プリント基板用コネクタ選びの5つのポイント
アプリケーションに適したコネクタを選択する際に、ユーザーは多くのパラメータを考慮する必要があります。ここでは、そのチェックポイントをご紹介します。
現在、適切なコネクタを探すには、昔に比べてより多くの側面があります。
コネクタの分野でも、オプションの選択肢と多様性は増え続けています。数年前までは、コネクタの選定には耐熱性や嵌合回数だけが重要視されていましたが、現在ではコンタクトコーティングやはんだ付け方法、さらには自動実装機に適した安全供給のための梱包形態なども、ユーザーにとって重要なテーマとなっています。
この記事では、プリント基板用コネクタのユーザーに、アプリケーションに適したコネクタを選択するための5つのポイントをご紹介します。
1. 技術的なパラメータ
まず、適切なコネクタを見つけるために、アプリケーションの技術的要件を知る必要があります。これらのパラメータは ピッチ、はんだ付け方法、定格電圧、定格電流、嵌合サイクル、温度範囲、基板間隔、コンタクト形状、はんだラグの穴径などです。
この仕様をもとに、自分でコネクタメーカーやディストリビュータのホームページを検索することもできます。しかし、さらなる仕様やお客様独自の設計が必要な場合は、すぐにコネクタメーカーに直接問い合わせる必要があります。
また、コンタクトのタイミングも重要です。メーカーにコンタクトする時期は、開発プロセスの段階が早ければ早いほど、標準的なコネクタを利用できたり、若干の修正で済む可能性が高くなります。
2. 適切なデザインインタイム
プリント基板を設計する場合、マイコン、トランジスタ、ダイオードなどの能動部品の配置が初期段階では重要な役割をはたすことが多くあります。コンデンサや抵抗、あるいはコネクタなどの受動部品は、開発プロセスの後工程で配置されることがよくあります。しかし、このやり方には、大きな矛盾が潜んでいます。
次のコネクタデザインインのために能動素子と受動素子を検討
開発時に受動部品を考慮しないと、最終的にプリント基板設計が非常に複雑になり、コスト高になるケースが多々あります。なぜなら、標準的なコネクタを使用することはもはや不可能で、代わりに顧客専用のコネクタを先に開発しなければならないことが多いからです。
メーカーにとって、顧客専用コネクタは、多くの場合、生産機械の改造や顧客専用の装置や工具の製作を意味します。カスタマイズの度合いにもよりますが、数百から数万ドル（またはユーロ）のコストがかかります。
しかし、試作品の数量程度の場合、このような工具の適応は経済的ではありません。そのため、コネクタをはじめ、あらゆる受動部品を検討するタイミングは、開発プロセスにおいて非常に重要なのです。結局、お客様のプロジェクトの採算も、合わないといけません。
3. 適切な梱包形態
THTコネクタによく使われる標準的な段ボール箱に加え、自動組立に対応した梱包も可能です。テープ＆リール、マガジンスティックの2種類からお選びいただけます。マガジンスティックは、試作段階や少量生産でよく使われます。一方、テープ＆リール梱包は連続生産に適しており、数量が多い場合に使用されます。
多くの場合、マガジンスティックの長さは物理的に約500mmに制限されます。テープ＆リールは、コネクタの高さとテープの部品挿入部のエンボスの間隔だけで決まるため、マガジンスティックに比べて、より多くのコネクタを梱包することができます。これにより、大幅に多くのコネクタがプリント基板に供給され、取り付けることができるようになります。
4. サプライチェーン
プリント基板用コネクタのメーカーは、極東に多く存在します。現在、原材料の不足とそれに伴う納期の長さから、ヨーロッパの中小メーカーにも大きなチャンスがあります。現在、多くのプリント基板組立会社やプリント基板開発会社が、極東のコネクタの代替品をネット上のクロスリファレンスで探そうとしています。
ただし、金メッキなどの品質の違いにはユーザーが考慮する必要があります。極東では非常に薄い膜厚の金フラッシュが適用されることが多いですが、ヨーロッパの電気メッキ会社の多くは、最小膜厚0.2μmの金メッキです。
今後、生産拠点としてのアメリカを強化し、北アメリカ地域のサプライヤも強化することで、納期遅れの問題を解消することができます。たとえば、TE ConnectivityのAMPコネクタで、原産国がアメリカの7-530671-2/A115640-ND（両面エッジコネクタ 雌20極 金膜厚0.125インチ）と583859-9/583859-9-ND（カードエッジコネクタ ハウジング 20極 0.156インチ 黒）の組み合わせなど。
このため、Digi-Keyは短納期だけでなく、標準品でも高いレベルの専門知識と品質を提供し、カスタマイズされた特殊ソリューションの開発にも対応します。
5. 嵌合相手
最後に、ユーザーの注意すべきポイントとして、長期的な実績のある信頼できる嵌合相手を選ぶことが大切です。メーカーは確実に高品質な製品を提供しているとおもわれます。しかし、接点材料の組み合わせも適合していなければなりません。接点の嵌合相手については、接点のコーティングは可能であれば同じ材料タイプであるべきです。
錫メッキのピンコンタクトと金メッキのソケットコンタクトの組み合わせも可能ですが、電食（電気化学列）によりシステムの長寿命化に有利ではありません。いずれにしても、錫メッキなら錫メッキだけ、純金メッキなら純金メッキだけのコンタクトを使用した方が良いです。
コスト、時間、性能のマジックトライアングル
お客様は、適切なPCBコネクタと梱包オプションを自由に選択することができます。しかし、コスト、時間、性能のマジックトライアングルが重要な役割を果たします。
このマジックトライアングルで最適なコネクタを提供できているのは、現在、アメリカとヨーロッパです。 これは、納期が短いことに加えて、優れた品質とリーズナブルな価格体系も実現できるためです。
中国のCoViD（新型コロナ）の状況が不確実であるため、将来のサプライチェーンを確保するために、この原産国を回避することもできます。