高温耐性はFPC/FFCコネクタに求められる重要な特性の一つです。しばしば、これらのコネクタは発熱密度が高く、空気の流れが制限され、さらに温度変化が頻繁に発生するコンパクトなシステムモジュール内でよく使用されるためです。例えば、スマートフォン、自動車用電子機器、ウェアラブル機器、カメラシステムなどに搭載される、プロセッサ、バッテリー、カメラ、および電源回路を含む回路基板が挙げられます。 

高温対応のコネクタは、最高使用温度に近い条件下でも安定した電気特性と機械的信頼性を維持します。長期間の使用においても性能劣化が少なく、熱ストレスや繰り返しの温度変化に対する高い耐久性を備えています。

 

高温対応のコネクタは、最高使用温度に近い条件下でも安定した電気特性と機械的信頼性を維持します。長期間の使用においても性能劣化が少なく、熱ストレスや繰り返しの温度変化に対する高い耐久性を備えています。これらのコネクタは、最大125℃の高温環境下において連続動作が求められるようなアプリケーションでも、安定した電気的性能および機械的性能を維持できるよう設計されています。車載機器や産業機器などの過酷な使用環境においても、高い性能を発揮します。

下記の表1では、EVAFLEX®およびMINIFLEX®シリーズの中から、105℃および125℃といった高温対応のコネクタの一部をて表示しています。 

 


製品タイプ
FPC/FFC Connectors
製品名
MINIFLEX® 5-BFN II
MINIFLEX® 5-BFN II LK
MINIFLEX® 5-FF
EVAFLEX® 5-VS Type CH
EVAFLEX® 5-SE-G VT
EVAFLEX® 5-SE
  5-BFN II 5-BFN II LK 5-FF 5-VS 5-SE-G VT 5-SE
耐熱性
125℃
125℃
125℃*
105℃
125℃
FFC: 85℃
FPC: 125℃
ピッチ
0.5 mm
0.5 mm
0.5 mm
0.5 mm
0.5 mm
0.5 mm
高さ
1.0 +/- 0.1 mm
1.0 +/- 0.1 mm
2.55 +/- 0.2 mm
1.9 +/- 0.1 mm
6.6 +/- 0.3 mm
2.4 +/- 0.2 mm
奥行
Actuator Open: 3.0 mm
Actuator Close: 3.5 mm
Actuator Open: 3.0 mm
Actuator Close: 3.5 mm
Actuator Open: 6.4 mm
Actuator Close: 7.2 mm
4.95 mm
3.9 mm
5.9 mm

表1. 高動作温度対応のEVAFLEX®およびMINIFLEX®シリーズ製品の代表的なコネクタ 

 

高温環境向けアプリケーションでは、使用条件に適したコネクタを選定することが重要です。コネクタが設計温度を超える環境で使用されると、電気特性や機械特性が変化し、接触信頼性の低下や性能劣化を招く可能性があります。

このような条件下で発生する電気的な問題として、接触抵抗値の増加、抵抗値の上昇やインピーダンス変動による信号品質の低下、絶縁抵抗の低下、および許容電流容量の低下などがあげられます。機械的性能の観点では、接触力の低下、ハウジングの変形、クリープ現象や寸法安定性の低下、ならびにロック機構の不具合などの問題が発生する可能性があります。

 

I-PEXでは、優れた加工性、誘電特性および熱伝導性を有する材料だけでなく、高温環境下でもばね特性を安定して維持できる優れた応力緩和特性を備え 、安定した接触を確保できる材料を選定しています。  高温環境下でも優れた接続性能を維持するため、材料と構造の両面から最適化を行っています。コンタクト材料には、りん青銅やコルソン合金を採用するとともに、コンタクト形状やばね構造を最適化しています。これにより、高温環境下でも安定した接触圧力を維持し、長期間にわたる高い接続信頼性を実現しています。安定した電気的接触を確保するためには、コネクタのコンタクトと相手側接点との間に適切な接触圧力を維持することが重要です。

 

I-PEXでは、コンタクト部に耐熱性に優れた金属材料を採用するとともに、ばね構造として設計することで、高温環境下でも長期間にわたり高い接続信頼性を維持する構造を実現しています。これにより、最大125℃の高温環境下においても安定した電気特性と高い接続信頼性を実現します。図2に、I-PEXの高温対応コネクタに採用されている代表的なばねコンタクト構造を示します。

 

I-PEXでは、車載用途を想定した厳しい信頼性試験を実施しています。温度サイクル試験(-55℃~+125℃、100サイクル)および高温耐久試験(125℃、1,000時間)などの過酷な評価条件においても、異常の発生は確認されませんでした。これにより、高温環境下でも優れた耐久性と高い接続信頼性を維持できることを実証しています。

Typical Spring Contact Structure in I-PEX High Temperature Connectors
図2. I-PEX高温対応コネクタにおける代表的なばね接点構造 

 

 

I-PEX FPC/FFCコネクタの特長と利点