BTB连接器

0.5mm BTB 连接器

板对板连接器(BTB)简介

概述

当前，随着SMT 技术的推广普及，表面贴装连接器的应用也越来越广泛，各种类型的PCB 都随之有相应的表面贴装连接器出现。从穿孔式（T/H ）焊接工艺到表面贴片（SMT ）焊接工艺，使得连

接器的端子排列间距（Pitch ）可以从1.27mm 减小到1.0mm ，并逐渐减小到0.8mm 和0.5mm ，而且应用SMT 工艺允许在PCB 的双面都焊接电子元器件，大大增加了PCB 上的元器件密度。

现在使用连接器的各类消费类电子产品都已经集小型化、薄型化和高性能化于一身，这便促使了相应的连接器向短小化和连接部件向窄片化发展。目前在板对板（Board to Board ，简称：BTB ）的连接

器产品中，各公司都开始大批量生产0.5mm 片型的连接器产品。

这种片型连接器由传统的插针对插孔接触转化到窄片式接触，由

穿孔式焊接工艺转化到表面贴片焊接工艺，由端子排列间距1.27mm 减小到0.5mm ，都代表了未来电连接器的发展趋势和主流，本文将着重介绍这种BTB 连接器。

一．BTB 连接器结构

BTB 连接器用于连接器两块PCB,使之实现机械上和电气上的连接，其特点是公母连接器配对使用，故连接器的塑胶体和端子有严格的配合要求。如下图所示，是一对配合使用的BTB 连接器。

为了满足在SMT 制程的要求，整个产品的端子焊接区都严格要求有良好的平整度和共面度，通常业界的规范为共面度0.10max.,否则会导致与PCB 焊接不良而影响产品的使用。

二、端子结构设计

为了达到连接器高密度的排列和更稳定的接触性能，0.5 mm BTB 连接器端子采用窄片式的接触方式，材质选用导电性能和机械强度较好的磷青铜。

通常，端子结构的设计会有两种方式，一种是冲压平面下料端子（简称：下料端子），另一种是冲压后折弯成形端子（简称：成形端子）。下面分别介绍两种方式的实际应用状况。

2－1、（成形公端子 + 下料母端子）的配合方式

2－2、（下料公端子 + 下料母端子）的配合方式

以上是BTB 连接器端子常用的两种配合结构。

由于窄片型的母端子需要有足够的弹性和相对复杂的形状，如果采用冲压成形的方式，会给冲压加工造成困难，且成形尺寸和精度不易控制。所以通常母端子都采用成形方式（如上图所示），而公端子则根据连接器产品的使用状况可以灵活选用下料方式或者成形方式。

三、塑胶体结构及原料

在BTB 连接器的设计过程中，塑胶体零件的结构和原料选用直接影响到SMT 制程中的功能和应用。对于塑胶体来说，不仅是要关注其在红外线回流焊的过程中耐高温的能力，还需要考量其耐冲击的能力。

如果选用太软的塑胶，可能会导致成型后的尺寸精度不高，以及容易变形等不良。若选用太硬

下料母端子结构形式

下料公端子结构形式

公母端子接触区

成形公端子结构形式下料母端子结构形式

的塑胶，又会有因受冲击而使塑胶开裂的不良。因此好的塑胶原料不但要求耐高温和较低的热膨胀系数，而且要求适宜于射出小间距薄壁型结果，并保持有一定的强度和韧性。如下图所示，为小间距，薄壁型结果的0.5mm BTB 连接器。

在目前适用于表面贴装连接器的塑胶原料中，相关特性如下表所示：

由上表可以看出，在塑胶零件要求的耐热性、尺寸安定性、成型性和强度等几个方面，各种原料都有其自身的缺陷。

但通过合理地设计塑胶结构和模具结构，并采用恰当的成型射出工艺，可以弥补塑胶原料本身的不足，从而达到产品的要求。目前，通常选用的是原料是 LCP （液态结晶聚合物），合理的零件结构和模具设计补偿其在融合强度上的缺陷后，LCP 在其他方面优良的特性可以为BTB 连接器提供良好的性能和稳定的品质。

四．公母插合高度

连接器的轮廓尺寸和配合高度由PCB 的布局图（PCB Layout ）决定，为了有效地节省空间，通常公母连接器插合后的总高度是由PCB 上其他元器件的最大高度决定的。

如下图所示，是公母连接器插合后的情形：

其中，H为公母连接器插合后的总高度，也即是两块PCB的间距。

由于BTB连接器是根据客户PCB layout设计的非标准产品，故可以依据客户的要求，灵活设计其轮廓尺寸和公母连接器插合后的总高度，从而达到小型化和薄型化的要求。

五．BTB连接器相关规格

依据美国军标MIL-STD-202F的要求，通常BTB连接器需要考量下列性能指标：

电气性能：接触电阻、额定电流、额定电压、耐电压等。

机械性能：机械振动、冲击、寿命测试、端子保持力、公母互配插入力及拔出力等。

环境测试：热冲击测试、稳态湿热、盐雾实验、蒸汽老化等

其他测试：可焊性

六．BTB连接器包装

对于小间距的0.5mm BTB连接器，要求包装能很好的保护端子的共面度和端子排列的正位度，通常有两种包装方式，一种是PVC 管（Tube）包装，另一种是载带(Carrier-tape)包装。

其中，PVC管包装对小间距BTB连接器的保护性能不好，且在SMT过程需要人工将产品放置于PCB上，增加了客户装配中的线外制程，严重影响生产效率。而载带包装是沿用IC等表面贴装电子元件的包装方式，根据产品的形状设计的包装载带可以很好的保护产品不受损伤，而且在SMT制程中可以和其他电子元器件一样进行自动贴片焊接制程，而无须多余的工序和设备，提高了PCB组装的生产效率。

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