Der JST BM06 ist ein 6-poliger Board-to-Cable-Steckverbinder mit einem Rastermaß von 1,0 mm, der für kompakte Sensormodule entwickelt wurde. Dieser Artikel behandelt BM06-Varianten, die mit SHR-06V-S-Gehäusen kombiniert werden können, Crimp-/IDC-Verdrahtung und PCB-Footprints mit Lötfahnen. Es erklärt Grenzen, Pin-Maps für I²C/SPI/UART, Verdrahtungsregeln, ESD-Abwehr und Stromversorgungspraktiken.
Übersicht über den BM06 3D-Sensorsteckverbinder
Der 3D-Sensorsteckverbinder BM06 aus der SH/SR-Familie von JST ist eine kompakte 6-Pin-Lösung mit einem Rastermaß von 1,0 mm, was ihn zu einer zuverlässigen Board-to-Cable-Schnittstelle für die heutigen Sensormodule mit begrenztem Platzangebot macht. Sein robustes Design sorgt für eine sichere Verbindung und ermöglicht es gleichzeitig, dass sowohl Strom- als auch Datenleitungen durch einen einzigen Steckverbinder geführt werden, wodurch das Durcheinander auf der Leiterplatte reduziert wird. Diese Vielseitigkeit unterstützt gängige serielle Kommunikationsprotokolle wie I²C, SPI und UART und bietet Flexibilität bei der Systemintegration. In rauen Industrieumgebungen wird der BM06 für seine Fähigkeit geschätzt, 3D-Sensor-ICs wirklich Plug-and-Play-fähig zu machen und gleichzeitig die langfristige Signalintegrität zu gewährleisten. Ob in Präzisionsbewegungssystemen oder in der bildverarbeitungsbasierten Robotik, der BM06 sticht als winziger, aber bester Steckverbinder hervor.
BM06 Varianten und Anwendungen
| Teilenummer | Merkmal | Bester Anwendungsfall |
|---|---|---|
| BM06B-SRSS-TB | Standard-SMT, Top-Entry | Die gebräuchlichste Option für kompakte Leiterplatten-Sensorplatinen, bei denen der vertikale Platz begrenzt ist. |
| BM06B-SRSS-TBT | Tape-and-Reel-Verpackungen | Ideal für automatisierte Bestückungsautomaten in der Großserienfertigung. |
| BM06B-SRSS-G-TB | Leitpfosten für die Ausrichtung | Perfekt für Präzisionssensormodule, die eine exakte Positionierung während der Montage erfordern. |
BM06 Steckhardware und Verdrahtungsoptionen
Gehäuse der Buchse (SHR-06V-S)
Der SHR-06V-S ist ein Buchsengehäuse mit 6 Positionen, das perfekt mit dem BM06-Header kombiniert werden kann. Es gewährleistet einen sicheren mechanischen Sitz bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines stabilen elektrischen Kontakts, der für Sensorplatinen und kompakte elektronische Module von grundlegender Bedeutung ist.
Crimp-Kontakte
BM06-Steckverbinder verwenden Crimpkontakte, die Litzen mit 28 bis 30 AWG aufnehmen. Dieses Design bietet sowohl Flexibilität als auch Langlebigkeit und eignet sich daher für kleine Sensorverkabelungen, bei denen der Platz begrenzt ist, aber Zuverlässigkeit erforderlich ist.
IDC-Optionen (Insulation Displacement)
Für Anwendungen, die Flachbandkabel erfordern, stehen IDC-Optionen zur Verfügung. Diese sind nützlich für dichte Layouts oder die automatisierte Montage von Kabelbäumen und tragen dazu bei, die Produktion zu rationalisieren und die Montagezeit zu verkürzen.
Tipps zur Drahtauswahl
Bei der Entwicklung für bewegliche Anwendungen wie Roboterarme oder Sensorsonden werden Litzenleiter empfohlen. Ihre Flexibilität reduziert die Belastung des Steckverbinders und trägt dazu bei, vorzeitige Ermüdungsausfälle in verschiedenen Umgebungen zu vermeiden.
