连接器将不同的电路板连接在一起。连接器广泛应用于手机和智能硬件设备中。
作为一名硬件工程师,你需要熟悉各种连接器的特点,能够规划合理使用什么样的连接器。主要类别和特点如下:
(本文主要讲智能硬件产品的内部连接器,不涉及外部连接)
板对板连接器
一排引脚/引脚
排针和排木,也叫排针,是最便宜最常用的连接方式。
应用场景:低端、大尺寸智能设备、开发板、调试板等。
优点:便宜、方便,硬连接牢固,过流能力强,便于焊接和测试。
缺点:体积大,不易弯曲,间距大,几百个引脚难以连接(太大)。
普通2.54毫米间距插头和插座
高端板对板插入
板对板插座
它比行针密度大,用于小型产品。
应用场景:所有常规智能硬件产品都在使用。应用广泛。
优点:针数大,体积小,1厘米的长度可以做40英尺(同样大小的插头只能做20英尺以内)。
缺点:价格贵,不能经常插拔,结构设计需要固定好。
通用板对板连接器
广泛用于移动电话的板对板连接器
多针板对板连接器
加厚板对板连接器
板对线
都邦线
硬件工程师从学校开始就在公司使用,可以拆卸,合并,插在针上。
使用场景:开发板、测试板、大型固定设备(如电脑机箱布线)
优点:便宜,普通,与排针一起使用时易于连接和测量
缺点:体积大,不好修,不适合量产场景。
电缆插座
类似于都邦线,只是插头是定制的,可以扣在插座上不松动。
在量产产品上,通常使用电缆插座,而不是直接插Dubang电缆。
束线
用于可旋转产品,如笔记本电脑铰链、机械臂等。有必要使用线束连接器。比上面的电缆插座更精准,电线也多,但是贵10倍以上。
FPC插头/ZIF连接器
很多智能硬件设备都需要把信号从主板拉出来。FPC可以弯曲,体积小,形状多变,是最好的选择
使用场景:主板与辅助板连接,主板与外围设备连接,电路弯曲,产品空间紧凑。
优点:小巧便宜。
缺点:过电流小,连接可靠性不如板对板插座强。结构设计中,连接器盖板需要压好,最好用胶带固定牢固。
(关于便宜:板对板插座需要两个公座和两个母座,而ZIF连接器只需要一个,所以ZIF比板对板便宜一半。(
冲压孔焊接
顾名思义,在电路板周围打一圈半孔,直接焊接到另一块电路板上。半孔看起来像邮票边缘的一个孔,所以它被称为邮票孔。
应用场景:模块板和主板之间的连接,以及本地组件的安装
优点:便宜,方便,强度足够直接硬连接。
缺点:引脚数量不宜过大,结构空间只能重叠。
2G模块的冲压孔。
IPhone X用的是印刷电路板,而不是连接器
IPhone X show技术,一块很厚的PCB板,两块主板重叠在一起。这是一种先进的邮票孔工艺。它的引脚比连接器多,连接距离短(信号完整性更好),抗电磁干扰和静电放电能力强。除了难以制作和维护,其他 性能都很好。
狭槽
电脑主板上有很多插槽,比如内存,显卡,SSD,但是智能硬件用的插槽很少。
部分通讯模块使用迷你PCI-E插槽,方便笔记本电脑使用。智能硬件的通讯模块有时候在音量允许的情况下会使用mini PCI-E。(但大多数都是冲压孔或板对板连接器)
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