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连接器基础知识板对板连接器

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板对板连接器基本定义

板对板连接器是指将不同的电路板连接到一起，板对板的存在不仅是为了拆卸方便，同时也是为产品提供电流及信号的载体。它是所有连接器产品类型中传输能力最强的连接器产品，主要应用于电力系统、通信网络、金融制造、电梯、工业自动化、医疗设备、办公设备、家电、军工制造等行业。

目前，板对板连接器主要的间距有0.50mm，0.60mm，0.80mm，1.00mm，1.25mm，1.50mm，2.00mm，2.50mm，2.54mm，3.96mm。

板对板连接器的分类和特性

板对板连接器，根据电路板之间不同的连接方式，分为不同的种类，每个种类都有自己的特性。

一、排针排母/插针

排针和排母，也叫排插，是最便宜、最常见的连接方式。

应用场景：低端、大尺寸的智能设备，开发板、调试板等。

优点：便宜、方便，硬连接很稳固，过电流能力强、方便焊线和测试。

缺点：体积大，难弯曲，间距大，很难做上百pin的连接(太大了)。

二、高端一些的板对板排插

比排针更密集，在紧凑型产品上用的很多。

应用场景：常规智能硬件产品上基本都有在用，使用非常广泛。

优点：pin数多、体积小，1厘米的长度能做40个脚(同样尺寸的排插只能做不到20个)。

缺点：价格贵、不能经常插拔、结构设计需要固定好。

三、加厚型板对板连接器

板对板、板对线，能拆开，能合并，能插在排针上。

使用场景：开发板、测试板，体积大且固定不动的设备(如电脑机箱接线)

优点：便宜，常见，搭配排针使用，非常便于连接和测量

缺点：体积大，不好固定，不适合量产场景。

四、FPC连接器插接/ZIF连接器

很多智能硬件设备，需要把信号从主板拉出来，FPC可弯折、体积小、形状多变，是个不二选择。

使用场景：主板和副板的连接、主板和外设的连接、需要弯曲的线路、紧凑的产品空间。

优点：既紧凑又便宜。

板对板连接器如何选型

近些年，板对板连接器正在往更小的趋势发展。手持式消费电子设备最普遍的板对板连接器间距是0.40毫米;而1.00毫米堆叠高度属于小型连接器，最近主要的原始设备制造商正在使用的连接器低达0.70毫米，有时甚至更低。若干年前宽度超过4.00毫米的老式微型连接器被3.40毫米宽度范围的连接器取代，当前的“窄体”板对板概念通常在2.40到2.60毫米范围内。

但是板对板连接器不一定是越小越好，采购板对板连接器时，除了电路尺寸、堆叠高度和宽度等基本问题，还需要考虑几件事情：

如果可以接受更小的真空口拾取区域，连接器越小越好是可以成立的。但在选用超小型连接器之前，须检查是否该连接器具有所需要的所有其他性能，并需仔细测试，确保其足够坚固耐用。

需要选用带有顶部安装接头的插座，因为这种设置能够在插座下方运行跟踪，而且很也许便于使用保形涂料。

顶部安装的插座的一些缺点是真空拾取区域的宽度往往要窄，在插座端子上方没有塑料外壳材料防止在粗暴断开动作导致的上升，更加不平整的插座顶面也许为操作员的连接作业带来麻烦。

但也许需要忍受额外的连接器长度，以便实现这些连接器所需的锁定功能；更大的断开力度通常也意味着更大的接合力度，也许会为较大尺寸的电路带来问题。

板对板连接器的测试检查

1）观察板对板连接器上面的加载电压不要超过其额定电压的50%。

2）板对板连接器的安装尺寸对于插装header,焊接PCB上的焊接脚的长度要求露出PCB板的部分大于0.5MM。

3）对于精密度较密的板对板连接器，在PCB空间允许的情况下尽量选用带定位稍的型号，便于需要手工焊接时的操作。

4）检查是否有防呆设计

5）检查板对板连接器使用的材料是否含铅。

6）小体积的板对板连接器，接触压力小，使用与较低的电流，电压的场合，建议使用镀金或者镀银的连接器，避免膜层电阻产生影响信号。

7）注意观察板对板连接器配合后的高度，是否满足PCB周围元器件的焊接高度。配合高度一定要大于PCB周围元器件的焊接高度，并保证有一定的余量，保证不产生干涉，特别需要注意考虑的PCB焊接后元件可能存在高度误差。