Vorteil auf Systemebene
Die Auswahl des richtigen Gehäuses, der richtigen Klemmen und der richtigen Verkabelung gewährleistet eine langfristige Zuverlässigkeit. Mit der richtigen Kopplung können Sie einen niedrigen Übergangswiderstand, eine längere Lebensdauer der Steckverbinder und eine stabile Leistung auch unter rauen Industriebedingungen erzielen.
BM06 PCB-Fußabdruck und mechanisches Design
Dieses Bild veranschaulicht den PCB-Footprint und das mechanische Design des BM06 3D-Sensorsteckverbinders und hebt Funktionen hervor, die Stabilität und zuverlässigen Einsatz unterstützen.
Auf der linken Seite zeigt das Footprint-Layout die Pad-Anordnung für das Löten mit einem Rastermaß von 1,0 mm zwischen den Pins und einer Gesamtbreite von etwa 4,25 mm. Die Zeichnung betont die Einbeziehung von Lötfahnen, die die Befestigung des Steckverbinders an der Leiterplatte verstärken und dazu beitragen, mechanischen Belastungen während der Handhabung oder des Betriebs standzuhalten.
Rechts ist das mechanische Gehäuse des Steckverbinders zu sehen. Es verfügt über ein ummanteltes Design, das die Anschlüsse schützt und eine korrekte Ausrichtung gewährleistet. Dieses Design bietet auch einen Schutz vor falschem Stecken, verhindert falsche Verbindungen und verbessert die langfristige Zuverlässigkeit bei Anwendungen, bei denen wiederholtes Ein- und Ausstecken auftritt.
BM06 3D-Sensor-Steckverbinder Elektrische Spezifikationen
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Nennstrom | 1,0 A (pro Pin, max.) |
| Nennspannung | 50 V AC/DC |
| Kontaktwiderstand | ≤ 20 mΩ |
| Isolationswiderstand | ≥ 100 MΩ (bei 500 V DC) |
| Spannungsfestigkeit | 500 V AC für 1 Minute |
| Betriebstemperatur | -25 °C bis +85 °C |
| Anwendbares Drahtsortiment | AWG 28–30 (verseilt) |
| Steckzyklen | 50 Zyklen (typisch) |
BM06 6-polige empfohlene Zuordnung
| Stecknadel | Vorgeschlagenes Signal | Funktion / Nutzen |
|---|---|---|
| Nr. 1 | VCC | Stellt dem Sensor-IC eine stabile Versorgungsspannung zur Verfügung. |
| Artikel 2 | GND | Stellt die Masserückgabe für die Signalintegrität her. |
| 3 | SCL / SCLK | Taktleitung für I²C- oder SPI-Kommunikation. |
| 4 | SDA / MOSI | Dateneingangsleitung, die sowohl I²C als auch SPI unterstützt. |
| Nr. 5 | MISO / INT | Sensorausgang oder Interrupt-Signalisierung für die Host-Benachrichtigung. |
| 6 | CS / WAKE | Chip-Auswahl im SPI-Modus oder Wake-up-Trigger in Low-Power-Designs. |
Verkabelungstipps für die Signalintegrität des BM06
I²C-Längenregelung
Bei I²C-Bussen sollte die Länge des Kabelbaums sorgfältig verwaltet werden. Halten Sie die Läufe innerhalb von 200 bis 300 mm bei einer Taktfrequenz von 100 kHz, um die Signalstabilität zu gewährleisten. Wenn längere Läufe erforderlich sind, muss die Busgeschwindigkeit reduziert werden, um Timing-Probleme und Kommunikationsfehler zu vermeiden.
SPI-Leitungsdämpfung
Das Hinzufügen von Vorwiderständen im Bereich von 33 bis 100 Ω zu SPI-Takt- und Datenleitungen ist eine bewährte Methode, um Signalreflexionen zu reduzieren. Diese einfache Einstellung verbessert die Signalintegrität, macht die Wellenformen sauberer und gewährleistet zuverlässige Übertragungen auch in kompakten Layouts.
