Le richieste dei clienti di dispositivi più piccoli, più potenti e più facili da usare continuano a crescere. Anche i componenti che vengono utilizzati per realizzare questi dispositivi devono seguire lo stesso percorso di innovazione. In questo articolo scoprirai le ultime soluzioni di connettività di Molex, caratterizzate da funzionalità avanzate e design miniaturizzato.
C'è un'enorme richiesta di dispositivi miniaturizzati. Dalla più recente tecnologia automobilistica alle innovazioni della fabbrica intelligente, utenti e consumatori richiedono più funzionalità, maggiori prestazioni e dimensioni ridotte in un'ampia gamma di apparecchiature.
Per tenere il passo con le richieste di funzionalità avanzate e design miniaturizzato, è stato necessario ridurre i componenti e l'attuale generazione di connettori da scheda a scheda offre un passo di 0,5 mm o addirittura inferiore. Con tali applicazioni di basso profilo che stanno diventando di uso comune, i progettisti devono affrontare il problema di come ottenere il più piccolo pacchetto di connettori possibile pur offrendo prestazioni realistiche.
I limiti pratici
I connettori a passo fine presentano alcune difficoltà pratiche. La prima di queste è la resistenza meccanica. Per un connettore con un passo fine di 0,5 mm, i contatti stessi devono essere ancora più piccoli per lasciare spazio sufficiente tra un contatto e l'altro. Di solito questi vengono prodotti utilizzando un processo di stampaggio, che forma il contatto a partire da una lamina di metallo piatta. I contatti con uno spessore inferiore a 0,5 mm sono delicati e richiedono un trattamento speciale.
Un connettore richiede anche un corpo isolante che mantenga la separazione dagli altri contatti e fornisca la protezione necessaria per evitare danni durante l'uso. Questi isolatori sono stampati da una gamma di materiali plastici che devono essere molto sottili per poter essere utilizzati nei connettori a passo fine. Con entrambi i contatti e l'alloggiamento del connettore realizzati con materiali così sottili, i progettisti devono anche garantire che rimangano sufficientemente robusti per l'uso quotidiano.
Quando arriva il momento di inserire i componenti nel PCB, il connettore deve essere posizionato con un livello di accuratezza molto elevato. Se il passo del contatto è di appena 0,5 mm, le tolleranze per il posizionamento sono ancora più basse. Il posizionamento accurato è molto importante anche se i connettori forniscono il collegamento tra due schede parallele.
Il passo incredibilmente fine delle tracce del PCB e dei contatti influisce anche sui segnali elettrici che trasportano. Con tracce parallele così vicine tra loro, c'è il pericolo di crosstalk, ovvero l'interferenza di una traccia di segnale causata da un'altra. Con il crescente utilizzo delle comunicazioni a più alta velocità, lo studio dell'integrità del segnale (SI) diventa estremamente importante.
I segnali ad alta velocità trasmessi attraverso cavi, connettori e tracce del PCB possono potenzialmente interferire tra loro. Più questi canali sono vicini, più possono influenzarsi a vicenda e questa tendenza cresce con velocità di trasmissione più elevate. I produttori devono tenere presente tali interazioni durante la progettazione di connettori a passo fine.
Questi piccoli connettori devono anche fornire alimentazione per soddisfare le esigenze di dispositivi compatti di ultima generazione. Nei progetti più tradizionali, i connettori di alimentazione e di segnale possono essere installati separatamente. Ciò può essere utile ai fini della gestione termica per garantire che il calore sia distribuito in modo più uniforme e, inoltre, separa le parti sensibili del segnale del circuito dall'alimentazione. Tuttavia, man mano che i PCB diventano più piccoli, c'è meno spazio per installare i connettori separatamente ed è richiesta una precisione maggiore per la loro installazione. Ciò è particolarmente vero nei casi in cui devono essere accoppiati contemporaneamente a un PCB parallelo o mezzanino in cui la tolleranza per gli errori di assemblaggio diventa molto piccola.
Soluzioni innovative
I produttori si trovano quindi di fronte all'esigenza di creare connettori di ultima generazione in grado di fornire alimentazione e segnali ad alta velocità in un unico pacchetto piccolo e pratico.
Molex ha dedicato anni allo sviluppo di soluzioni di connettori a basso profilo per i mercati dei cellulari e dei dispositivi indossabili. Le ultime innovazioni spostano i limiti dei connettori a passo fine. Il connettore Quad-Row offre fino a 36 contatti in un pacchetto di appena 3,2 mm di lunghezza e 0,6 mm di altezza. Raggiunge queste piccole dimensioni in un modo apparentemente semplice utilizzando 4 file di contatti su un passo di 0,35 mm e sfalsando ogni fila per produrre un passo effettivo di appena 0,175 mm. Il risultato è un ingombro più gestibile per il progettista di PCB e una maggiore tolleranza durante la produzione. L'elemento di alimentazione a ciascuna estremità del connettore può fornire fino a 3 A di corrente a 50 V e fornisce anche la resistenza meccanica per rendere Quad-Row una soluzione pratica in condizioni difficili.
I progettisti richiedono inoltre connettori a passo fine in grado di fornire l'elevata velocità richiesta dall'Internet of Things. I connettori di piccole dimensioni non dispongono dello spazio interno per funzionalità come la schermatura contro le interferenze elettromagnetiche (EMI). Ciò è importante per mantenere l'integrità del segnale superiore necessaria per la comunicazione 5G. Per superare queste sfide, il connettore della serie 5G25 offre prestazioni SI leader del settore per soddisfare le esigenze ad alta frequenza (25 GHz). La schermatura dei contatti e l'isolamento dei terminali RF proprietari di Molex mantengono un elevato livello di prestazioni SI necessarie per le applicazioni 5G di importanza critica.
I dispositivi elettronici stanno diventando sempre più piccoli. I produttori di connettori come Molex stanno sviluppando soluzioni che non solo offriranno la velocità e la capacità di alimentazione di cui hanno bisogno i dispositivi miniaturizzati di prossima generazione, ma saranno anche abbastanza piccole da consentire ai progettisti di sfruttare al massimo la tecnologia più recente. Molex e Arrow collaborano per fornire soluzioni miniaturizzate e innovative ai clienti e condividono l'impegno a offrire una scelta di livello superiore ai progettisti della tecnologia del futuro.
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