Superando los desafíos de la miniaturización

Existe una gran demanda de dispositivos miniaturizados. Desde la última tecnología automotriz hasta las innovaciones de la fábrica inteligente, los usuarios y consumidores exigen más funcionalidad, mayor rendimiento y un tamaño más pequeño en una amplia gama de equipos.

Para mantenerse al día con las demandas de mayor funcionalidad y diseño miniaturizado, los componentes se han visto obligados a reducir su tamaño, y la generación actual de conectores de tarjeta a tarjeta ofrece un paso de 0.5 mm o menos. Con aplicaciones de tan bajo perfil volviéndose comunes, el problema al que se enfrentan los diseñadores es cómo lograr el paquete de conector más pequeño posible mientras se mantiene un rendimiento realista.

Los límites prácticos

Existen desafíos prácticos asociados con los conectores de paso fino. El primero es la resistencia mecánica. Para un conector con un paso fino de 0,5 mm, los contactos deben ser aún más pequeños para permitir un espacio suficiente entre un contacto y el siguiente. Estos generalmente se fabrican mediante un proceso de estampado, que forma el contacto a partir de una hoja plana de metal. Los contactos con un grosor menor a 0,5 mm son delicados y requieren un manejo especial.

Un conector también requiere un cuerpo aislante que mantenga la separación entre cada contacto y les proporcione protección para evitar daños durante el uso. Estos aislantes se moldean a partir de una variedad de materiales plásticos que deben ser muy delgados para ser útiles en conectores de paso fino. Con los contactos y la carcasa del conector fabricados con materiales tan delgados, los diseñadores deben asegurarse de que sean lo suficientemente robustos para el uso diario.

Cuando llegue el momento de poblar la PCB con componentes, el conector debe colocarse con un nivel de precisión muy alto. Si el paso de contacto es de solo 0.5 mm, entonces las tolerancias para la colocación son aún más pequeñas. La colocación precisa también es muy importante si los conectores proporcionan el enlace entre dos placas paralelas.

El paso increíblemente fino de las trazas y contactos del PCB también tiene implicaciones para las señales eléctricas que transportan. Con trazas paralelas tan cercanas entre sí, existe el peligro de diafonía: la interferencia de una traza de señal causada por otra. Con la comunicación de alta velocidad volviéndose común, el estudio de la Integridad de Señal (SI) se vuelve enormemente importante.

Las señales de alta velocidad transmitidas a través de cables, conectores y trazas de PCB tienen el potencial de interferir entre sí. Cuanto más cercanos estén estos canales, más pueden afectar entre sí, y esta tendencia aumenta con mayores velocidades de transmisión. Los fabricantes deben comprender estas interacciones al diseñar conectores de paso fino.

These small connectors also need to deliver power to cater to the needs of the latest generation of compact devices. In more conventional designs, power and signal connectors can be mounted separately. This can be useful for thermal management purposes to ensure that heat is more evenly spread, and it separates the sensitive signal parts of the circuit from the power. However, as PCBs become smaller, there is less room to mount separate connectors, and the precision required in their installation becomes greater. This is especially true in instances when they are to be mated at the same time to a parallel or mezzanine PCB where the tolerance for assembly errors becomes very small.

Soluciones Innovadoras

Los fabricantes se enfrentan, por lo tanto, a la necesidad de crear la última generación de conectores que puedan proporcionar energía y señales de alta velocidad en un paquete único que sea tanto pequeño como práctico.

Molex ha pasado años desarrollando soluciones de conectores de bajo perfil para los mercados de teléfonos celulares y dispositivos wearables. Sus últimas innovaciones amplían los límites de los conectores de paso fino. El conector Quad-Row ofrece hasta 36 contactos en un paquete que mide solo 3.2mm de largo y 0.6mm de alto. Alcanza este tamaño reducido de una manera aparentemente sencilla, empleando 4 filas de contactos con un paso de 0.35mm y escalonando cada fila para producir un paso efectivo de solo 0.175mm. El resultado es una huella más manejable para el diseñador de PCB y una mayor tolerancia durante la fabricación. El elemento de energía en cada extremo del conector puede proporcionar hasta 3 amperios de corriente a 50 voltios, y también ofrece la resistencia mecánica necesaria para que Quad-Row sea una solución práctica en condiciones exigentes.

Los diseñadores también necesitan conectores de paso fino que puedan ofrecer la alta velocidad requerida por el Internet de las Cosas. Los conectores pequeños carecen del espacio interno para características como el blindaje contra interferencias electromagnéticas (EMI). Esto es importante para mantener la integridad de señal superior necesaria 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). La tecnología patentada de Molex de blindaje de contacto y aislamiento de terminales RF conserva un alto nivel de rendimiento de SI necesario para aplicaciones 5G críticas para las operaciones.

Los dispositivos electrónicos son cada vez más pequeños. Los fabricantes de conectores como Molex están desarrollando soluciones que no solo ofrecerán la velocidad y capacidad de potencia que necesita la próxima generación de dispositivos miniaturizados, sino que también serán lo suficientemente pequeños para que los diseñadores puedan aprovechar al máximo la tecnología más reciente. Molex y Arrow brindan la asociación para ofrecer soluciones miniaturizadas e innovadoras a los clientes, y comparten el compromiso de proporcionar una elección superior para el diseñador de la tecnología del mañana.