板对板连接问题及常见故障处理

正确对板对板连接器产品进行连接，可以提高产品的使用寿命，保证机械设备的良好运转。板对板产品出现故障，不及时进行处理，会带来不可估量的经济损失。下面简单介绍一下板对板连接器电路的连接和故障处理方法。

1）关于板对板连接器的连接问题

板对板插头插座用作电性连接两彼此分开的电路板，它包含与电路板导接的第一连接器及用作串接该第一连接器的转接连接器，其中第一连接器具有与电路板导接的第一端子及容置第一端子的本体。转接连接器设有第二端子及容置该第二端子的本体，该第二接线端子的两延长尾端可分別与第一接线端子插接配合以达成与分别设置在两电路板上的第一连接器的电性导接，其中该第一端子和第二端子二者之一的末端具备反向弯曲的弹性部，且该本体和第二端子可根据电路板的间距设定标准而选取适度的延伸长度。

2）关于板对板连接器故障处理

一旦产品出现故障，可以判断出来的原因是导线使用中断裂、产品松动等。导线在中间断掉的频率并不多，大多是在连接器处断掉，因此检查的重点要放在传感器和连接顺处的导线，看它们有没有出现松脱和接触不良等问题。一般由于接触不良引起的断路故障，多是由于产品端处出现锈蚀，外部脏污进到端子或连接插座，进而导致接触压力降低。应对这种故障，需要将连接器拆下，之后重新插上，改变它的连接状况，使其恢复正常接触即可。

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一、简述

连接器与连接线是电气连接中不可或缺的一环，为介绍方便，本文及后面的专题介绍中将连接器与连接线统称为连接器。不同电子产品中所用到的连接器众多，连接器的性能会对产品的性能有着一定的影响。这里笔者针对通信行业常用用连接器进行常规介绍，再进行材料方面的介绍，最后是主要参数与应用问题。

形形色色的连接器

电子连接器（也常被称为电路连接器，电连接器），是将一个回路上的两个导体桥接起来,使得电流或者讯号可以从一个导体流向另一个导体的导体设备。

连接器两大基本功能是信号传输及电传输。对于连接器的基本要求有：几何尺寸稳定，电气性能及机械性能良好，热稳定性好，耐腐蚀，阻燃等。

1、连接器著名厂商：

·TE & Tyco泰科(AMP)，全球最大的连接器生产厂家，主要市场是在汽车、电脑、电信、工业、消费类电子、航天航空和军事领域。

·Amphenol 安费诺， AMPHENOL是手机连接器第一大厂，最擅长的精密接口连接，如SIM卡连接器，SD卡连接、USB连接、HDMI连接、RF转换等。

·日本厂家擅长的是FPC连接和板对板连接，如JAE和JST擅长PFC和TF卡连接，Samtac最有名的是板对板产品（排针，排母等）。

·FCI 法马通，产品主要应用于通信，通讯，汽车方面。

·台企，FOXCONN鸿海集团&富士康，主要从事电脑、通讯、消费性电子领域的连接器。

·国企方面有立讯精密等，产品主要应用于3C（电脑、通讯、消费电子）领域。

2、连接器分类

应用连接器的主要原因是配合接口具有可分离性，方便产品组装，维修，更换等。连接器有很多种分法：

·按焊锡方式分为：DIP类，SMT类；

·按外观可分为：外部型和内部型，外部型如I/O：D-SUB，USB，DDR,VGA，RJ45等，内部型如FPC。

·按连接媒介分为线对线、线对板及板对板连接器，如下图1所示。

图1 各种连接器示意图

·按连接方式：螺纹连接、卡口连接、卡锁连接、推拉式连接、直插式连接等；

·按接触体端接形式：压接，焊接，绕接，螺钉（帽）固定。

二常用连接器介绍

下面介绍常用的一些连接器，包括FFC/FPC座子、RJ45、RJ11、SIM卡/卡座、IC卡/卡座、SD卡/卡座，USB插座、电源插座。为了更好地了解，加入了一些其他部分的内容说明。

（1）FFC (Flexible Flat Cable)

FFC，即柔性扁平电缆，是一种用PET绝缘材料和极薄的镀锡扁平铜线，如图2所示。FFC具有柔软、随意弯曲折叠、厚度薄、体积小、连接简单等优点。

图 2 FFC示例

根据两端金属面的方向，出线方式有同面和异面出线，同面与异面出线的比较如下表：

（2）FPC（Flexible Printed Circuit board），即柔性印刷电路板

柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。FPC柔性电路结构非常灵活，可以移动、弯曲、扭转，能更方便地在三维空间走线和装连。

