Requisiti per connettori robusti per circuiti stampati
I connettori per circuiti stampati devono essere robusti, trasmettere i segnali in modo affidabile e non devono subire guasti. I connettori robusti per circuiti stampati devono resistere a sollecitazioni meccaniche, termiche e chimiche quali: • urti, • vibrazioni, • oscillazioni, • gas, • umidità, • alte temperature, • bagnato e • polvere, senza subire guasti. I connettori robusti per circuiti stampati sono particolarmente richiesti nei settori dell'aviazione e dell'aerospaziale, dell'automazione industriale, dell'industria automobilistica e della tecnologia medica.
Grazie a diversi processi, i nostri connettori per circuiti stampati garantiscono la resistenza a queste sollecitazioni. Il nostro reparto di sviluppo ottimizza costantemente i nostri connettori per circuiti stampati e li protegge continuamente da ulteriori influenze ambientali. Grazie a numerose procedure di collaudo garantiamo una qualità elevata e costante.
Azioni meccaniche quali vibrazioni, oscillazioni e urti – Nessun guasto dei contatti grazie a connettori robusti per circuiti stampati
Sistema di contatti adatto per connettori robusti per circuiti stampati
Sistema di contatto: connettore a doppia fila di contatti a molla per circuiti stampati
Contatto a molla bifacciale One27 senza (a sinistra) e con impatto (a destra)
I nostri robusti connettori per circuiti stampati sono dotati di una barra a molla su entrambi i lati, che rende i connettori board-to-board ridondanti e garantisce un contatto sicuro. Grazie alla seconda molla, la trasmissione del segnale è assicurata in ogni momento tramite un punto di contatto, anche in caso di forti urti sul connettore. Ciò garantisce una progettazione ottimale dell'apparecchio.
A titolo di confronto: i classici connettori per circuiti stampati in due parti dispongono solo di un contatto a lama e di un contatto a molla. In caso di forti urti, ciò può causare il distacco della barra a lama dalla barra a molla e l'interruzione della trasmissione del segnale.
Sistema di contatto: sistema di contatto gender-neutral per connettori per circuiti stampati
Sistema di contatto gender-neutral Zero8
I connettori per circuiti stampati dotati del sistema di contatto «unisex» sono decisamente più robusti. La particolarità di questo sistema di contatto consiste nel fatto che le due metà del connettore, spina e presa, presentano geometrie identiche dei loro contatti. In questo modo ogni pin viene a contatto con due molle, mentre spina e presa sono intrecciate tra loro e non possono staccarsi l'una dall'altra. Ciò garantisce la massima ridondanza e rende i nostri connettori board-to-board estremamente robusti e affidabili in termini di contatto. (Fig. 5).
Sistema di contatto: connettore a innesto monoblocco per circuiti stampati
Connettore a innesto monoblocco flexilink
Solo i connettori per circuiti stampati monoblocco sono ancora più robusti del sistema di contatto unisex dei connettori board-to-board. I
connettori monoblocco per circuiti stampati rinunciano al classico principio di contatto a due parti costituito da morsettiera a lama e morsettiera a molla. Non presentano alcuna zona di contatto vulnerabile e sono quindi estremamente resistenti a urti, vibrazioni, umidità, polvere e condizioni atmosferiche.
I connettori board-to-board monoblocco sono adatti anche all’incapsulamento e ad altri processi volti a proteggere i componenti del connettore per circuiti stampati. In combinazione con la tecnica di inserimento a pressione, i robusti connettori monoblocco per circuiti stampati rappresentano il collegamento meccanico ed elettrico più sicuro tra due circuiti stampati.
Design dei contatti adeguato per connettori robusti per circuiti stampati
Tulipano a molla del modello One27 dopo il processo di punzonatura e piegatura
I nostri robusti connettori per circuiti stampati stabiliscono il contatto sulla striscia a molla, che è piegata di 90 gradi.
Vantaggio: il connettore per circuiti stampati entra in contatto con la superficie liscia e laminata e non con il lato inferiore della striscia punzonata, che risulta disomogeneo e presenta spigoli vivi a causa del processo di punzonatura. In questo modo si evita un’usura eccessiva della superficie e si riduce la resistenza di contatto.
Oltre alla striscia a molla, anche la striscia a lama del connettore per circuiti stampati deve essere punzonata e lavorata con precisione, in modo che geometrie difettose non interrompano il contatto in caso di urti, vibrazioni e oscillazioni.
Elementi isolanti adatti per connettori robusti per circuiti stampati
Il connettore Zero8 consente uno scostamento centrale di ±0,7 mm e uno scostamento angolare di 4°.
