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2021/07/16

浮动式连接器

面向汽车市场可靠的浮动式连接器MA01系列,
助力解决各种棘手问题!

目前汽车市场正专注于研究ADAS(高级驾驶辅助系统)和无人驾驶系统,这需要组装更多高性能的车载ECU(车载电子控制单元)以确保汽车的安全性能。在这种高性能的ECU内部需要进行更多的信息处理, 由于其内部使用了多个基板,所以对于板对板连接器的需求也随之增加。

此外,由于使用在ECU内部的板对板连接器是关乎汽车安全性能的关键,因此需要确保其连接的高可靠性。本次我们将通过介绍在汽车市场面临的各种棘手问题,以及MA01浮动式连接器解决方案。

案例1: 想用机器人实现自动组装

用机器人进行自动装配时应使用哪种连接器?
板对板连接器分为两种类型:“刚性 ”和 “浮动”。“刚性”连接器之间的连接是固定的,相比之下“浮动”连接器是可移动的,可以吸收在电路板组装或机器人组装过程中可能出现的错位。

另外在同一块板子上需使用两个或更多的板对板连接器时,浮动连接器仍能够吸收组装误差,提高电路板布局和电路设计的自由度。

在不具有浮动功能的刚性连接器情况下,如果在组装过程中发生错位,这样会导致连接器嵌合时出现损坏;即使嵌合成功,在焊接部施加应力的情况下产生的振动,冲击或加热则可能导致焊料开裂并造成导通故障。MA01系列浮动式连接器解决了机器人自动组装的问题。

浮动式连接器

案例2: 想要更好的组装作业性

板对板连接器组装时具有盲插的特性。因为是靠感觉来把握相对位置关系进行接插,出现连接器错位或者以倾斜角度进行嵌合作业的情况并不少见。如果连接器的设计没有考虑到这种盲插或斜插情况时,在电路板组装过程中可能会诱发触点卷曲。此外随着连接器功能增强,其信号引脚数也随之增加,嵌合装配也随之复杂恶化。组装作业性差易产生触点弯曲,这样不仅不能传输信号,而且需要长时间进行维修。

MA01系列浮动连接器具有导向柱,用于从宽度方向和纵向方向进行斜插嵌合,限制连接器的倾斜并防止触点脱落和卷曲。另外导向柱还承担着嵌合时的导向作用,通过使引导柱使得嵌合偏移控制在XY±1.0mm,适用于盲插或实现机器人自动组装(参见图1)。此外,通过使用轧制面而不是断裂面作为端子的触点,可以防止镀层的磨损,并且即使在多芯数的情况下也具有低插拔力和良好的装配操作性(参见图2)。

浮动式连接器
浮动式连接器
浮动式连接器

案例3: 想同时实现高速传输和接触可靠性

随着时代的进步,我们日常生活中使用的产品也发生着巨大的变化。 就我们熟悉的家用电器而言,阴极射线管电视已被液晶显示器取代,数字画质取代模拟画质并成为主流。汽车市场也在以同样的方式发展,配备了车载摄像头和先进驾驶系统(ADAS)的自动驾驶已经接近实现。毫无疑问这些变化增加了汽车信息处理量,要求更快的信息处理速度。因此汽车内部使用的连接器,需要支持高速信号传输也成为一项基本要求。

MA01系列浮动连接器采用高可靠性的两点接触结构,支持8Gbps+(10GBASE-KR,相当于PCIe Gen3),相比传统浮动连接器具有更高的触点可靠性和更快的传输速度。

浮动式连接器

案例4: 想解决外部因素引起的导通故障

在使用板对板连接器时,您是否曾被不明原因导致的接触或导通故障所困扰?

汽车行业随着高性能化,对于重要零部件的电子控制需求也在迅速增加。考虑到连接器发生故障时导致重大事故的可能性,要求连接器具有高可靠性。作为汽车中的典型故障,其主要是因为异物粘附在接触区。

在接触区异物粘附被认为是在电路板装配过程中产生的。由于靠目视很难确认连接器接触区是否有灰尘,气体和焊剂以及其他异物混入,并且在连接器嵌合状态下不能从外部确认接触状态,因此很难发现故障。此外,一般的板对板连接器采用图1所示的单接触结构,因此当异物粘附在连接器上时可能会引起接触不良。为了避免这些问题,MA01系列浮动连接器采用两点接触结构,即使有异物附着在其中一个触点上,另一个触点也会保持接触状态,进而确保接触的高可靠性。(在组装时,我们也采取了防止焊剂侵入的措施。有关详细信息请参见)案例5

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案例5: 自动组装时在吸附面和检查方面遇到困难

将SMT型连接器贴片组装在电路板上时,自动贴片机通过吸嘴将连接器运送到组装区域。因此,有必要在连接器一侧固定一个“吸附面”,以便吸嘴拾取连接器。由于许多连接器的形状不规则很难固定吸附面,因此大多数情况下使用聚酰亚胺胶带来提供吸附面。当贴上胶带形成吸附面时由于贴胶带的区域很小,胶带的粘合力不能承受真空吸嘴的吸力,可能会造成误差。另外,你是否曾遇到角形连接器过回流焊的焊接部分(端子部分)不能很好进行图像识别的问题?

在浮动连接器MA01系列中,通过保护盖提供了一个“吸附面”,以防止贴片机在吸附连接器时发生错误,同时,通过保护盖覆盖整个装配部分,可以防止焊剂,灰尘,异物等从外部进入案例4(参见图1)。此外,对于方型连接器焊接部分的图像识别,其焊接部分(端子部分) 采用易于从上部检查的形状,从而解决了图像识别的问题(参见图2)。

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