L’électrotechnique moderne est plus que jamais soumise à une tendance : la miniaturisation. Les modules et leurs composants doivent non seulement être de plus en plus performants, mais aussi de plus en plus petits. Pourtant, ils sont souvent utilisés dans des conditions réelles difficiles. Les composants, tout comme les connecconnecteur, deviennent donc de plus en plus fins tout en subissant les mêmes contraintes. Un connecteur de qualité résiste toutefois à ces contraintes non seulement aussi bien que son prédécesseur plus grand, mais même mieux. Cela s’explique par les avancées réalisées dans la composition des matériaux ainsi que dans la conception du produit, par exemple au niveau de la géométrie du corps isolant (fig. 1).

 De nombreux facteurs influent sur la robustesse d’un connecteur. L’un d’entre eux est la surface de contact. Celle-ci détermine de manière décisive la durée de vie du connecteur, qui est généralement mesurée en cycles d'accouplement. En utilisation sur le terrain, le connecteur est soumis à certains micro-mouvements. Ceux-ci entraînent une abrasion de la surface et, par conséquent, la formation d’oxyde (fig. 2).

Les contacts d’un connecteur sont découpés ou tournés. Lors de l’découpage, il se forme toutefois, sur la face inférieure de la bande découpée, une surface non homogène aux arêtes vives, visible au microscope. Les systèmes conventionnels établissent le contact sur ce «bord découpé », ce qui s’accompagne d’une abrasion accrue de la surface et donc d’une résistance de contact plus élevée. Ce problème peut être contourné en pliant la tulipe à ressort de 90 degrés lors du processus dit de « poinçonnage-pliage », de sorte qu’elle entre en contact avec le contact mâle via sa surface lisse et laminée (fig. 3).
 
Cependant, ce n’est pas seulement la conception de la «connecteur femelle » (barrette à ressorts), mais aussi celle de la «connecteur mâle » (barrette à lames) qui est déterminante pour la longévité du connecteur. En effet, ces dernières doivent également être soumises à un découpage et à un usinage précis afin d’éviter toute géométrie défectueuse ou présentant des arêtes vives.

Les connecteurs (connecteur) dotés d’un système de contacts dit « hermaphrodite » sont en revanche encore plus robustes. Leur particularité réside dans la géométrie identique des contacts des deux parties de connecteur, la fiche (Plug) et la prise (Socket). Les deux disposent ainsi à la fois d’un ressort et d’une lame. Chaque broche est ainsi mise en contact par deux ressorts ; la fiche et la prise sont entrelacées et ne peuvent pas se séparer l’une de l’autre. Alors qu’une barrette à ressorts (connecteur femelle) double face garantit toujours au moins un point de contact en cas de contrainte mécanique, les géométries entrelacées des systèmes de contact unisexes assurent que la transmission du signal s’effectue toujours via deux points de contact. Cette redondance élevée permet ainsi une sécurité de contact maximale (fig. 5).

  La diagonale de la broche d’broche press-fit est supérieure au diamètre du trou du circuit imprimé. La broche du connecteur est flexible dans la zone d’zone press-fit afin que le circuit imprimé ne soit pas déformé par les forces physiques exercées lors du processus d’insertion. La déformation se limite donc à la zone d’zone press-fit (fig. 8). Il en résulte un soudage à froid entre la broche de broche et le trou métallisé du circuit imprimé : une connexion mécanique étanche aux gaz, résistante à la corrosion, à faible impédance et bonne conductrice d’électricité, qui convient également à l’enrobage. Elle est en outre spécifiée dans la norme DIN EN 60352-5 et garantit un contact fiable même en cas de contraintes mécaniques et thermiques très élevées, telles que les vibrations, la flexion et les fortes variations de température ; elle résiste même à des chocs allant jusqu’à 200 g.
 
En raison de ses excellentes propriétés de robustesse et d’un taux de défaillance (taux FIT) dix fois meilleur que celui des connecteur soudés automatiquement, la technologie press-fit d’insertion par pression est souvent utilisée dans des applications de haute sécurité où la transmission du signal ne doit en aucun cas être interrompue, par exemple dans les systèmes d’airbags ou les modules ABS et ESP.

 La géométrie du corps isolant d’un connecteur contribue en outre à protéger les contacts situés à l’avant contre tout dommage pendant le fonctionnement ou lors de l’installation. Elle doit être conçue de manière à ce que les contacts vulnérables situés à l’intérieur du connecteur soient protégés.

 Des chanfreins d’insertion permettent également d’éviter tout dommage lors du montage. Ils aident à compenser un décalage des circuits imprimés dans toutes les directions lors de l’insertion. Grâce à une zone de retenue supplémentaire, les deux moitiés du connecteur peuvent être assemblées sans dommage, même en cas de décalage central ou angulaire (fig. 10).

Certains connecteurs (connecteur) sont en outre équipés de « Boardlocks ». Il s’agit de barrettes métalliques fixées au corps isolant et également soudées sur le circuit imprimé (fig. 11). Elles assurent ainsi une stabilité supplémentaire, même dans des conditions difficiles telles que les vibrations et les chocs.

La plage de tolérance d’un connecteur joue un rôle décisif dans l’évaluation de sa robustesse. Si le connecteur ne parvient pas à compenser les tolérances données, les mouvements mécaniques entraînent une usure, voire une détérioration de la connexion. Lors de l’installation, des chanfreins d’entrée facilitent l’enfoncement sans dommage des barrettes à broches et àconnecteur femelle. Mais même à l’état connecté, les micro-mouvements doivent être compensés. Cela est rendu possible grâce à la géométrie des contacts et des corps isolants. Si un connecteur (connecteur) dispose d’une flottant-Funktion, il peut compenser jusqu’à ±0,4 mm, même en fonctionnement. Cette fonction gagne de plus en plus en importance, car elle joue un rôle décisif lors de l’assemblage d’un circuit imprimé comportant plusieurs connecteurs. En conditions réelles, les contraintes ne s’exercent toutefois pas uniquement dans les directions x et y, mais également dans la direction z (fig. 12).

 Il existe différentes méthodes d’essai pour tester de fond en comble les caractéristiques de robustesse des connecteurs (connecteur). Ces essais permettent d’évaluer des variables telles que la résistance diélectrique (tension de tenue) et la résistance de contact (résistance de contact), respectivement avant et après un essai de charge, et d’inspecter visuellement l’état des contacts. On peut ainsi, par exemple, vérifier les effets de 500 cycles d'accouplement sur la tension de tenue ou déterminer, lors d’un essai climatique, si plusieurs heures passées d’abord à -55 °C puis à 125 °C ont un impact négatif sur la résistance de contact du connecteur. Lors de l’essai de choc thermique, le connecteur doit résister à 100 alternances rapides entre ces températures extrêmes, chacune durant 30 minutes. De même, le décalage central et l’désalignement angulaire lors de l’enfichage, ainsi que la plage de tolérance à l’état enfiché, ne doivent pas seulement être vérifiés en théorie sur le modèle CAO, mais également testés de manière approfondie dans la pratique, et leur résistance confirmée empiriquement. Il est tout aussi important que les différents essais critiques pour la surface de contact soient également réalisés de manière combinée afin de simuler des conditions réelles. Ainsi, les essais de corrosion aux gaz cycles d'accouplement- et d’exposition à des gaz nocifs pourraient par exemple être effectués conjointement afin de s’assurer que les performances du connecteur en termes de résistance de contact et de tension de tenue n’ont pas été altérées et que les contacts n’ont subi aucun dommage (fig. 14).