Masse-Kopplung
Um elektromagnetische Störungen (EMI) zu begrenzen, koppeln oder verdrillen Sie Erdungskabel immer mit Takt- oder Datenleitungen. Dieser Ansatz schafft einen Rückweg in der Nähe der Signalleitung, der die Rauschaufnahme minimiert und die Gesamtkommunikation stabilisiert.
Abschirmung für raue Umgebungen
Wenn Sensoren mit BM06-Anschluss in der Nähe von Motoren, Lasern oder Hochleistungsschaltkreisen eingesetzt werden, ist eine Abschirmung erforderlich. Abgeschirmte Kabel verhindern Übersprechen, reduzieren EMI und schützen die Datenintegrität unter anspruchsvollen industriellen Bedingungen.
BM06 ESD- und Überspannungsschutzstrategien
| Schutzmethode | Beispiel für ein Gerät | Platzierung |
|---|---|---|
| TVS-Diode | PESD5V0S1UL | Platzieren Sie sie am Steckereingang, um schnelle ESD-Transienten zu klemmen. |
| RC-Filter | R = 100 Ω, C = 100 pF | Anwendung auf Interrupt- oder Wake-Pins, um Rauschspitzen zu unterdrücken. |
| Masse-Rückführung | Breiter Kupferguss | Stellen Sie einen niederohmigen Entladepfad für einen sicheren ESD-Stromfluss sicher. |
Tipps zur Energieverwaltung für BM06
LDO-Regler mit niedrigem IQ
Für die Stromversorgung von BM06-angeschlossenen Sensoren werden effiziente LDOs mit niedrigem Ruhestrom wie TPS7A02 oder MIC5365 empfohlen. Sie halten die Versorgungsschienen stabil, reduzieren die Geräuschentwicklung und minimieren den Stromverbrauch – ein Vorteil bei batteriebetriebenen oder energieempfindlichen Anwendungen.
Entkopplungs- und Bulk-Kondensatoren
Eine Kombination aus Elektrolytkondensatoren und 100 nF Keramikkondensatoren sollte in der Nähe der BM06-Anschlussstifte platziert werden. Diese Kopplung glättet die Welligkeit, absorbiert Transienten und stellt sicher, dass die Sensoren eine saubere, ununterbrochene Stromversorgung erhalten.
Integration von Lastschaltern
Die Verwendung eines Lastschalters wie dem TPS22919 hilft bei der Verwaltung von Einschaltströmen bei Hot-Plug-Ereignissen. Es isoliert empfindliche Stromkreise, schützt vorgeschaltete Stromschienen und verhindert plötzliche Spannungsabfälle, die den Betrieb des Sensors stören könnten.
Umgehung der Platzierungsstrategie
Alle Bypass-Kondensatoren sollten sich im Schattenbereich des BM06-Steckers befinden. Die kleinen Schleifenbereiche erhöhen die Störfestigkeit und verbessern das Einschwingverhalten des Systems bei Hochgeschwindigkeitsdesigns.
Zuverlässigkeit auf Systemebene
Durch die Anwendung dieser Energieverwaltungspraktiken wird sichergestellt, dass Sensormodule während des Starts, des Hot-Pluggings und des Dauerbetriebs konsistent funktionieren.
Optionen für Time-of-Flight-Sensoren (ToF) mit BM06
| IC-Modell | Maximale Reichweite | Zonen | Schnittstelle | Anwendung |
|---|---|---|---|---|
| VL53L1X | \~4 m | Einzelne Zone | I²C | Einsteiger-Entfernungsmessung für Drohnen, Anwesenheitserkennung und Elektronik. |
| VL53L5CX | \~4 m | 8×8 Multizonen | I²C | Fortschrittliche 3D-Kartierung, Robotik-Navigation und Hindernisvermeidung in komplizierten Umgebungen. |
BM06 Checkliste für die Zuverlässigkeit des Sensors
Durchgang und Polarität unter Belastung
Stellen Sie sicher, dass die Verdrahtung korrekt und ununterbrochen bleibt, wenn der Steckverbinder unter realistischen Montagebedingungen gebogen, verdreht oder belastet wird.