I corpi isolanti dei nostri robusti connettori per circuiti stampati sono progettati in modo tale che i delicati contatti all'interno del connettore siano perfettamente protetti da urti, vibrazioni e oscillazioni. Gli smussi di inserimento presenti sul corpo isolante del connettore board-to-board compensano eventuali disallineamenti dei circuiti stampati durante l'innesto e consentono alle due metà del connettore di innestarsi senza subire danni in caso di disallineamento centrale o angolare.
Intervallo di tolleranza per connettori robusti per circuiti stampati
Compensazione della tolleranza dello zero8 in tutte le direzioni
Il campo di tolleranza è un ulteriore fattore che influisce sulla robustezza di un connettore per circuiti stampati. Se il connettore non è in grado di compensare tolleranze minime, micro-movimenti meccanici quali urti, vibrazioni e oscillazioni causano, nel medio termine, l’usura o il danneggiamento del connettore. Se un connettore robusto per circuiti stampati dispone di una funzione di flottaggio, è in grado di compensare fino a ±0,4 mm anche durante il funzionamento. Questa funzione sta acquisendo sempre più rilevanza, soprattutto quando si montano diversi connettori su un circuito stampato.
Bassa corrosione e abrasione sulla superficie dei robusti connettori per circuiti stampati in ambienti difficili
Usura e corrosione della superficie di contatto
Analogamente ai morsetti per circuiti stampati, i connettori con pin in rame possono ossidarsi facilmente a causa dell’ossigeno e dell’umidità ambientale. Il nostro trattamento superficiale impedisce l'ossidazione dei pin dei connettori grazie a uno strato protettivo. I robusti connettori scheda-scheda di ept riducono al minimo l'abrasione della superficie. Ciò comporta una minore corrosione, una minore formazione di ossido e una lunga durata con numerosi cicli di innesto.
Come riusciamo a farlo nonostante i micromovimenti causati da urti, vibrazioni, oscillazioni, gas, umidità, bagnato e polvere?
Rivestimento di alta qualità e resistente dei nostri robusti connettori per circuiti stampati; superficie
liscia della barra a lame e della barra a molle
Il risultato è una bassa resistenza di contatto e, di conseguenza, un'eccellente trasmissione del segnale grazie a connettori robusti per circuiti stampati destinati ad ambienti difficili. In questo modo evitiamo collegamenti elettrici inadeguati e il deterioramento del segnale.
Utilizziamo, tra l'altro, i seguenti rivestimenti dei contatti:
Nonostante l'aumento dei prezzi, l'oro rimane un materiale estremamente apprezzato per le superfici di contatto nei connettori robusti per circuiti stampati, grazie alla sua resistenza alla corrosione e alla sua eccellente conduttività.
Lega di nichel e fosforo con rivestimento in oro, la superficie alternativa dal prezzo stabile. Combinati in proporzioni ben precise, questi due materiali offrono le caratteristiche positive tipiche dell'oro: elevata resistenza alla corrosione, bassa usura e perfetta conduttività.
Gas, umidità, alte temperature, bagnato e polvere: connettori per circuiti stampati robusti senza perdita di contatto
Connettori per circuiti stampati con tecnica di inserimento a pressione
Il processo di pressatura
Grazie alla tecnica di inserimento a pressione, realizziamo PCB connector estremamente robusti e resistenti allo sporco, in grado di resistere a vibrazioni, urti, gas, umidità, bagnato e polvere. I PCB connector robusti realizzati con la tecnica di inserimento a pressione presentano un tasso di guasto (FIT) dieci volte inferiore rispetto ai PCB connector saldati automaticamente. Vengono impiegati, ad esempio, nei sistemi airbag, nei moduli ABS ed ESP, poiché in queste applicazioni la trasmissione del segnale non deve interrompersi in alcun caso.
Come funziona? La tecnica di inserimento a pressione genera, con una forza di inserimento ridotta, forze di tenuta massime tra il connettore e il circuito stampato. Durante l'inserimento, un perno con una diagonale maggiore del diametro del foro viene pressato in un foro passante nel circuito stampato. Nella zona di inserimento il perno del connettore è flessibile, in modo che il circuito stampato non venga deformato dalle forze fisiche durante il processo di inserimento. Si crea una saldatura a freddo tra il perno di contatto e il foro metallizzato del circuito stampato: un collegamento meccanico a tenuta di gas, resistente alla corrosione, a bassa resistenza e con buona conducibilità elettrica, adatto anche per l'incapsulamento. È inoltre specificato nella norma DIN EN 60352-5 e garantisce un contatto sicuro anche in presenza di sollecitazioni meccaniche e termiche molto elevate, quali vibrazioni, flessione, umidità, polvere e variazioni di temperatura, resistendo persino a sollecitazioni da accelerazione dovute a urti fino a 200 G. Le forze G definiscono le sollecitazioni che agiscono sul corpo umano, su un oggetto di uso quotidiano o su un veicolo a causa di variazioni dell'entità e/o della direzione della velocità. A titolo di confronto: dopo il rientro nell'atmosfera terrestre, su una capsula spaziale agisce una forza G di circa 7 G.
