在連接器選型時，傳輸速率、能夠承載的電流、電壓等電氣互連性能肯定是開發(fā)者很關(guān)心的因素，而除此之外，連接器的可靠性和耐用性也往往是一個優(yōu)先考慮的要素。這很好理解——如果一個連接器僅是“溫室里的花朵”，無法經(jīng)受得住真實應(yīng)用環(huán)境中的風(fēng)風(fēng)雨雨，那么它標(biāo)稱的性能參數(shù)再亮眼也是白搭。

因此，不斷增強產(chǎn)品對惡劣環(huán)境的耐受力，一直是連接器廠商技術(shù)迭代的重要方向，同時也是體現(xiàn)自身產(chǎn)品差異化的一個重要指標(biāo)。于是，耐用型連接器（Rugged Connector）也就逐漸發(fā)展成為一個重要的產(chǎn)品線。

耐用型連接器的特點

所謂“耐用”，不同人可能有不同的理解，不過“耐用型”的連接器通常會包括以下幾個特點：

暴露于惡劣環(huán)境并在多次配接操作之后仍能夠保持機械性能和電氣的完整性；

能夠承受較高的機械沖擊和振動而不影響互連性能；

能夠在復(fù)雜電磁環(huán)境中提供良好的EMI屏蔽特性。

為了提升耐用性，現(xiàn)代的連接器產(chǎn)品通常會通過以下幾個方面進(jìn)行優(yōu)化：

觸點

主要是在觸點材料、鍍層和結(jié)構(gòu)等方面做文章，從減少觸點的接觸電阻、增加接觸區(qū)域的面積、增強配接的法向力、減少環(huán)境暴露及反復(fù)配接后的機械強度劣化等方面進(jìn)行優(yōu)化。

絕緣體

一方面絕緣材料要滿足設(shè)計規(guī)格的要求，另一方面整個絕緣體的結(jié)構(gòu)也要對觸點形成全面的保護(hù)，盡可能地避免外界因素對觸點的影響。

鎖定和端接

額外的閂鎖機構(gòu)有助于配接后的連接器應(yīng)對更高的機械沖擊和振動，同時在與PCB的端接方面，也會提供螺絲、焊接、焊釘?shù)染o固方式，以滿足高耐用性、穩(wěn)定性。

密封和屏蔽

對于有防水、防塵和防電磁干擾要求的連接器，專門的密封件和屏蔽層自然不可或缺。

圍繞著這樣幾個方面，各大連接器廠商也是八仙過海，各顯其能，在市場打拼中練就了各自的絕活兒。其中，要說Samtec的耐用型連接器產(chǎn)品，其在“觸點”設(shè)計上的絕技可算是出類拔萃。

獨樹一幟的Tiger Eye?觸點系統(tǒng)

Tiger Eye?觸點系統(tǒng)是Samtec的代表作之一，專為微型耐用、高可靠性、高插拔次數(shù)的應(yīng)用而設(shè)計，額定的插拔次數(shù)高達(dá)1，000次以上。

圖1：Tiger Eye觸點系統(tǒng)

在觸點材料的選取上，Tiger Eye系統(tǒng)有精心的考慮。大家知道，觸點基材可用的常見材料包括黃銅、磷青銅和鈹銅合金（BeCu）。其中，黃銅是三種金屬材料中非常便宜的一種，它具有優(yōu)異的電氣性能，但是由于其屈服強度低，因此不太適合做插座中的觸點梁片。磷青銅比黃銅更堅固耐用，且具有更好的彈性，適合于對觸點插拔次數(shù)和彎曲度要求不太高的應(yīng)用。Tiger Eye觸點系統(tǒng)選用的是第三種材料——一種熱處理的鈹銅合金。這種材料雖然成本更高，但是制成的觸點具有非常出色的機械彈性，而且一旦成型和硬化，就可以在各種條件下保持其形狀，不僅能夠提供更高機械強度和電氣性能，對于提高產(chǎn)品的高可靠性和高耐用性也大有裨益，可以說是惡劣環(huán)境和高插拔次數(shù)應(yīng)用的理想“人選”。

在觸點機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，Tiger Eye系統(tǒng)也頗具匠心。它采用“多指”的結(jié)構(gòu)，觸點配接表面位于每個“金手指”平坦、光滑的一側(cè)，光滑的表面可以盡可能延長連接器的插拔壽命，也可減輕對于電鍍工藝的壓力，接觸電阻也更低。

Tiger Eye觸點上還有一個很巧妙的“細(xì)節(jié)”——其尾部設(shè)計了一個微槽，允許回流焊時的焊膏穿透槽位，潤濕引線上更大的表面積以提供更大的焊點強度；同時，與普通的扁平引線相比，這種具有尾部微槽的連接器能更好地粘附濕焊膏，這些特性都有助于提高連接器裝配在PCB上的機械強度。