Ausdauer bei elektrostatischer Entladung (ESD)
Testen Sie Steckverbinder auf ±8-kV-Kontaktentladung, um die Beständigkeit gegen statische Stöße während der Handhabung oder des Feldeinsatzes zu bestätigen.
Strombelastung und thermischer Anstieg
Legen Sie den maximalen Nennstrom an und messen Sie den Temperaturanstieg am Stecker. Eine Überhitzung signalisiert das Risiko langfristiger Zuverlässigkeitsprobleme.
Vibrationsfestigkeit
Setzen Sie gesteckte Steckverbinder Vibrationsprofilen aus, die Maschinen- und Automobilumgebungen simulieren, um sicherzustellen, dass kein intermittierender Kontakt entsteht.
Haltbarkeit des Steckzyklus
Führen Sie wiederholtes Einsetzen und Entfernen durch (mindestens >50 Zyklen), um sicherzustellen, dass die Beschichtung, die Kontaktkraft und die Verriegelungsmerkmale intakt bleiben.
Validierung der Signalintegrität
Messen Sie I²C-Anstiegszeiten und SPI-Augendiagramme mit dem endgültigen Kabelbaum, um einen angemessenen Signalspielraum für die digitale Kommunikation zu überprüfen.
BM06 Leitfaden für die Beschaffung und Verpackung von Steckverbindern
| Variante | Verpackung / Feature |
|---|---|
| BM06B-SRSS-TBT | Tape-and-Reel-Packaging für automatisierte SMT-Linien |
| BM06B-SRSS-G-TB | Leitpfosten für präzises Ausrichten von Leiterplatten |
| SHR-06V-S | Passendes Buchsengehäuse für BM06 Stiftleisten |
Rechte ICs für BM06-verbundene Module
| Kategorie | Zweck | IC | Marke | Paket | Hauptmerkmale / Hinweise |
|---|---|---|---|---|---|
| Spannungsregelung (LDOs) | Bieten Sie eine stabile 3,3-V/5-V-Stromversorgung für BM06-angeschlossene Module (ToF-Sensoren, Laserköpfe, MCUs). | TPS7A02 | Texas Instrumente | X2SON-4 (1,0 × 1,0 mm) | Extrem niedriger IQ (25 nA), batterieschonend, kompakt. |
| Spannungsregelung (LDOs) | Bieten Sie eine stabile 3,3-V/5-V-Stromversorgung für BM06-angeschlossene Module (ToF-Sensoren, Laserköpfe, MCUs). | MIC5365-3.3YC5-TR | Mikrochip | SC-70-5 | Schneller Start, geringer Ausfall, platzoptimiert. |
| Spannungsregelung (LDOs) | Bieten Sie eine stabile 3,3-V/5-V-Stromversorgung für BM06-angeschlossene Module (ToF-Sensoren, Laserköpfe, MCUs). | LT3042 | Analoge Geräte | DFN-10 | Extrem geringes Rauschen (0,8 μVRMS), hoher PSRR, präzise analoge Lasten. |
| Spannungsregelung (LDOs) | Bieten Sie eine stabile 3,3-V/5-V-Stromversorgung für BM06-angeschlossene Module (ToF-Sensoren, Laserköpfe, MCUs). | ADM7155 | Analoge Geräte | LFCSP-10 | Extrem geringes Rauschen, stabil für HF/Taktleistung. |
| Spannungsregelung (LDOs) | Bieten Sie eine stabile 3,3-V/5-V-Stromversorgung für BM06-angeschlossene Module (ToF-Sensoren, Laserköpfe, MCUs). | LDLN025 | STMicroelectronics | DFN-6 | 6,5 μVRMS Rauschen, niedriger IQ, bis zu 250 mA. |
