De nos jours, d'innombrables appareils électroniques tels que les smartphones, les tablettes, les glucomètres, etc. ont des exigences de taille de plus en plus strictes, et l'intérieur devient de plus en plus étroit, il ne reste donc plus beaucoup d'espace pour les connecteurs. Ainsi, plus le connecteur devient petit, plus il devient important. Cette tendance s'observe également dans les domaines de la défense et de l'aérospatial, tels que les satellites, les missiles guidés et les systèmes avioniques, où les exigences de compacité ne peuvent être satisfaites que par des connecteurs "miniatures". Alors que la demande de connecteurs plus petits continue d'augmenter, les ingénieurs concepteurs sont confrontés à de nouveaux défis. Ils ne peuvent plus mettre la conception du connecteur dans les dernières étapes du projet. Les micro-connecteurs nécessitent de la prévoyance. Cela oblige les concepteurs à anticiper une variété de facteurs tels que l'emballage, la durabilité, la capacité de transport de courant et la remplaçabilité.
Sept directions de conception de connecteurs miniatures
1. Considérez les connecteurs dès le début de la conception
"Les ingénieurs ont tendance à être tellement concentrés sur la conception du système global qu'ils placent le connecteur à la toute fin de la conception", a déclaré Mitch, notre directeur de l'ingénierie de développement de produits. "Ils pensent que le connecteur est simple, donc ils peuvent mettre le To à l'étape finale. Ensuite, ils se retrouvent coincés avec leur propre conception." Il a vu trop d'histoires de designers se précipitant pour concevoir des connecteurs dans les dernières étapes de la conception. Il nous a dit que dans de nombreux cas, les concepteurs finissent par devoir choisir des connecteurs non standard pour terminer la conception, ce qui non seulement augmente les coûts, mais retarde également les délais de livraison. Afin d'éviter de tels problèmes, les experts compétents recommandent de considérer les connecteurs que vous utiliserez au début de la conception, puis de leur réserver un espace de conception et de concevoir autour d'eux. "Il n'y a aucune raison pour que vous disiez 'D'abord, décidez du connecteur dont vous avez besoin'", a déclaré Morley, notre ingénieur en développement de produits, "mais s'ils le faisaient, cela leur ferait gagner beaucoup de temps et beaucoup de tracas."
2. Comprendre les limites de l'espace
Bien que les connecteurs carte à carte miniatures aient généralement moins de 1 mm d'épaisseur, ils sont également couramment utilisés dans les applications étroitement emballées. Pour résoudre les problèmes d'emballage potentiels, les concepteurs doivent prendre en compte les traces de circuit sur le PCB, ainsi que les fils supplémentaires connectés aux connecteurs. "En raison du pas plus petit, vous devez rendre les pistes et les fils plus étroits", a déclaré Mike Higashikawa, chef de produit Molex. N'oubliez pas non plus que certains connecteurs (par exemple, les connecteurs de câbles flexibles) offrent la possibilité de basculer vers l'avant et vers l'arrière. Vous devez tenir compte de ces méthodes de retournement lors de la conception de votre système. Par exemple, un connecteur retourné peut être difficile d'accès s'il y a un autre composant à l'avant et à l'arrière. Enfin, les concepteurs doivent également être conscients que les dispositifs de montage en surface ne peuvent parfois pas gérer des composants plus petits. Dans certains cas, ils ont besoin de nouvelles buses d'aspiration pour résoudre ces problèmes.
3. Découvrez la capacité de charge actuelle
À mesure que la taille du connecteur diminue, la capacité de transport de courant du connecteur diminue également. En règle générale, les micro-connecteurs peuvent gérer entre 200 mA et 500 mA, soit environ la moitié du courant nominal des connecteurs carte à carte plus grands. Pour compenser la capacité de transport de courant inférieure, les concepteurs peuvent avoir besoin d'augmenter le nombre de bornes.
4. Tenez compte de la stabilité des petites/micro connexions
"Je dois donner des conseils à ce sujet, non seulement au stade de la conception, mais également pendant le processus d'assemblage pour les protéger des dommages." Morley, expert en conception de micro-connecteurs dans les applications RF, rappelle que dans sa conception militaire, dans les applications spatiales, la moitié des connecteurs ont été détruits lors de la phase de test.
Ne pas prendre le problème à cœur en premier lieu pourrait faire grimper les coûts, a-t-il déclaré. Les connecteurs endommagés nécessitent une reconfiguration, une remise à neuf et un marquage. Il peut même être nécessaire de remplacer des connecteurs plus coûteux et remplaçables sur le terrain, et un tel changement pourrait ajouter une semaine ou deux supplémentaires au temps de conception.
"Il convient de noter qu'il faut toujours donner la priorité aux connecteurs existants, et si ces connecteurs ne sont pas compatibles avec votre conception, envisagez de concevoir le vôtre, ce qui peut vous faire gagner beaucoup de temps", a déclaré Morley.
5. Envisagez un remplacement facile
Si l'extérieur du produit est fermé, vous avez besoin de connecteurs qui peuvent être remplacés de l'extérieur. Sinon, vous devrez effectuer des travaux de soudure.
"Plus vous le faites, plus vous êtes compétent dans des compétences comme le soudage, mais plus le risque d'endommager l'ensemble du système est élevé", a déclaré Morley.
6. Comprendre les exigences fonctionnelles du connecteur
Les fournisseurs ont besoin que les clients expriment pleinement leurs besoins, sinon ils pourraient mal comprendre les besoins des clients. Ceci est particulièrement important lorsque des connecteurs personnalisés doivent être fabriqués.
"Il est essentiel d'articuler avec précision les exigences du connecteur", déclare Story. "Si ce n'est pas clair ou omis, nous risquons de manquer des exigences clés pour la conception."
7. Tenez compte des contraintes mécaniques
La température, les chocs et les vibrations créent tous des contraintes entre les interfaces et les circuits. Les experts suggèrent de choisir des connecteurs qui évitent les effets de ces forces.
"J'ai vu des joints de soudure qui se sont brisés en morceaux sur certaines cartes PCB", a déclaré Morley. "Lorsqu'un connecteur est solidement fixé à la carte ou à la structure externe, il doit résister aux forces des chocs et des vibrations, sinon il risque de se fissurer."
Morley recommande aux ingénieurs d'utiliser un système interconnecté pour minimiser l'accumulation de contraintes entre la structure de montage et les points de connexion. "Il existe un certain nombre de fournisseurs qui proposent de tels systèmes", a-t-il déclaré. "Les concepteurs devraient porter une attention particulière à cela."
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