Exigences relatives aux connecteurs robustes pour circuits imprimés
Les connecteurs pour circuits imprimés doivent être robustes, transmettre les signaux de manière fiable et ne pas tomber en panne. Les connecteurs robustes pour circuits imprimés doivent résister sans défaillance aux contraintes mécaniques, thermiques et chimiques telles que : • les chocs, • les vibrations, • les oscillations, • les gaz, • l'humidité, • les températures élevées, • l'humidité et • la poussière. Des connecteurs robustes pour circuits imprimés sont particulièrement nécessaires dans l'aéronautique et l'aérospatiale, l'automatisation industrielle, l'industrie automobile et la technologie médicale.
Grâce à différents procédés, nos connecteurs pour circuits imprimés résistent à ces contraintes. Notre service de développement optimise en permanence nos connecteurs pour circuits imprimés et les protège en continu contre d’autres influences environnementales. Grâce à de nombreuses procédures de contrôle, nous garantissons une qualité élevée et constante.
Effets mécaniques tels que les vibrations, les oscillations et les chocs – Aucune perte de contact grâce à des connecteurs robustes pour circuits imprimés
Système de contact adapté aux connecteurs robustes pour circuits imprimés
Système de contact : connecteur à barrette à ressort double face pour circuits imprimés
Contact à ressort double face One27 sans (à gauche) et avec choc (à droite)
Nos connecteurs robustes pour circuits imprimés sont équipés d’un connecteur à ressort double face qui rend les connecteurs carte à carte redondants et garantit une connexion fiable. Grâce à ce deuxième ressort, la transmission du signal est assurée à tout moment via un point de contact, même en cas de chocs importants subis par le connecteur. Cela garantit une conception optimale de l’appareil.
À titre de comparaison, les connecteurs de circuits imprimés classiques à deux éléments ne disposent que d’un contact à lame et d’un contact à ressort. En cas de chocs violents, cela peut entraîner le décollement de la barrette à lame de la barrette à ressort et interrompre la transmission du signal.
Système de contact : système de contact non genré pour connecteur de carte de circuit imprimé
Système de contact non genré Zero8
Les connecteurs pour circuits imprimés dotés d'un système de contacts « unisexe » sont nettement plus robustes. La particularité de ce système de contact réside dans le fait que les moitiés de connecteur (fiche et prise) présentent une géométrie identique au niveau de leurs contacts. Ainsi, chaque broche est mise en contact par deux ressorts ; la fiche et la prise sont emboîtées l'une dans l'autre et ne peuvent pas se détacher l'une de l'autre. Cela garantit une redondance maximale et rend nos connecteurs carte à carte extrêmement robustes et fiables au niveau des contacts. (Fig. 5).
Système de contact : connecteur monobloc pour circuits imprimés
Connecteur monobloc flexilink
Les connecteurs PCB monoblocs offrent une robustesse supérieure au système de contact unisexe des connecteurs board-to-board.Ces
connecteurs monoblocs pour circuits imprimés s'affranchissent du principe classique à deux éléments, composé d'un connecteur mâle et d'un connecteur femelle.Ils ne possèdent aucune zone de contact vulnérable et sont donc extrêmement résistants aux chocs, aux vibrations, à l'humidité, à la poussière et aux conditions atmosphériques.
Ces connecteurs carte à carte monoblocs conviennent également à l’encapsulation et à d’autres procédés visant à protéger les composants du connecteur pour circuits imprimés. Associés à la technique d’insertion par pression, les connecteurs monoblocs robustes pour circuits imprimés constituent la connexion mécanique et électrique la plus sûre entre deux circuits imprimés.
Conception de contacts adaptée aux connecteurs robustes pour circuits imprimés
Tulipe à ressort du One27 après le processus de découpage et de pliage
Nos connecteurs robustes pour circuits imprimés établissent le contact sur le connecteur à ressorts, qui est coudé à 90 degrés.
Avantage : le connecteur pour circuits imprimés établit le contact avec la surface lisse et laminée, et non avec la face inférieure irrégulière et aux arêtes vives de la bande découpée, résultant du processus de découpage. Nous réduisons ainsi l'abrasion de la surface et diminuons la résistance de contact.
Outre le connecteur à ressorts, le connecteur à lames du connecteur pour circuits imprimés doit également être découpé et traité avec soin afin que des géométries défectueuses n'interrompent pas le contact en cas de chocs, de vibrations et d'oscillations.
Éléments isolants adaptés aux connecteurs robustes pour circuits imprimés
Le connecteur Zero8 permet un décalage axial de ±0,7 mm et un décalage angulaire de 4°
Les corps isolants de nos connecteurs robustes pour circuits imprimés sont conçus de manière à ce que les contacts sensibles situés à l'intérieur du connecteur soient parfaitement protégés contre les chocs, les vibrations et les oscillations. Des chanfreins d’insertion sur le corps isolant du connecteur carte à carte compensent tout décalage des cartes de circuits imprimés lors de l’insertion et permettent aux deux moitiés du connecteur de s’emboîter sans dommage en cas de décalage axial ou angulaire.