| TVS / ESD-Schutz | Schützen Sie BM06-Schnittstellensignale vor ESD-Spitzen oder Überspannungen. | TPD1E04U04QDBVRQ1 | Texas Instrumente | SOT-23 | ESD-Diode in Automobilqualität, 3,3 V/5 V Signale, niedrige Kapazität. |
| TVS / ESD-Schutz | Schützen Sie BM06-Schnittstellensignale vor ESD-Spitzen oder Überspannungen. | PESD5V0S1UL | Nexperia | SOD-323 | Extrem niedrige Kapazität, Hochgeschwindigkeits-Signalschutz. |
| TVS / ESD-Schutz | Schützen Sie BM06-Schnittstellensignale vor ESD-Spitzen oder Überspannungen. | ESD9M5V | ON Halbleiter | SOD-923 | Sub-1 pF Kapazität, Ultraminiatur-TVS. |
| TVS / ESD-Schutz | Schützen Sie BM06-Schnittstellensignale vor ESD-Spitzen oder Überspannungen. | USBLC6-2SC6 | STMicroelectronics | SOT-23-6 | Dual-Line-Schutz-Array für Datenleitungen. |
| Kommunikations-ICs (Level Shifter / UART Bridges) | Gewährleisten Sie eine zuverlässige I²C-, UART- und GPIO-Kommunikation; Spannungsbereiche überbrücken. | TXS0102DCUR | Texas Instrumente | VSSOP-8 | Bidirektionaler 2-Bit-Pegelwandler, I²C/GPIO bis zu 100 kbps. |
| Kommunikations-ICs (Level Shifter / UART Bridges) | Gewährleisten Sie eine zuverlässige I²C-, UART- und GPIO-Kommunikation; Spannungsbereiche überbrücken. | SC16IS740IPW | NXP Halbleiter | TSSOP-16 | I²C/SPI-zu-UART-Brücke, fügt UART über I²C hinzu. |
| Kommunikations-ICs (Level Shifter / UART Bridges) | Gewährleisten Sie eine zuverlässige I²C-, UART- und GPIO-Kommunikation; Spannungsbereiche überbrücken. | PCA9306DCU | Texas Instrumente | VSSOP-8 | I²C-Übersetzer mit doppelter Versorgung, 1,2 V bis 3,3 V Überbrückung. |
| Kommunikations-ICs (Level Shifter / UART Bridges) | Gewährleisten Sie eine zuverlässige I²C-, UART- und GPIO-Kommunikation; Spannungsbereiche überbrücken. | MAX14830ETM+ | Analog Devices (Maxim) | TQFN-40 | Quad UART mit I²C/SPI-Steuerung, seriell mit hoher Dichte. |
| Kommunikations-ICs (Level Shifter / UART Bridges) | Gewährleisten Sie eine zuverlässige I²C-, UART- und GPIO-Kommunikation; Spannungsbereiche überbrücken. | TXB0104 | Texas Instrumente | TSSOP-14 | Bidirektionaler 4-Bit-Übersetzer, automatische Richtung. |
| Kommunikations-ICs (Level Shifter / UART Bridges) | Gewährleisten Sie eine zuverlässige I²C-, UART- und GPIO-Kommunikation; Spannungsbereiche überbrücken. | LTC4311 | Analoge Geräte | DFN-8 | Aktiver I²C-Puffer, verbessert die Signalintegrität über lange Laufzeiten. |
| Mikrocontroller (Low-Power-MCUs) | Fungieren Sie als Hauptcontroller für BM06-Sensorschnittstellen, extrem stromsparend. | MSP430FR2355IRHAR | Texas Instrumente | VQFN-32 | FRAM-MCU, mehrere ADCs/Timer, <1 μA Ruhezustand. |
| Mikrocontroller (Low-Power-MCUs) | Fungieren Sie als Hauptcontroller für BM06-Sensorschnittstellen, extrem stromsparend. | ATTINY1617-MNR | Mikrochip | VQFN-20 | Kompakte 8-Bit-MCU, mehrere serielle Schnittstellen, <100 nA Ruhezustand. |
