Surmonter les défis de la miniaturisation

Il y a une forte demande pour les dispositifs miniaturisés. De la dernière technologie automobile aux innovations de l'usine intelligente, les utilisateurs et les consommateurs exigent plus de fonctionnalités, de meilleures performances et des tailles réduites pour une vaste gamme d'équipements.

Pour répondre aux exigences d'une fonctionnalité accrue et d'une conception miniaturisée, les composants ont dû rétrécir, et la génération actuelle de connecteurs carte à carte offre un pas de 0,5 mm ou moins. Avec ces applications à profil bas devenant courantes, le problème auquel les concepteurs sont confrontés est d'obtenir le boîtier de connecteur le plus petit possible tout en maintenant une performance réaliste.

Les limites pratiques

Il existe des défis pratiques associés aux connecteurs à pas fin. Le premier est la résistance mécanique. Pour un connecteur avec un pas fin de 0,5 mm, les contacts eux-mêmes doivent être encore plus petits pour permettre un espace suffisant entre un contact et le suivant. Ceux-ci sont généralement fabriqués par un processus d'estampage qui forme le contact à partir d'une feuille de métal plate. Les contacts d'une épaisseur inférieure à 0,5 mm sont délicats et nécessitent une manipulation spéciale.

Un connecteur nécessite également un corps isolant qui maintiendra la séparation entre chaque contact et les protégera pour éviter les dommages pendant l'utilisation. Ces isolants sont moulés à partir d'une gamme de matériaux plastiques qui doivent être très fins pour être utiles dans les connecteurs à pas fin. Étant donné que les contacts et le boîtier du connecteur sont fabriqués à partir de matériaux aussi fins, les concepteurs doivent s'assurer qu'ils restent suffisamment robustes pour une utilisation quotidienne.

Lorsque vient le moment de peupler le PCB avec des composants, le connecteur doit être placé avec un très haut niveau de précision. Si le pas de contact est de seulement 0,5 mm, alors les tolérances de placement sont encore plus réduites. Un placement précis est également très important si les connecteurs assurent la liaison entre deux cartes parallèles.

Le pas incroyablement fin des pistes et des contacts du PCB a également des implications pour les signaux électriques qu'ils transportent. Avec des pistes parallèles si proches, il y a un risque de diaphonie – l'interférence d'une piste de signal causée par une autre. Avec l'augmentation des communications à haute vitesse, l'étude de l'intégrité du signal (SI) devient extrêmement importante.

Les signaux à haute vitesse transmis par des câbles, des connecteurs et des pistes de circuits imprimés ont tous le potentiel d'interférer les uns avec les autres. Plus ces canaux sont proches, plus ils peuvent s'influencer mutuellement, et cette tendance augmente avec des vitesses de transmission plus élevées. Les fabricants doivent comprendre ces interactions lors de la conception de connecteurs à pas fin.

Ces petits connecteurs doivent également fournir de l'énergie pour répondre aux besoins de la dernière génération d'appareils compacts. Dans des conceptions plus conventionnelles, les connecteurs de puissance et de signal peuvent être montés séparément. Cela peut être utile pour la gestion thermique afin de garantir que la chaleur se répartit plus uniformément, et cela sépare les parties sensibles au signal du circuit de la puissance. Cependant, à mesure que les circuits imprimés deviennent plus petits, il y a moins de place pour monter des connecteurs séparés, et la précision requise dans leur installation devient plus grande. Cela est particulièrement vrai dans les cas où ils doivent être assemblés en même temps sur un circuit imprimé parallèle ou mezzanine, où la tolérance aux erreurs d'assemblage devient très faible.

Solutions Innovantes

Les fabricants sont donc confrontés à la nécessité de créer la dernière génération de connecteurs capables de fournir à la fois de l'énergie et des signaux haute vitesse dans un ensemble à la fois petit et pratique.

Molex a passé des années à développer des solutions de connecteurs à profil bas pour les marchés des téléphones portables et des appareils portables. Leurs dernières innovations repoussent les limites des connecteurs à pas fin. Le connecteur Quad-Row offre jusqu'à 36 contacts dans un boîtier de seulement 3,2 mm de longueur et 0,6 mm de hauteur. Il atteint cette petite taille d'une manière trompeusement simple en utilisant 4 rangées de contacts sur un pas de 0,35 mm et en décalant chaque rangée pour produire un pas effectif de seulement 0,175 mm. Le résultat est une empreinte plus gérable pour le concepteur de circuit imprimé et une tolérance accrue lors de la fabrication. L'élément de puissance à chaque extrémité du connecteur peut fournir jusqu'à 3 ampères de courant à 50 volts et offre également la résistance mécanique pour faire de Quad-Row une solution pratique dans des conditions exigeantes.

Les concepteurs ont également besoin de connecteurs à pas fin capables de fournir la haute vitesse requise par l'Internet des objets. Les petits connecteurs manquent de l'espace interne nécessaire pour des fonctionnalités telles que la protection contre les interférences électromagnétiques (EMI). Cela est important pour maintenir l'intégrité supérieure du signal nécessaire à la communication en 5G. Pour surmonter ces défis, le connecteur de la série 5G25 offre des performances SI inégalées dans l'industrie pour répondre aux besoins de haute fréquence (25 GHz). La protection et l'isolation propriétaires de Molex pour les terminaux RF préservent un niveau élevé de performances SI nécessaires pour les applications 5G critiques.

Les appareils électroniques deviennent de plus en plus petits. Les fabricants de connecteurs comme Molex développent des solutions qui non seulement fourniront la vitesse et la capacité de puissance nécessaires pour la prochaine génération d'appareils miniaturisés, mais qui seront également assez petites pour permettre aux concepteurs de tirer parti des dernières technologies. Molex et Arrow offrent le partenariat pour fournir des solutions miniaturisées et innovantes aux clients, et partagent un engagement à offrir un choix supérieur pour le concepteur de la technologie de demain.