先進的電子控制已經成為行業，醫療保健，數據服務，汽車等行業的常態。最終用戶期望高級功能和豐富多彩，易于理解的用戶界面。他們還期望極高的可靠性，即使適用的產品法規不要求使用合格的Hi-Rel部件。設備故障可能會危及安全或工業生產力，或者可能會破壞用戶體驗。在任何情況下，后果都可能是嚴重的。

依賴的連接器

電氣連接器在連接各種子系統（如單板計算機，擴展卡，觸摸屏）方面起著至關重要的作用。敏感的顯示器，開關，指示燈和外部數據接口，它們的性能直接影響系統的可靠性。在組裝過程中可能出現的問題，例如觸點彎曲，方向錯誤或配合不完全，可能會妨礙連接器保持完美的電氣連接。

在現場，沖擊或振動會導致引腳之間瞬間失去接觸和插座，或可能導致單個插針或整個連接器分開。安裝在移動子系統上的連接器，例如檢查或監視攝像機，可能受到可能導致連接器故障的扭曲力或反復應力。還存在環境挑戰，例如溫度波動，潮濕，污垢或腐蝕。顯然，連接器必須足夠堅固以承受這些不同的危險，以確保信號和電源的安全傳輸，從而保持設備正常運行。

然而，連接器設計人員也面臨著實現更小的壓力因為市場需要更大的緊湊性和便攜性，同時又需要更強大的功能，所以足跡和低端輪廓。

小而堅韌

挑戰在于制造能夠讓設計師實現的連接器滿足市場需求，同時結合所有功能，確保在惡劣條件下無可挑剔的可靠性。它們還需要易于使用和組裝，以幫助防止可能危及設備正常運行的錯誤。這需要整個連接器的巧妙設計，包括車身結構，鎖定機構，電纜導管，銷和插座，以及水/防濺連接器的密封。

Hirose的FH28 FPC/FFC-to-電路板連接器的觸點間距為0.5 mm，但高度僅為2.55 mm。一體式定位機構與FPC/FFC（柔性印刷電路/扁平柔性電纜）卡舌一起使用，以提供引導并在鎖定致動器接合之前將FPC保持在正確的位置。致動器沿其整個長度被支撐，并且加強配件提供進一步的支撐并防止致動器脫離連接器。 FH28系列與標準0.3 mm厚的FPC/FFC兼容，但與舊式連接器類型相比，標簽FPC/FFC的垂直保持力為2.5倍，水平保持力增加一倍。與非標簽式FPC/FFC一起使用時，連接器具有較低的保持力。

此外，連接器底部由完全模制的結構包圍，可保護觸點并允許設計人員將連接器定位在電路板不受任何需要避開表面導電軌跡的約束。

Hirose的BM10系列0.4 mm間距板對板堆疊連接器可實現0.6 mm或0.8 mm的極低堆疊高度，在40位變體的情況下，深度僅為2.98毫米，長度僅為10.4毫米。與類似的替代方案相比，這節省了超過35％的PCB空間。

功能組合確保了極高的可靠性，盡管極度小型化。這些包括模制的導向肋，允許寬的自對準范圍并確保順暢的配合。金屬角配件增加了連接器和電路板之間的保持力，并保護觸點免受機械應力。此外，絕緣體包括減震突起和凹痕，以防止連接器暴露于突然沖擊時的故障。

BM10連接器的觸點還具有特殊的設計功能，可提高電氣和機械可靠性。這些包括雙接觸點和延長的有效配合長度（圖1），以及觸點中的凹坑，產生可聽見的咔噠聲并提供正確裝配的觸覺確認。連接器本身是完全封閉的，以防止不必要的污染，如助焊劑飛濺。與FH28系列一樣，BM10連接器底部沒有裸露的觸點，因此設計人員可以自由地在連接器下方布置PCB走線。

圖1：Hirose BM10系列中的多個接觸點和延長的有效接觸長度。

堅固的電纜連接器

圓形連接器，適用于電纜到電纜或隔板/前面板安裝，可配置多種密度和額定值的信號和電源連接的多種組合。塑料圓形連接器為廣泛的商業，汽車和工業應用提供了經濟的解決方案，并且通常包含確保可靠保持的螺紋連接。 TE Connectivity CPC系列具有可鎖定連接器半部的正制動器，因此可防止因沖擊，振動或溫度循環而導致的松弛。 CPC鎖定機制還支持快速連接/斷開功能。 CPC連接器的機械測試程序使配合樣品經受12小時的振動和反復沖擊，并要求連接器不會出現10微秒或更長的電氣不連續性。還包括至少500次配合/不配合循環的抗沖擊性和耐久性測試。

CPC連接器半部分是極化的，以確保正確配合，并具有可拆卸和可更換部件，以簡化現場維修。內置插針和插座保護，可提供各種附件，如電纜夾，護套和密封蓋，以協助組裝。多種配置還提供密封至IP67。 CPC連接器的螺紋直徑小至16 mm。

密封且節省空間

某些應用，如汽車配線，空調系統，自動售貨機，或照明系統，在極其狹窄的空間內需要可靠的線對線連接。這些可包括小孔或通過鉸鏈的中心。在這些情況下，防止灰塵和水進入的密封通常非常重要。 Molex設計了Mizu-P25?微型防水連接器（圖2），以滿足這些需求。作為外殼的一部分集成的內部正鎖定節省了空間并保護了鎖定區域，使得這些連接器能夠提供市場上任何密封的線對線連接器系統中的一些最小配合直徑。可用尺寸范圍從兩個或四個位置到十七個位置，寬度小至8.2 mm。

圖2：低 - Molex Mizu-P25?連接器系統的電壓變化額定電壓高達125 V.

多種設計特性有助于快速準確地組裝，例如插入力低，并且公端子的極化凸起設計為防止意外錯位。這些端子還采用彈簧梁設計，可確保高接觸壓力和低偏轉，使Mizu-P25連接器可用于受到高振動的應用。這些連接器符合IP67防護等級，并采用節省空間的密封，利用單體線密封，允許端子之間的緊密間隔。每個外殼后部的密封塞提供防水保護，有助于確保低配合力。連接器能夠承受長達1米的水浸。

結論

小型部件，如連接器，可能不會受到熱衷于前往的硬件工程師的關注。掌握最新，最先進的IC。然而，今天的小而堅韌的連接器展示了靈感的工程和精密機械設計，獎勵詳細的分析和仔細選擇。如果電器受到諸如高振動，水或灰塵等危害，或者需要快速無故障裝配的生產要求，那么花些時間確定合適的高質量連接器有助于顯著提高整個系統的可靠性。