Connettori per circuiti stampati in tecnologia SMT (Surface-Mount-Technology)
Formazione del menisco attorno alla base di saldatura dell'One27
Un'altra opzione per un collegamento stabile e affidabile tra connettori e circuiti stampati è la tecnologia a montaggio superficiale (SMT). Trova spesso impiego in applicazioni industriali e nell'Industria 4.0, in particolare quando i circuiti stampati devono essere assemblati su entrambi i lati o quando non è possibile rispettare la distanza minima dai componenti nella direzione della forza. I nostri connettori particolarmente robusti per circuiti stampati in SMT sono conformi alla classe IPC 3 per l'impiego nell'elettronica ad alte prestazioni. In questa classe, la trasmissione dei segnali non deve mai interrompersi e deve trasmettere correnti più elevate. Secondo la norma IPC-A-610, un collegamento robusto tra connettore e scheda a circuiti stampati deve rispettare il corretto rapporto tra piedino di saldatura, pad di saldatura e pasta saldante.
Ecco come funziona l'SMT: mediante la pasta saldante, i connettori vengono saldati su aree di contatto definite della scheda a circuiti stampati, i pad di saldatura. Nel forno di rifusione, la lega di saldatura viene portata a fusione e successivamente indurita. Un collegamento saldato ottimale (SMT) si riconosce dalla formazione uniforme del menisco. Il contatto deve essere circondato dal menisco di saldatura su tutto il perimetro per ottenere le migliori forze di tenuta sul circuito stampato.
Connettori miniaturizzati per circuiti stampati: piccoli, compatti ma comunque robusti
Il vasto know-how acquisito grazie a costanti ottimizzazioni e sviluppi ci consente di realizzare connettori per circuiti stampati sempre più piccoli e robusti. Di conseguenza, i nostri connettori board-to-board diventano sempre più resistenti e performanti, anche in spazi di installazione sempre più ridotti. Il connettore per circuiti stampati miniaturizzato, compatto e robusto di ept garantisce una trasmissione del segnale rapida, affidabile e sicura anche in condizioni ambientali severe quali urti, vibrazioni, oscillazioni, temperature elevate e polvere, assicurando inoltre una protezione dall’umidità del connettore.
Grazie alla tecnica di inserimento a pressione o alla tecnologia a montaggio superficiale (SMT), i nostri connettori board-to-board piccoli e compatti garantiscono un basso tasso di guasti e forze di tenuta massime. Questi connettori per circuiti stampati, pur essendo di piccole dimensioni, sono progettati in modo tale che, ad esempio, gli smussi di inserimento sul corpo isolante proteggano i contatti in caso di disallineamento centrale e angolare. Durante l’installazione, gli smussi di inserimento offrono un supporto per consentire un innesto senza errori di connettori a lama e a molla. Ciò è possibile grazie alla geometria dei contatti e del corpo isolante.
Prove meccaniche ed elettriche sui connettori per circuiti stampati
Esistono numerose procedure di collaudo per i connettori scheda-scheda, che possono variare a seconda del contesto industriale. I nostri robusti connettori per circuiti stampati vengono sottoposti in particolare ai seguenti test:
Prova di carico per connettori robusti
Nel test di resistenza per connettori robusti vengono verificate la rigidità di isolamento e la resistenza di contatto, ad esempio, dopo 500 cicli di innesto prima e dopo il carico.
Test climatico per connettori robusti
Durante i test climatici sui connettori robusti, si verifica se un'esposizione di diverse ore a temperature quali, ad esempio, -55 °C e successivamente 125 °C abbia un effetto negativo sulla resistenza di contatto del connettore per circuiti stampati. Ciò garantisce la resistenza alle variazioni di temperatura del connettore per circuiti stampati.
Prova di shock termico per connettori robusti
Nel test di shock termico per connettori robusti si verifica se il connettore scheda-scheda, ad esempio, sia in grado di resistere a 100 cicli di sbalzi termici rapidi ed estremi, ciascuno della durata di 30 minuti, mediante l'applicazione di calore e freddo al connettore.
Test dei cicli di innesto e test dei gas corrosivi per connettori robusti
Durante il test dei cicli di innesto e il test dei gas corrosivi per connettori robusti, si verifica se, in condizioni reali, lo sfalsamento centrale e angolare, così come il campo di tolleranza, funzionano correttamente quando il connettore è innestato. La combinazione del test dei cicli di innesto e del test con gas corrosivi garantisce che le prestazioni del connettore per circuiti stampati non siano peggiorate in termini di resistenza di contatto e rigidità di isolamento e che sia assicurata una protezione ottimale dai gas corrosivi per il connettore del circuito stampato.
