Was ist ein FPC-Steckverbinder?
FPC-Steckverbinder sind eine Art von Steckverbindern, die eine Schaltungskomponente darstellen.
Sie verbinden flexible Leiterplatten, sogenannte FPCs. Normalerweise sieht man sie nicht, da sie zum Verbinden von Platinen in Geräten verwendet werden.
Anwendungen von FPC-Steckverbindern
FPC-Steckverbinder werden auf starren Platinen in elektronischen Geräten montiert und zum Verbinden von FPCs verwendet. Beispiele hierfür sind Automobile, medizinische Geräte, Mobiltelefone, Notebooks, LCD-Fernseher, Digitalkameras und Spielgeräte.
FPCs und FPC-Steckverbinder tragen erheblich zur Miniaturisierung und Platzersparnis von Elektrogeräten bei. Da Elektrogeräte und tragbare Geräte tendenziell immer kleiner werden, wird die Nachfrage in Zukunft voraussichtlich steigen.
Funktionsweise von FPC-Steckverbindern
FPC-Steckverbinder bestehen aus einem Kontaktteil zum Anschluss elektrischer Signale und einem Gehäuseteil zum Schutz des Kontaktteils. Dieser Aufbau ist ähnlich wie bei einem normalen Steckverbinder.
Das Material des Kontaktteils ist Metall. Es wird ein leitfähiges Material mit einer mit Gold, Silber oder Zinn behandelten Kupferoberfläche verwendet. Häufig wird die gleiche Art von Metall wie die Oberflächenbehandlung des anzuschließenden FPC gewählt, um Korrosion und andere Probleme zu vermeiden, die durch den Kontakt zwischen verschiedenen Metallarten entstehen.
Für das Gehäuseteil wird Kunstharz verwendet. Da es auf eine starre Platine gelötet wird, wird für das Harz ein hitzebeständiges Harz verwendet. Es bedeckt den Kontaktteil und schützt die Metallklemmen vor Verformung und Beschädigung. Der Kontakt und das Gehäuse nehmen eine Struktur an, die den FPC nach dem Einstecken verriegelt und den Klemmsitz beibehält.
Aufbau von FPC-Steckverbindern
Wie bereits erwähnt, verfügen FPC-Steckverbinder über einen Verriegelungsmechanismus. Es gibt zwei Arten von Verriegelungsmechanismen: ZIF- und Non-ZIF-Strukturen (N-ZIF, non-ZIF).
1. Die ZIF-Konstruktion
Bei der ZIF-Struktur wird der in den Steckverbinder eingesetzte FPC mit einem Hebel verriegelt. Wenn er verriegelt ist, berühren sich die Anschlüsse.
Da die zum Einstecken erforderliche Kraft gering ist und die Reibung reduziert werden kann, treten selbst bei Dutzenden von Stiften oder mehr Anschlüssen weniger Probleme bei der Verarbeitung und beim Kontakt auf. Aus diesem Grund wird er in vielen FPC-Steckverbindern verwendet.
2. Nicht-ZIF-Aufbau
Bei der Nicht-ZIF-Konstruktion wird der FPC durch Einpressen gegen die federbelasteten Klemmen gesteckt. Der Einpress-Verriegelungsmechanismus verriegelt den FPC durch einfaches Einstecken.
Sie ist zwar einfach zu handhaben, da die Verbindung durch einfaches Einstecken hergestellt wird, eignet sich jedoch nicht für Klemmenzahlen von mehr als einigen zehn Stiften, da die erhöhte Reibung den Steckverbinder selbst oder den FPC beschädigen kann.
Arten von FPC-Steckverbindern
FPC-Steckverbinder können grob in vier Typen eingeteilt werden: zwei Typen basieren auf der Richtung des FPC-Anschlusses und zwei Typen auf dem Verriegelungsmechanismus, was zu den folgenden vier 2×2-Kombinationen führt:
- Horizontaler Anschluss ZIF
- Horizontaler Anschluss Nicht-ZIF
- Vertikaler Anschluss ZIF
- Vertikaler Anschluss Non-ZIF
Es gibt zwei Anschlussrichtungen: horizontaler Anschluss und vertikaler Anschluss. Bei der horizontalen Verbindung wird der FPC waagerecht zur starren Platte eingesetzt. Bei der vertikalen Verbindung wird der FPC senkrecht zur starren Leiterplatte eingesetzt.
Es gibt zwei Arten von Verriegelungsmechanismen, ZIF und Non-ZIF: ZIF verwendet einen Verriegelungshebel, um den in den FPC-Steckverbinder eingesteckten FPC zu fixieren, während Non-ZIF keinen Verriegelungshebel hat und einen federbelasteten Metallkontakt verwendet, um den FPC in den Steckverbinder zu drücken.
Auswahl eines FPC-Steckverbinders
Bei der Auswahl eines FPC-Steckverbinders sind neben den oben genannten Parametern noch weitere zu berücksichtigen. Es ist wichtig, Komponenten auszuwählen, die dem Verwendungszweck und den Eigenschaften des Geräts, an dem sie montiert werden, entsprechen:
1. Abstand zwischen den Anschlüssen
Der Abstand zwischen der Mitte einer Elektrode und der Mitte der benachbarten Elektrode wird als Abstand bezeichnet; es ist notwendig, einen Steckverbinder zu wählen, der dem Verdrahtungsabstand des FPC entspricht.
2. Dicke des FPC
Um einen stabilen Sitz und eine stabile elektrische Verbindung zu gewährleisten, müssen Steckverbinder gewählt werden, die der Dicke der FPC entsprechen.
3. Anzahl der Elektroden
Die Anzahl der Elektroden muss entsprechend dem Schaltungsdesign der starren Leiterplatte und der FPC ausgewählt werden.
4. Behandlung der Kontaktoberfläche
Der Steckverbinder muss so ausgewählt werden, dass die Kontakte aus demselben Metall wie der FPC bestehen, um die Zuverlässigkeit der Signalkontinuität und den Korrosionsschutz zu gewährleisten.
5. Richtung der Kontakte
Es gibt drei Arten von Kontakten mit dem FPC: oben, unten und auf beiden Seiten. Die geeignete Kontaktrichtung muss in Verbindung mit der Struktur des verwendeten Geräts gewählt werden.
6. Art des Signals
Je nach den Eigenschaften der Signale, die durch den FPC geleitet werden, z. B. für hohe Leistungen oder hohe Übertragungsgeschwindigkeiten, müssen spezielle Steckverbinder ausgewählt werden.