| Mikrocontroller (Low-Power-MCUs) | Fungieren Sie als Hauptcontroller für BM06-Sensorschnittstellen, extrem stromsparend. | RA2L1 (z. B. R7FA2L1AB2DFM) | Renesas | QFN-32 | Cortex-M23, flexible Energiemodi, geringer Platzbedarf. |
| Mikrocontroller (Low-Power-MCUs) | Fungieren Sie als Hauptcontroller für BM06-Sensorschnittstellen, extrem stromsparend. | STM32L031K6T6 | STMicroelectronics | LQFP-32 | Cortex-M0+, I²C/UART/SPI + ADC, industriell mit geringem Stromverbrauch. |
| Mikrocontroller (Low-Power-MCUs) | Fungieren Sie als Hauptcontroller für BM06-Sensorschnittstellen, extrem stromsparend. | Ambiq Apollo3 Blau | Ambiq | QFN/BGA | Branchenführende MCU mit extrem geringem Stromverbrauch (<1 μA Ruhezustand, BLE). |
| Mikrocontroller (Low-Power-MCUs) | Fungieren Sie als Hauptcontroller für BM06-Sensorschnittstellen, extrem stromsparend. | STM32U0 / STM32L4+ | STMicroelectronics | QFN/LQFP | Fortschrittliche, extrem stromsparende Cortex-M-Serie, effiziente Schlafmodi. |
| Mikrocontroller (Low-Power-MCUs) | Fungieren Sie als Hauptcontroller für BM06-Sensorschnittstellen, extrem stromsparend. | nRF52840 | Nordischer Halbmeister | QFN-48 | Cortex-M4, eingebautes BLE/2,4-GHz-Funkmodul, stromsparendes IoT. |
Schlussfolgerung
Die Wahl des richtigen BM06-Typs, die Sicherung der Grundfläche und das gute Verdrahtungs- und Stromversorgungsdesign machen diesen kleinen Steckverbinder zuverlässig für Robotik, Automatisierung und 3D-Sensorik. Halten Sie den I²C kurz oder langsam, dämpfen Sie SPI, verdrehen Sie die Rückführung, schirmen Sie in der Nähe von Rauschquellen ab, klemmen Sie ESD, fügen Sie bei Bedarf RC hinzu und verwalten Sie die Stromversorgung mit LDOs mit niedrigem IQ, Bulk-/Entkopplungskappen und Lastschaltern.
Häufig gestellte Fragen
Frage 1. Wie hoch ist die Steckhaltekraft des BM06-Steckverbinders?
Etwa 10–15 N, je nach Gehäuse und Crimpqualität.
Frage 2. Kann der BM06-Stecker im laufenden Betrieb eingesteckt werden?
Nicht direkt. Verwenden Sie Lastschalter oder Einschaltstromsteuerung, um Schäden zu vermeiden.
Frage 3. Sind BM06-Varianten mit Seiteneinstieg erhältlich?
Ja, JST bietet rechtwinklige Ausführungen für flache Bauformen an.
Frage 4. Welche Beschichtung verwenden BM06-Kontakte?
Standardkontakte sind mit einer Zinn-über-Nickel-Beschichtung versehen. Vergoldete Optionen sind für eine höhere Haltbarkeit erhältlich.
Frage 5. Wie geht der BM06 mit Vibrationen um?
Funktioniert gut bei leichten bis mäßigen Vibrationen. Für raue Bedingungen können Sie Zugentlastungs- oder Retentionsmethoden hinzufügen.
Frage 6. Was sind die richtigen Aufbewahrungsrichtlinien für BM06-Steckverbinder?
Bei 5–35 °C trocken lagern. Innerhalb eines Jahres verwenden, um Zinnoxidation zu vermeiden.