Plage de tolérance pour les connecteurs robustes destinés aux circuits imprimés
Compensation des tolérances du zero8 dans toutes les directions
La plage de tolérance est un autre facteur qui influe sur la robustesse d'un connecteur pour circuits imprimés. Si le connecteur n'est pas capable de compenser de faibles tolérances, les micro-mouvements mécaniques tels que les chocs, les vibrations et les oscillations entraînent, à moyen terme, une usure ou une détérioration du connecteur. Si un connecteur robuste pour circuits imprimés dispose d'une fonction de flottement, il peut compenser jusqu'à ±0,4 mm même en fonctionnement. Cette fonction gagne de plus en plus en importance, notamment lors de l'assemblage d'un circuit imprimé avec plusieurs connecteurs différents.
Faible corrosion et faible abrasion à la surface des connecteurs robustes destinés aux circuits imprimés utilisés dans des environnements difficiles
Usure et corrosion de la surface de contact
Tout comme les bornes pour circuits imprimés, les connecteurs dotés de broches en cuivre peuvent s'oxyder facilement au contact de l'oxygène et de l'humidité ambiante. Notre traitement de surface empêche l'oxydation des broches des connecteurs grâce à une couche protectrice. Les connecteurs carte à carte robustes d'ept réduisent l'abrasion de la surface au minimum. Cela se traduit par une corrosion moindre, une oxydation réduite et une longue durée de vie avec de nombreux cycles d'insertion.
Comment y parvenir malgré les micro-mouvements causés par les chocs, les vibrations, les oscillations, les gaz, l'humidité, la moiteur et la poussière ?
Revêtement de contact de haute qualité et durable pour nos connecteurs robustes destinés aux circuits imprimés ;
surface lisse des barrettes à lame et des barrettes à ressort
Il en résulte une faible résistance de contact et, par conséquent, une excellente transmission du signal grâce à des connecteurs robustes destinés aux circuits imprimés utilisés dans des environnements difficiles. Nous évitons ainsi les connexions électriques défaillantes et la dégradation du signal.
Nous utilisons notamment les revêtements de contact suivants :
En raison de sa résistance à la corrosion et de son excellente conductivité, l'or reste un matériau de contact très prisé pour les connecteurs de circuits imprimés robustes, malgré la hausse des prix.
L'alliage de nickel et de phosphore avec revêtement d'or (gold-flash) constitue une alternative au prix stable. Combinés dans des proportions bien précises, ces deux matériaux présentent les mêmes propriétés positives que l'or : une grande résistance à la corrosion, une faible usure et une conductivité parfaite.
Gaz, humidité, températures élevées, humidité et poussière – connecteurs de circuits imprimés robustes sans défaillance des contacts
Connecteurs pour circuits imprimés à insertion en force
Le processus d'insertion
Grâce à la technique d’insertion par pression, nous fabriquons des connecteurs pour circuits imprimés extrêmement robustes et résistants à la saleté, capables de résister aux vibrations, aux chocs, aux gaz, à l’humidité, à l’eau et à la poussière. Les connecteurs robustes pour circuits imprimés réalisés selon la technique d’insertion par pression présentent un taux de défaillance (taux FIT) dix fois inférieur à celui des connecteurs pour circuits imprimés soudés automatiquement. Ils sont notamment utilisés dans les systèmes d'airbags, les modules ABS et ESP, car la transmission des signaux ne doit en aucun cas être interrompue dans ces applications.
Comment ? La technique d'insertion par pression génère, avec une faible force d'insertion, des forces de retenue maximales entre le connecteur et le circuit imprimé. Lors de l'insertion, une broche d'insertion dont la diagonale est supérieure au diamètre du trou est enfoncée dans un trou métallisé du circuit imprimé. Dans la zone d’insertion, la broche du connecteur est flexible afin que le circuit imprimé ne soit pas déformé par les forces physiques lors du processus d’insertion. Il en résulte une soudure à froid entre la broche de contact et le trou métallisé du circuit imprimé : une connexion mécanique étanche aux gaz, résistante à la corrosion, à faible résistance et bonne conductrice d’électricité, qui convient également à l’encapsulation. Elle est en outre spécifiée dans la norme DIN EN 60352-5 et reste fiable même en cas de contraintes mécaniques et thermiques très élevées, telles que les vibrations, la flexion, l'humidité, la poussière et les variations de température, et résiste même à des accélérations dues à des chocs pouvant atteindre 200 G. Les forces G définissent les contraintes qui s'exercent sur le corps humain, un objet utilitaire ou un véhicule en raison de variations de l'amplitude et/ou de la direction de la vitesse. À titre de comparaison : après sa rentrée dans l'atmosphère terrestre, une capsule spatiale subit une force G d'environ 7 G.