图 3 FPC示例

FPC的优点: 电气参数设计可控，如可控制电容、电感、特性阻抗，可形成具有一定的高速传输电路,设定电磁屏蔽层，增加接线层等。组装密度高、体积小、质量轻,因为高密度装配、部件(包括零部件)间的连线减少,从而增加了可靠性。

缺点：成本高、周期长，需要高可靠性检验方法，操作不当易损坏。

（3）FPC/FFC座子，插针插座

座子可以分为很多类型，如立式和卧式，锁扣式和直插式，翻盖和推拉式，单排双排等等，如图4所示。

图4 常见的FFC/FPC连接器

FFC/FPC座子的大致尺寸多为：长度X（1~3）mm X（4~7）mm

插针插座的大致尺寸多为：长度X（2~5）mm X（3~10）mm

不同类型座子有不同的适用场合如：

·对于插针插座型连接器，常用于板级间连接，且配合锁上螺丝会更可靠。

·对于锁扣式插座，更多的应用于FPC/FFC与板的线对板连接。

·对于立式和卧式座子，主要取决产品的结构空间，立式座子高度通常为4~7mm之间，卧式通常为1~3mm。卧式更常用于PCB板的边缘和薄机身产品，立式座子在PCB板中可放置的位置灵活。

（4）RJ45

图 5 RJ45

RJ45接口通常用于数据传输，是常用的以太网接口，支持10兆和100兆自适应的网络连接速度。

常见的RJ45接口有两类：用于以太网网卡、路由器以太网接口等的DTE类型，还有用于交换机等的DCE类型。因此使用RJ45也有两种连接方式即：直连互连和交叉互连。

DTE我们可以称做“数据终端设备”，DCE我们可以称做“数据通信设备”。从某种意义来说，DTE设备称为“主动通信设备”，DCE设备称为“被动通信设备”。当两个类型一样的设备使用RJ45接口连接通信时（如电脑连接电脑），则必须使用交叉线连接。这个可以从如下图6和图7的RJ45 DTE类型引脚定义和RJ45 DCE类型引脚定义来说明：

·RJ45接口DTE类型引脚定义如图6所示。

图6 RJ45接口DTE类型引脚定义

·RJ45接口DCE类型引脚定义如图7所示。

图7 RJ45接口DCE类型引脚定义

从上图中我们可以看出，如果两DTE类型接口（或DCE类型接口）通信需要交叉相连引脚。而对于DTE接口和DCE接口相连，只需直连线连接。直连互连和交叉互连示意图如下：

图8 直连互连和交叉互连示意图

RJ45 型插头有两种线序，分别称作 T568A线序和 T568B 线序。

T568A 线序是1-绿白、2-绿、3-橙白、4-蓝、5-蓝白、6-橙、7-棕白、8-棕，见图9；

T568B 线序是1-橙白、2-橙、3-绿白、4-蓝、5-蓝白、6-绿、7-棕白、8-棕，见图10；

这两种颜色代码之间的唯一区别就是橙色线对和绿色线对的互换。由于向后兼容性问题，T568B配线图被认为是首选的配线图。

图9 T568A 线序

图10 T568B 线序

T568A 线序和T568B 线序的适用范围不同。T568A 线序的适用范围为用于网络设备需要交叉互连的场合，即两个DTE类型接口（或DCE类型接口）互连，如图所示。

图11 T568A 线序的适用范围

T568B 线序的适用范围如下图所示。

图12 T568B 线序的适用范围

（5） RJ11

RJ11接口和RJ45接口很类似，但只有4根针脚（RJ45为8根）。RJ11主要用来联接modem调制解调器，也常见于电话线。RJ-11插头在末端有六对铜线接头，由不同的颜色指示，通常只有四对铜线会被使用。由于RJ11使用混乱，所以线缆颜色也没有规定，四对被使用的铜线通常由黑色，白色，红色和绿色指示。红色和绿色两对铜线主要用于语音或数据的传输。这种接插件没有国际化的标准，没有在通用综合布线标准中提及，它可以是2或者4芯的6针接插件。更加混淆的是，RJ11并不仅是用于代表6针接插件，它还指4针的版本。