Die Kunden verlangen heutzutage zunehmend Geräte, die immer kleiner, immer leistungsfähiger und immer einfacher zu nutzen sind. Daher müssen auch die Komponenten, aus denen diese Geräte entstehen, denselben Innovationsprozess durchlaufen. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die neuesten Konnektivitätslösungen von Molex mit höherer Funktionalität und miniaturisiertem Design.
Es besteht eine immense Nachfrage nach miniaturisierten Geräten. Von modernster Automobiltechnologie bis hin zu Innovationen für intelligente Fabriken: Nutzer und Verbraucher verlangen mehr Funktionen, eine höhere Leistung und geringere Abmessungen für viele Geräte.
Um mit den Forderungen nach mehr Funktionen und miniaturisiertem Design Schritt halten zu können, müssen die Komponenten immer kleiner gemacht werden. Die derzeitige Generation von Board-to-Board-Steckverbindern bietet Rastermaße von 0,5 mm oder weniger. Da derart kleine Anwendungen immer weitere Verbreitung finden, stehen Entwickler vor der Schwierigkeit, möglichst kleine Steckverbinderpakete zu konstruieren und dennoch eine realistische Leistung zu bieten.
Die praktischen Einschränkungen
Steckverbinder mit sehr geringen Rastermaßen sind mit praktischen Herausforderungen verbunden. Die erste ist die mechanische Stärke. Bei einem Steckverbinder mit einem Rastermaß von 0,5 mm müssen die Kontakte selbst noch kleiner sein, damit ausreichend Platz zwischen den einzelnen Kontakten bleibt. Diese werden üblicherweise mithilfe eines Stanzprozesses hergestellt, bei dem der Kontakt aus einem flachen Metallblatt gefertigt wird. Kontakte mit einer Dicke von weniger als 0,5 mm sind sehr empfindlich und erfordern eine besondere Handhabung.
Darüber hinaus benötigt ein Steckverbinder einen Isolierkörper, der die Trennung zwischen den einzelnen Kontakten wahrt und sie während der Nutzung vor Beschädigungen schützt. Solche Isolierungen werden aus verschiedenen Kunststoffmaterialien geformt, die sehr dünn sein müssen, um für diese Steckverbinder verwendet werden zu können. Da die Kontakte und das Steckverbindergehäuse aus derart dünnen Materialien gefertigt werden, müssen die Entwickler sicherstellen, dass sie ausreichend widerstandsfähig für den täglichen Gebrauch sind.
Wenn der Zeitpunkt gekommen ist, die Platine mit Komponenten zu bestücken, muss der Steckverbinder mit höchster Präzision platziert werden. Wenn der Rasterwert des Kontakts bei nur 0,5 mm liegt, sind die Toleranzen für die Platzierung noch geringer. Die präzise Platzierung ist auch sehr wichtig, wenn die Steckverbinder zwei parallele Platinen miteinander verbinden.
Der unglaublich kleine Rasterwert der Leiterbahnen und Kontakte hat auch Auswirkungen auf die übertragenen elektrischen Signale. Wenn parallele Leiterbahnen so nahe beieinander liegen, kann es schnell zu Nebensignaleffekten kommen – d. h. zu gegenseitigen Störungen der Signalbahnen. Da Hochgeschwindigkeitsverbindungen immer mehr zur Regel werden, ist es sehr wichtig, die Signalintegrität (SI) zu überprüfen.
Über Kabel, Steckverbinder und Leiterbahnen übertragene Hochgeschwindigkeitssignale können einander potenziell stören. Je näher diese Kanäle beieinander liegen, umso mehr können sie aufeinander einwirken, und diese Tendenz nimmt mit höheren Übertragungsgeschwindigkeiten stetig zu. Bei der Entwicklung von Steckverbindern mit geringen Rastermaßen müssen die Hersteller diese Interaktionen verstehen.
Diese kleinen Steckverbinder müssen darüber hinaus die Leistung erbringen, die für kompakte Geräte der neuesten Generationen erforderlich sind. In herkömmlicheren Designs können Strom- und Signal-Steckverbinder separat montiert werden. Dies kann für das Wärmemanagement nützlich sein, um sicherzustellen, dass Wärme gleichmäßiger verteilt wird. Außerdem werden die empfindlichen Signalteile des Schaltkreises dadurch vom Strom getrennt. Da Platinen aber immer kleiner werden, gibt es immer weniger Platz für die Montage separater Steckverbinder und es ist eine immer höhere Präzision bei der Installation erforderlich. Dies gilt insbesondere für Fälle, in denen die Steckverbinder gleichzeitig mit einer parallelen oder Mezzanine-Platine verbunden werden müssen, wobei die Toleranz für Montagefehler äußerst gering ist.
Innovative Lösungen
Die Hersteller müssen daher hochmoderne Steckverbinder fertigen, die Leistung und Hochgeschwindigkeitssignale in einem einzigen Paket bereitstellen können, das gleichzeitig klein und funktionsfähig ist.
Molex entwickelt seit vielen Jahren Low-Profile-Steckverbinderlösungen für den Mobiltelefon- und Wearables-Markt. Die neuesten Innovationen des Unternehmens erweitern die Möglichkeiten für Steckverbinder mit äußerst geringen Rasterwerten. Der Quad-Row-Steckverbinder bietet bis zu 36 Kontakte in einem Paket mit nur 3,2 mm Länge und 0,6 mm Höhe. Diese geringen Ausmaße werden auf verblüffend einfache Weise dadurch erreicht, dass 4 Reihen von Kontakten in einem Raster mit 0,35 mm eingesetzt werden und jede Reihe so versetzt wird, dass insgesamt ein Rastermaß von nur 0,175 mm erreicht wird. Das Ergebnis ist mehr nutzbarer Platz für das Platinendesign und eine höhere Toleranz bei der Fertigung. Das Leistungsteil an jedem Ende des Steckverbinders kann bis zu 3 A Strom bei 50 Volt liefern und bietet darüber hinaus die mechanische Stärke, die Quad-Row zu einer praktischen Lösung unter sehr anspruchsvollen Bedingungen macht.
Entwickler benötigen auch Steckverbinder mit geringem Rastermaß, die die hohen Geschwindigkeiten für das Internet der Dinge bewältigen können. Kleine Steckverbinder verfügen nicht über den Innenraum für Funktionen wie beispielsweise die Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenzen (EMI). Dies ist wichtig für die Aufrechterhaltung der sehr hohen Signalintegrität, die für die 5G-Kommunikation erforderlich ist. Um diese Herausforderungen zu meistern, bietet der Steckverbinder der Serie 5G25 branchenführende SI-Leistung für Hochfrequenzanforderungen (25 GHz). Die Kontaktabschirmung und die Isolation der RF-Terminals von Molex halten die SI-Leistung auf hohem Niveau, was für erfolgsentscheidende 5G-Anwendungen unerlässlich ist.
Elektronische Geräte werden immer kleiner. Hersteller von Steckverbindern wie Molex entwickeln Lösungen, die nicht nur die Geschwindigkeit und die Leistung bieten, die miniaturisierte Geräte der nächsten Generation benötigen, sondern auch klein genug sind, damit Entwickler die neuesten Technologien effektiv nutzen können. Molex und Arrow arbeiten als Partner zusammen, um ihren Kunden miniaturisierte, innovative Lösungen bereitzustellen. Sie widmen sich beide der Aufgabe, den Entwicklern zukünftiger Technologien erstklassige Optionen zur Verfügung zu stellen.
ERFAHREN SIE MEHR DARÜBER, WIE MOLEX EINE VERNETZTE WELT ERMÖGLICHT
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