Connecteurs pour circuits imprimés en technologie SMT (Surface-Mount-Technology)
Formation d'un ménisque autour du socle à souder du One27
La technologie de montage en surface (SMT) constitue une autre solution pour assurer une connexion stable et fiable entre les connecteurs et les circuits imprimés. Elle est souvent utilisée dans les applications industrielles et dans l'industrie 4.0, notamment lorsque les circuits imprimés doivent être équipés des deux côtés ou lorsque la distance minimale par rapport aux composants dans le sens de la force ne peut être respectée. Nos connecteurs pour circuits imprimés en SMT, particulièrement robustes, sont conformes à la classe IPC 3 pour une utilisation dans l'électronique haute performance. Dans cette classe, la transmission des signaux ne doit jamais faillir et doit supporter des courants plus élevés. Selon la norme IPC-A-610, une connexion robuste entre le connecteur et le circuit imprimé doit respecter le rapport correct entre la patte de soudure, le plot de soudure et la pâte à souder.
Voici comment fonctionne le SMT : à l'aide de pâte à souder, les connecteurs sont soudés sur des zones de connexion définies du circuit imprimé, les plots de soudure. Dans le four de refusion, la soudure est amenée à fondre puis à durcir. Une connexion soudée optimale (SMT) se reconnaît à la formation régulière d’un ménisque. Le contact doit être entièrement entouré d’un ménisque de soudure afin d’obtenir les meilleures forces de retenue sur le circuit imprimé.
Connecteurs miniatures pour circuits imprimés : petits, compacts et pourtant robustes
Grâce à notre savoir-faire acquis au fil d’optimisations et de développements réguliers, nous sommes en mesure de fabriquer des connecteurs pour circuits imprimés toujours plus petits et plus robustes. Nos connecteurs carte à carte gagnent ainsi en fiabilité et en performance, même dans des espaces de montage de plus en plus restreints. Le connecteur miniature pour circuits imprimés d’ept, compact et robuste, garantit une transmission du signal rapide, simple et sûre, même dans des conditions environnementales sévères telles que les chocs, les vibrations, les oscillations, les températures élevées et la poussière, tout en assurant une protection contre l’humidité.
Grâce à la technique d’insertion en force ou à la technologie de montage en surface (SMT), nos connecteurs carte à carte, petits et compacts, garantissent un faible taux de défaillance et des forces de retenue maximales. Malgré leur taille miniature, ces connecteurs pour circuits imprimés, à la fois petits et robustes, sont conçus de manière à ce que, par exemple, des chanfreins d’insertion sur le corps isolant protègent les contacts en cas de décalage axial ou angulaire. Lors de l’installation, les chanfreins d’insertion facilitent l’insertion sans erreur des connecteurs mâles et femelles. Ceci est rendu possible grâce à la géométrie des contacts et du corps isolant.
Essais mécaniques et essais électriques sur les connecteurs pour circuits imprimés
Il existe une multitude de procédures de test pour les connecteurs carte à carte, qui peuvent varier en fonction du secteur industriel. Nos connecteurs robustes pour circuits imprimés sont notamment soumis aux tests suivants :
Test de résistance pour connecteurs robustes
Lors du test de résistance des connecteurs robustes, la résistance diélectrique et la résistance de contact sont contrôlées, par exemple, après 500 cycles d'insertion avant et après la mise en charge.
Test climatique pour connecteurs robustes
Les essais climatiques réalisés sur les connecteurs robustes visent à vérifier si une exposition de plusieurs heures à des températures telles que -55 °C puis 125 °C a un effet négatif sur la résistance de contact du connecteur pour circuit imprimé. Cela garantit la résistance à la température du connecteur pour circuit imprimé.
Essai de choc thermique pour connecteurs robustes
Le test de choc thermique destiné aux connecteurs robustes permet de vérifier si le connecteur carte à carte est capable de résister, par exemple, à 100 cycles de changements rapides et extrêmes de température, chacun d'une durée de 30 minutes, provoqués par l'application de chaleur et de froid sur le connecteur de carte.
Essais de cycles d'enfichage et essais de résistance aux gaz corrosifs pour connecteurs robustes
Les essais de cycles d'enfichage et les tests de gaz corrosifs pour les connecteurs robustes permettent de vérifier si, dans la pratique, le décalage axial et angulaire ainsi que la plage de tolérance fonctionnent correctement à l'état enfiché. La combinaison du test de cycles d’insertion et du test aux gaz nocifs garantit que les performances du connecteur pour circuits imprimés en termes de résistance de contact et de rigidité diélectrique ne se sont pas détériorées et qu’une protection optimale contre les gaz nocifs est assurée pour le connecteur de circuit imprimé.
