备妥连接器以应对日益增长的电子器件小型化需求
在几乎所有涉及电子的制造场景中,小型化已经成为一个关键的工程问题。当代工程师正在持续把更多的功能整合到现有的或更紧凑的外形尺寸内,以有限的空间实现性能最大化。
虽然性能最大化在不同市场可能有所不同,但通常会涉及更快的通信、更大的数据吞吐量、更安全的功能和更好的用户体验的组合。
例如,消费者喜欢轻便且反应灵敏、方便随身携带的移动设备。设计电动汽车 (EV) 的汽车制造商必须优化整体重量,以实现每次充电都能获得最大的续航里程。需要可穿戴医疗设备的患者则需要外形扁平、坚固耐用,但又不影响连接功能的便捷式设备。
连接功能是每种应用的关键考虑因素之一。从电源到信号的所有连接器都促进了系统或设备内的有效数据交换。如果连接器在适应更多功能的同时不能充分缩小尺寸,就无法实现更小、更高效的设计。值得注意的是,连接器的间距会显著影响机械尺寸;对于小型化设计,必须在减小间距的同时,仍能支持更高的密度,以满足不断发展的速度和性能需求。
此外,为特定应用设计适当的连接器时,会严重影响外形尺寸和整体性能。影响小型互连器件的因素复杂多样,包括多用途功能、适应性、信号完整性屏蔽、热管理和容量优化的需求。
解决组装问题
除了制造之外,在使用更精简的组件时还存在其他需要攻克的连接挑战。这些挑战包括:
- 组装问题:超紧凑型连接器体积很小,通常与一粒米相当,因此对于人类来说组装工作极具挑战性。这使得难以准确评估插接力,难以直观地呈现印刷电路板 (PCB) 上的布局几何结构。即使外形稍大的连接器也可能被放置在难以被看到的位置,这会增加错位风险,从而导致安全或性能问题。
- 保持性能:如果未谨慎处理,较小的连接器会更脆弱,更容易断裂。这使得组装更加复杂、耗时,无论是手动还是使用机器。按压连接器时需要仔细校准用力大小,以避免损坏针脚,增加成本。
- 大批量生产:当工厂流水线上的工人每天需要处理数千个连接器时,上述挑战可能会变得更加严峻。大量重复的动作可能会导致组装错误,甚至造成工人会出现造肌肉骨骼问题,进而严重降低生产力。事实上,研究表明,与组装相关的重复性运动损伤每年会给雇主造成数十亿美元的损失。
满足各种需求
许多行业和应用都受到小型化的影响,并且没有一种“通用”连接器可以满足所有需求。因此,设计人员需要获取多种连接器选项,以满足其应用的特定需求。
为了满足广泛的设计需求, Molex 提供了全面的 小型化和微型连接器产品组合,其中包括:
Micro-Fit 连接器:这是一种紧凑型连接解决方案,可承受高达 125°C 的工作温度,并以线对线、线对板的配置传输电力。这种连接器的间距为 3.00 mm,提供多种电路规格和电缆长度选择。可选的端子位置保证 (TPA) 功能(例如 Micro-Fit 1451320303 (图 1))有助于降低端子脱落的可能性,而低插接力 (LMF) 设计则符合人体工程学要求。
图 1:Molex Micro-Fit 1451320303 具有端子位置保证功能,可降低端子脱落风险。(图片来源:Molex)
- Nano-Fit 连接器:这是一种多功能电源连接器,采用线对板、线对线配置,间距为 2.50 mm 间距,采用全保护式接头端子、确保正确插接的颜色编码和键控选项,以及 TPA。
- HDMI 连接器:当可用空间有限时,这种连接解决方案有助于在较小的占用空间内提高速度和适应性。
- 四排连接器:这种连接器是空间受限型智能手机、智能手表、虚拟现实设备等的理想之选,采用交错式电路布局,如 四排 2033900323(图 2),在仅 0.175 mm 的信号触头间距下,其引脚分为四排。
图 2:Molex 四排 2033900323 32 位连接器采用交错式电路布局,适用于空间受限型应用。(图片来源:Molex)
- Easy-On 扁平柔性电缆 (FFC) 连接器和柔性印刷电路 (FPC) 连接器:提供多种执行器、间距和电路规格组合,可在空间有限的情况下实现可靠、稳健的连接和灵活的设计。例如,超紧凑型 LA75 系列 FPC 连接器具有 0.30 mm 间距,非常适合紧密的封装需求。
- Mini50 连接器:采用密封或非密封式单排和双排插座,专门用于在运输车辆内部环境中连接更多低电流电路。据报道,与传统的 USCAR 0.64 mm 连接器相比,汽车工程师使用这种连接器可节省 50% 的空间。
- SlimStack 连接器:这是一种微间距、扁平板对板连接器,专为众多领域中空间受限的应用而设计。这种连接器提供多种间距和堆叠高度选择,有助于优化适应性。
- PicoBlade 连接器系统:这种多功能连接器(例如 PicoBlade 0533980367 PCB 接头(图 3))具有 1.25 mm 间距,应用广泛,通常用于消费电子、汽车和工业领域。
图 3:PicoBlade 系列 53398 PCB 接头间距为 1.25 mm。(图片来源:Molex)
- Pico-Clasp 连接器:这种连接器适用于线对板应用和安全插接,间距为 1.00 mm,具有多种电路规格。
- Micro-Clasp 连接器:这种是一种紧凑型线对板连接器,间距为 2.00 mm,采用双触头设计,连接可靠。
- CLIK-Mate 连接器:专为需要紧凑外形、更大引脚数的应用而设计,这种线对板连接器采用稳定的锁扣设计,并提供多种电路规格选择。
结语
电子制造领域的小型化趋势要求使用越来越小的连接器,以应对越来越多的功能。Molex 提供一系列小型化连接器,助力工程师实现设计目标,攻克多个行业中各种各样的小型应用带来的性能和组装挑战。

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