這一應(yīng)用發(fā)展大趨勢，如需了解更多的產(chǎn)品信息，請訪問貿(mào)澤電子網(wǎng)站上的產(chǎn)品專頁。
