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陷入困境？在设计中使用全球最小的板对板连接器

作者： Art Pini 2023-04-04

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智能手机、可穿戴设备、物联网 (IoT) 设计和智能家居设备的体积变得越来越小，功能却越来越多，且市场对其功能的要求也越来越高。这就就使我们的设计人员面临一个挑战：如何在缩小设计的同时增加新功能。其中的一个迫切的问题是，如何在不影响可靠性的情况下缩小板对板连接器？

为此，Molex 与设备设计者、柔性印刷电路供应商以及承包商合作，提出了一种独特的方法——Quad-Row 板对板连接器。这似乎是世界上最小的板对板连接器系列，能为您的下一个空间受限型设计提供了现成的产品。

Quad-Row 为何与众不同？

物理定律没有改变：缩小连接器尺寸的唯一方法就是缩小触点间距。具体限制是，如果将触点间距缩小到小于 0.35 mm 的行业标准焊接间距，就需要在制造过程中进行特殊处理。这对于大批量生产消费类设备的制造商来说是不可能的。Molex 已成为连接器创新领域的领导者，他们集中资源攻克这一难题，开发出一系列高密度、四排布局板对板连接器（图 1）。

In a Tight Spot? Utilize the World’s Smallest Board-to-Board Connectors in Your Design 图 1：Molex 的 Quad-Row 板对板连接器采用将触点分为四排的交错式电路布局。这样，不仅实现了 0.175 mm 触点间距，还确保了所需的 0.35 mm 焊接间距。（Molex 提供图片）

达到这样效果的诀窍是：连接器两侧的触点成对交错分步，图 1 右侧的插座清楚地展示了这一点。每一侧外侧的触点间距为标准焊接间距 0.35 mm。内侧的触点以 0.175 mm 的间距偏移，但间距也是 0.35 mm。因此，连接器两侧的触点间距较近，达到 0.175 mm，但不会影响产品的制造。相反，它们保持了 0.35 mm 的标准表面贴装焊接间距。

缩小连接器的体积显然会影响其强度和可靠性。Molex 通过内部铠装和插入式模塑电源插针（如图所示）确保了连接器的坚固性，从而防止插针在批量生产和装配过程中受损。Molex 还设计了宽插头插座配接对齐机制，以方便正确定位，从而确保轻松、安全地配接和极低的触头断裂率。

触点有助于实现可靠的电路操作。信号触头具有 30 mΩ 的接触电阻，可支持 0.3 A 的电流。电源插针触点的接触电阻为 20 mΩ，可承受 3 A 的额定电流，且外形紧凑，可满足客户的高功率要求。

与标准连接器相比，交错布局的整体效果使连接器长度减少了 30%（图 2）。

In a Tight Spot? Utilize the World’s Smallest Board-to-Board Connectors in Your Design 图 2：四排交错设计使得触点间距为标准连接器的二分之一，整体长度减少 30%。（Molex 提供图片）

Molex 目前提供两种配置的连接器：32 引脚和 36 引脚。32 引脚版本包括 Molex 2033890323 插座和 Molex 2033900323 插头。从尺寸上看，这些连接器都非常小。插座和插头的标称宽度为 1.94 mm，长度为 4.835 mm，深度为 0.5 mm。配接后的总高度为 0.6 mm。

36 针版本包括 Molex 2033890363 插座和 Molex 2033900363 插头。36 针连接器部件的尺寸标称宽 1.94 mm、长 5.185 mm、高 0.5 mm。配接后的总高度为 0.6 mm。

触点数更多的连接器套件即将推出。

这些连接器的几何效率为元件和硬件提供了非常宝贵的印刷电路板（PC 板）空间，而这些元件和硬件正是为未来设计提供附加功能所必需的。

通过阅读一些背景资料，我们发现 Molex 自 2020 年以来已为原始客户交付了超过 5 千万个四排式连接器。这些经验确保了高质量产品，使产品经受住了各种考验并能确保安全可靠地交付，而这些正是您可能拥有任何项目的关键所在。

结束语

我们每天都要面对外形尺寸不断缩小的问题，让人欣慰的是 Molex 等主要板对板连接器供应商正在开发可行的解决方案，让我们的工作变得更加轻松。Quad-Row 板对板连接器体积小巧、性能可靠，非常适合需要越来越小的电路板和柔性组件的各种应用。这些经过现场验证的连接器为满足智能手表、手机、可穿戴设备和越来越多的物联网等设备的小型化需求创造了几乎无限的机会。

关于此作者

Arthur (Art) Pini 是 DigiKey 的特约作者。他拥有纽约城市学院的电气工程学士学位和纽约城市大学的电气工程硕士学位。Art 在电子领域拥有超过 50 年的经验，曾在 Teledyne LeCroy、Summation、Wavetek 和 Nicolet Scientific 担任重要工程和营销职位。Art 对测量技术很感兴趣，在示波器、频谱分析仪、任意波形发生器、数字化仪和功率计方面有着丰富的经验。