作为印制电路板之间的可靠接口，板对板连接器在日益严苛的环境中发挥着重要作用，不仅实现信号与电源的传输，还承担着相应的机械功能。因此，针对具体工况选用合适的部件至关重要。
图1：板对板连接器作为印制电路板之间的可靠接口，同时实现机械、信号和电源相关的功能。
本文由菲尼克斯电气有限公司板对板连接器产品营销高级专员德特勒夫·E·普莱斯勒先生供稿。德国布隆贝格的KG公司；以及美国宾夕法尼亚州米德尔敦的菲尼克斯电气美国公司连接产品营销专员德文·麦克马洪。
过程工程、自动化网络、运输物流、信息技术、医疗技术以及其他电子系统与设备，正日益在恶劣的环境条件下运行。板对板连接器在这些应用中发挥着关键作用。作为印制电路板之间的高密度接口，它们能够提供可靠的信号与电源传输（图1）；为在恶劣环境中稳定工作，这些连接器必须具备坚固耐用的特性。
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许多工业应用都在恶劣的环境条件下运行。能源开采与发电行业依赖于种类繁多的车辆、机械设备和装置，这些设备往往在各种环境条件下长时间运行，且经常处于无人值守的自主状态。该设备能够承受潮湿、粉尘和颗粒物、极端温度以及休克和振动。每台设备之间均保持互联互通，通过数据交换协同完成各项作业。其他设备可能包括配备摄像头和传感器的无人机，用于对风力发电机或海上石油钻井平台等技术设施和资产进行监测与巡检。这些设备内部电子元器件所承受的机械应力和热应力，必须经过专门设计，以抵御恶劣环境并防止接触失效。
过程与自动化行业虽多在室内设施中开展，但也离不开同步电机、各类设备、输送系统及机器人等关键装备的可靠运行，而这些设备均可能产生冲击与振动。室内环境同样可能十分严苛，因此必须采用加固型连接器及其他元器件进行设计。
医疗设备同样会暴露于恶劣的环境条件下。例如，在临床和居家环境中使用的移动医疗设备往往承受冲击和振动。与其他严苛环境下的应用一样，无故障运行至关重要。如果除颤器在使用过程中跌落至地面，仍须保持正常工作——坚固耐用的元器件为生命保驾护航。在移动场景中使用的输液与监护设备，无论是电动病床和担架，还是用于救护车和直升机的配置，都长期承受冲击与振动，但仍需确保可靠运行。
### **对连接器的影响**
为选用高可靠性、加固型或重型连接器，需重点考虑的要素包括防护等级（IP等级）、连接器耐用性、应力释放以及抗振动和抗休克性能。设备内置的各部件也应予以审慎考量。诸如板对板（BTB）连接器之类的内部组件在运行过程中无法提供其状态的可视化反馈。它们在安装空间极为狭小的情况下还具有良好的间隙补偿性能。为确保可靠运行，设备的设计必须采用性能可靠的板对板连接器，使其在承受应力时仍能保持稳定的电气连接。
### **板对板连接器在恶劣环境中**
BTB连接器必须能够传输高数据速率、承受机械应力、补偿公差、节省空间，并在恶劣环境中可靠运行。尽管在采用坚固外壳设计的设备内部，诸如湿气、粉尘、化学品和紫外线辐射等腐蚀性环境因素通常可以忽略不计，但温度波动和机械应力等因素仍会对内部元器件产生影响。
随着支持图像、视频及测量数据实时传输的应用中数据速率的不断提升，一个新的挑战也随之出现。这些应用需要针对电磁干扰（EMC）采取专门的防护措施。潜在的干扰源自连接器内部及工作环境中的高速信号，而电磁兼容性（EMC）干扰则可能影响连接器的信号传输路径（图2）。
图2：FP 0.8具有优异的屏蔽性能（EMC防护）。
市面上的许多BTB连接器都针对特定应用进行了优化。然而，一款坚固、灵活且紧凑的BTB连接器系统能够应对多项挑战。（图3）
图3：FP 0.8系列支持三种兼容版本，分别为AOI、SH和SL，具有高度灵活性。
在严苛的使用环境下，理想的背板连接器系列应具备丰富的组合选项，涵盖支持自动光学检测（AOI）的屏蔽型（SH）与非屏蔽型（SL）版本，并且在布局上相互兼容。堆叠高度从6毫米到21毫米，可选配屏蔽功能，适用于广泛的各类应用场景。
### 为恶劣环境构建连接器
原则上，鲁棒性始于BTB连接器的首次插接或盲插过程。在此过程中，触点可能不会受损。连接器外壳的设计必须便于识别和纠正在连接时正确对准并固定对接连接器。（图4）
图4：FP 0.8能实现稳健的插入，并具有较高的公差补偿能力。
就触点可靠性而言，双触点结构（两个接触点）通常优于单触点结构（单片式触点/一个接触点）。除了标准的双接触式设计——该设计如同镊子般将针状触点（公端）夹持在两个弹片触点（母端）之间——某些连接器系统还额外配备了一根针状触点。
结合坚固的外壳结构，这种双触点设计甚至能够补偿X、Y、Z三个方向的公差