Les clients demandent toujours plus d’appareils plus petits, plus puissants et plus simples d’utilisation. Les composants utilisés pour fabriquer ces appareils doivent donc suivre le même rythme d’innovation. Dans cet article, découvrez les dernières solutions de connectivité de Molex, dotées de fonctionnalités accrues et d’une conception miniaturisée.
La demande d’appareils miniaturisés est extrêmement important. De la dernière technologie automobile aux innovations de l’usine intelligente, les utilisateurs et les consommateurs exigent davantage de fonctionnalités, de meilleures performances et une taille plus réduite pour une vaste gamme d’équipements.
Pour répondre à la demande de fonctionnalités accrues et de conception miniaturisée, les composants ont été contraints de rétrécir, et la génération actuelle de connecteurs carte à carte offre un pas de 0,5 mm ou moins. Ces applications à profil bas étant de plus en plus courantes, le problème auquel sont confrontés les concepteurs est de savoir comment réaliser le plus petit boîtier de connecteur possible tout en offrant des performances réalistes.
Limites pratiques
Les connecteurs à pas fin posent des problèmes pratiques. Le premier concerne la résistance mécanique. Pour un connecteur avec un pas fin de 0,5 mm, les contacts eux-mêmes doivent être encore plus petits pour laisser suffisamment d’espace entre un contact et le suivant. Ils sont généralement fabriqués à l’aide d’un processus d’emboutissage, 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 particulière.
Un connecteur nécessite également un corps isolant qui maintiendra la séparation entre chaque contact et leur fournira une protection pour éviter tout dommage pendant l’utilisation. Ces isolateurs sont moulés à partir d’une gamme de matériaux plastiques qui doivent être très fins pour pouvoir être utilisés dans des connecteurs à pas fin. Les contacts et les boîtiers de connecteurs étant fabriqués dans des matériaux aussi fins, les concepteurs doivent s’assurer qu’ils restent suffisamment robustes pour une utilisation quotidienne.
Lorsque le moment est venu de placer les composants sur le circuit imprimé, le connecteur doit être placé avec une très grande précision. Si le pas du contact n’est que de 0,5 mm, les tolérances de placement sont encore plus faibles. Un placement précis est également très important si les connecteurs assurent la liaison entre deux cartes parallèles.
Le pas incroyablement fin des traces et des contacts des circuits imprimés a également des conséquences sur les signaux électriques qu’ils transportent. Avec des traces parallèles aussi proches les unes des autres, il existe un risque de diaphonie : l’interférence d’une trace de signal causée par une autre. Avec la généralisation des communications à haut débit, l’étude de l’intégrité des signaux (IS) devient extrêmement importante.
Les signaux à grande vitesse transmis par des câbles, des connecteurs et des circuits imprimés sont tous susceptibles d’interférer les uns avec les autres. Plus ces canaux sont proches, plus ils peuvent s’influencer mutuellement, et cette tendance s’accentue avec l’augmentation des vitesses de transmission. Les fabricants doivent comprendre ces interactions lorsqu’ils conçoivent des 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 les conceptions plus conventionnelles, les connecteurs d’alimentation et de signal peuvent être montés séparément. Cela peut s’avérer utile pour la gestion thermique afin de garantir une répartition plus uniforme de la chaleur et de séparer les parties sensibles des signaux du circuit de l’alimentation. Toutefois, à mesure que les circuits imprimés deviennent plus petits, il y a moins de place pour monter des connecteurs séparés, et la précision requise pour leur installation devient plus grande. Cela est particulièrement vrai dans les cas où ils doivent être couplés en même temps à un circuit imprimé parallèle ou mezzanine, où la tolérance aux erreurs d’assemblage devient très faible.
Des solutions innovantes
Les fabricants sont donc confrontés à la nécessité de créer la dernière génération de connecteurs capables de fournir de l’énergie et des signaux à grande vitesse dans un boîtier unique à la fois petit et pratique.
Molex a consacré des années au développement de solutions de connecteurs à profil bas pour les marchés des téléphones portables et des accessoires portatifs. Ses 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 long et 0,6 mm de haut. Il atteint cette petite taille d’une manière faussement 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. Il en résulte une empreinte plus gérable pour le concepteur du circuit imprimé et une plus grande tolérance 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 fournit 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 vitesse élevée requise par l’Internet des Objets. Les petits connecteurs manquent d’espace interne pour des fonctionnalités telles que le blindage contre les interférences électromagnétiques (EMI). Ceci est important pour maintenir l’intégrité supérieure du signal nécessaire à la communication 5G. Pour relever ces défis, les connecteurs de la série 5G25 offrent des performances SI de pointe pour répondre aux besoins à haute fréquence (25 GHz). Le blindage de contact exclusif de Molex et l’isolation des terminaux RF préservent un niveau élevé de performance SI nécessaire pour les applications 5G critiques.
Les appareils électroniques sont de plus en plus petits. Les fabricants de connecteurs tels que Molex développent des solutions qui offrent non seulement la vitesse et la puissance nécessaires à la prochaine génération d’appareils miniaturisés, mais qui sont également suffisamment petites pour permettre aux concepteurs de tirer le meilleur parti des technologies les plus récentes. Molex et Arrow forment un partenariat pour fournir des solutions miniaturisées et innovantes aux clients, et partagent un engagement pour offrir un choix supérieur au concepteur de la technologie de demain.
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