Las demandas de los clientes se siguen disparando para dispositivos que sean más pequeños, potentes y fáciles de usar. Los componentes que se usan para fabricar estos dispositivos, por lo tanto, también deben seguir el mismo curso de innovación. En este artículo, aprenda sobre las soluciones de conectividad más recientes de Molex, que cuentan con mayor funcionalidad y un diseño en miniatura.
Existe una enorme demanda por dispositivos en miniatura. Desde la tecnología automotriz más reciente hasta las innovaciones de la fábrica inteligente, los usuarios y consumidores exigen más funcionalidad, mayor rendimiento y menor tamaño en una gran variedad de equipos.
Para mantener el ritmo de las demandas por mayor funcionalidad y diseños en miniatura, nos hemos visto forzados a reducir el tamaño de los componentes, y la generación actual de conectores de placa a placa ofrece un paso de 0,5 mm o menos. Tales aplicaciones de bajo perfil, al ser cada vez más comunes, presentan un problema para los diseñadores en cuanto a cómo lograr el paquete de conectores más pequeño posible mientras aún brindan un rendimiento realista.
Los límites prácticos
Existen desafíos prácticos asociados con los conectores de paso fino. El primero es la fuerza mecánica. Para un conector con un paso fino de 0,5 mm, los mismos contactos deben ser aún más pequeños para permitir que exista el espacio suficiente entre un contacto y el siguiente. Estos se fabrican normalmente mediante el uso de un proceso de estampado, que forma el contacto a partir de una lámina de metal lisa. Los contactos que tienen un espesor de menos de 0,5 mm son delicados y necesitan una manipulación especial.
Un conector también requiere un cuerpo aislante que mantenga la separación entre cada contacto y les proporcione protección para evitar el daño durante el uso. Estos aislantes están moldeados de una variedad de materiales plásticos, los que deben ser muy delgados para se sean útiles en conectores de paso fino. Con los contactos y la carcasa del conector fabricados de materiales tan delgados, los diseñadores deben asegurarse de que sean lo suficientemente resistentes para su uso diario.
Cuando llegue el momento de instalar componentes en la placa de circuito impreso, el conector se debe instalar con un alto grado de precisión. Si el paso del contacto es de solo 0,5 mm, entonces las tolerancias de instalación son incluso menores. La instalación precisa también es muy importante si los conectores proporcionan el vínculo entre dos placas paralelas.
El paso increíblemente fino de las líneas y los contactos de la placa de circuito impreso tiene implicancias para las señales eléctricas que transportan. Con las líneas paralelas tan cerca entre sí, existe el peligro de cruce: la interferencia de una línea de señal causada por otra. Con las comunicaciones a mayor velocidad cada vez más comunes, el estudio de la integridad de la señal (SI, por sus siglas en inglés) se vuelve mucho más importante.
Las señales de alta velocidad transmitidas por cables, conectores y líneas de placas de circuito impreso tienen el potencial de interferir entre sí. Mientras más cerca estén estos canales, mayor es la capacidad de que generen un impacto entre sí y esta tendencia crece con mayores velocidades de transmisión. Los fabricantes deben comprender estas interacciones al diseñar conectores de paso fino.
Estos conectores pequeños también deben suministrar potencia para satisfacer las necesidades de la nueva generación de dispositivos compactos. En diseños más convencionales, los conectores de potencia y señal se pueden instalar de manera separada. Esto puede ser útil para fines de administración térmica, para garantizar que el calor se propague de manera más uniforme y separe las partes sensibles de la señal del circuito de la potencia. Sin embargo, a medida que las placas de circuito impreso reducen cada vez más su tamaño, hay menos espacio para instalar conectores separados y la precisión que se requiere en su instalación es mayor. Esto es especialmente cierto en instancias en las que se deben acoplar al mismo tiempo a una placa de circuito impreso paralela o secundaria, donde la tolerancia de errores de ensamblaje es muy baja.
Soluciones innovadoras
Los fabricantes enfrentan, por lo tanto, la necesidad de crear la nueva generación de conectores que puedan suministrar potencia y señales de alta velocidad en un solo paquete que sea pequeño y práctico.
Molex ha dedicado varios años al desarrollo de soluciones de conectores de bajo perfil para los mercados de teléfonos celulares y dispositivos portátiles. Sus innovaciones más recientes sobrepasan los límites de los conectores de paso fino. El conector Quad-Row proporciona hasta 36 contactos en un paquete que tiene solo 3,2 mm de largo y 0,6 mm de alto. Logra este pequeño tamaño de manera aparentemente simple al emplear 4 filas de contactos en un paso de 0,35 mm y escalonando cada fila para producir un paso eficaz de solo 0,175 mm. El resultado es un espacio más manejable para el diseñador de la placa de circuito impreso y una mayor tolerancia durante la fabricación. El elemento de potencia en cada extremo del conector puede suministrar hasta 3 amperes de corriente a 50 voltios, y también proporciona la fuerza mecánica para convertir a Quad-Row en una solución práctica en condiciones exigentes.
Los diseñadores también requieren conectores de paso fino que puedan proporcionar la alta velocidad que requiere la Internet de las cosas. Los conectores pequeños carecen del espacio interno para características como blindaje contra interferencia electromagnética (EMI, por sus siglas en inglés). Esto es importante para mantener la integridad de señal superior que se necesita para la comunicación 5G. Para superar estos desafíos, el conector de la serie 5G25 ofrece un rendimiento de SI líder en la industria para satisfacer las necesidades de alta frecuencia (25 GHz). El blindaje de contacto y el aislamiento de terminales de RF patentado de Molex conserva un alto nivel de rendimiento de SI que se necesita para aplicaciones 5G fundamentales para la misión.
Los dispositivos electrónicos son cada vez más pequeños. Fabricantes de conectores como Molex desarrollan soluciones que no solo brindarán la velocidad y capacidad de potencia que necesita la nueva generación de dispositivos en miniatura, sino que también sean lo suficientemente pequeñas para que los diseñadores aprovechen al máximo la tecnología más reciente. Molex y Arrow brindan la sociedad para ofrecer soluciones en miniatura e innovadoras a los clientes, y comparten el compromiso de brindar una opción superior a los diseñadores de la tecnología del mañana.
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