此外，Tiger Eye觸點在鷗翼尾翼和觸點之間的過渡區(qū)域也有一個微槽，其作用是防止焊錫的“燈芯”效應(yīng)。雖然在SMT工藝中焊料用量比較少，“燈芯”效應(yīng)不常見，但是一旦出現(xiàn)，這個微槽就可以破壞毛細(xì)作用，防止因焊料遷移到觸點接觸區(qū)域而影響連接性能。

可以說，Tiger Eye觸點系統(tǒng)力求在每一個細(xì)節(jié)上都能夠做到位，這也就為基于Tiger Eye觸點系統(tǒng)打造性能優(yōu)異的耐用型連接器產(chǎn)品提供了堅實的基礎(chǔ)。

圖2：Tiger Eye觸點系統(tǒng)的主要特性

基于Tiger Eye?的板對板連接器

目前，Samtec基于Tiger Eye觸點系統(tǒng)開發(fā)出了有三種間距的產(chǎn)品（0.80mm、1.27mm和2.00mm），其中1.27mm觸點間距的TFM/SFM系列針腳/針座板對板連接器就是廣受工業(yè)領(lǐng)域及其他惡劣環(huán)境互連方案用戶青睞的產(chǎn)品。

圖3：TFM/SFM系列針腳/針座板對板連接器

其中，TFM 1.27mm針腳連接器帶護(hù)罩殼體，極化設(shè)計可實現(xiàn)盲插，其具有直徑 0.018“（0.46mm）的柱體端子，單排和雙排的布局可支持100個針腳；該系列產(chǎn)品可提供螺絲緊固、焊接片和焊釘?shù)榷喾N選項，能夠滿足大多數(shù)高耐用型應(yīng)用場景的需求，并可提供垂直、直角、水平安裝方式，以及通孔、表面貼裝不同端接方式的產(chǎn)品。

圖4：TFM系列針腳板對板連接器

與TFM系列針腳配接使用的SFM系列1.27mm針座，也是采用極化的單排和雙排布局，可達(dá)100個針腳，同樣也可提供螺絲固定和焊釘選項以滿足高耐用性的要求。其垂直和水平的安裝方向，通孔和表面貼裝的端接方式，同樣也可以為應(yīng)用帶來更大的靈活性。

圖5：SFM系列針座板對板連接器

在Tiger Eye觸點系統(tǒng)的加持下，TFM/SFM系列板對板連接器的一大亮點當(dāng)然是在可靠性和耐用性上——這些連接器產(chǎn)品都經(jīng)過了Samtec極為嚴(yán)格的SET測試（嚴(yán)苛環(huán)境測試）。

要知道，SET是Samtec“自定義”的一套衡量連接器抵御惡劣環(huán)境能力的測試標(biāo)準(zhǔn)，包括了Samtec之前推出的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計資質(zhì)測試（Design Qualification Testing，DQT）和Extended Life Product?（E.L.P.?）測試的基本項目，并在此基礎(chǔ)上增加了一些在更極端/惡劣的應(yīng)用或環(huán)境中針對互連系統(tǒng)應(yīng)用的附加測試，超過了典型行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此可以講，一個產(chǎn)品通過了SET測試并獲得下面這個標(biāo)識，就意味著其已經(jīng)是耐用型連接器中的“頂流”。

圖6：Samtec嚴(yán)苛環(huán)境測試（SET）標(biāo)識

經(jīng)過SET測試的TFM/SFM系列連接器到底有多“耐用”，通過下面這組產(chǎn)品規(guī)格數(shù)據(jù)，大家就能一目了然：

TFM/SFM系列連接器耐用性規(guī)格

100%相對濕度下插拔循環(huán)次數(shù)：250次

模擬70，000英尺高海拔抗電強度（DWV）：電壓300VAC，持續(xù)60秒不擊穿

靜電放電（ESD）測試電壓：5kV、10kV、15kV

500次溫度循環(huán)：溫度范圍-65°C至+125°C，停留時間30分鐘

機械沖擊：峰值40G，持續(xù)時間11ms，半正弦波形

隨機振動：12gRMS，頻率5Hz至2，000Hz，每軸持續(xù)時間1小時

顯而易見，這樣的產(chǎn)品應(yīng)用在軍用/航空工業(yè)，以及汽車、工業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域，你盡可以放心。

本文小結(jié)

更快的傳輸速度、更大的傳輸功率、更緊湊的產(chǎn)品尺寸、更高的插芯密度……這些都是連接器產(chǎn)品競爭中主要的賽道。而在此基礎(chǔ)上，如果誰的產(chǎn)品能夠在可靠性和耐用性上獨樹一幟，則可以進(jìn)一步贏得差異化的競爭優(yōu)勢，并在一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域贏得重要的位置。

Samtec的TFM/SFM 1.27mm系列板對板連接器，基于專為耐用型應(yīng)用而設(shè)計的Tiger Eye觸點系統(tǒng)，為用戶提供了一個理想的高可靠性、高耐用性的互聯(lián)應(yīng)用解決方案，而且同樣保持了優(yōu)異的電氣性能和纖細(xì)的“身材”。