Punto di vista: Roberta Rebora, direttrice marketing & communications, Smiths Interconnect

Connettori per circuito stampato: l’importanza della scelta della tecnologia del contatto

Pubblicato il 11 settembre 2017

La scelta del connettore “giusto” è fondamentale per la buona prestazione dell’apparato elettrico in molteplici settori di mercato. Questo piccolo componente, solo apparentemente secondario, è in realtà estremamente importante, in quanto è alla base del funzionamento dell’intero sistema elettrico

I connettori per circuito stampato continuano ad avere un ruolo importante nell’assicurare l’integrità del segnale e la velocità di trasferimento dei dati che sono critici nei mercati dell’avionica, della difesa, dell’aerospazio, ma anche nel ferroviario e nell’industriale.

Un problema cruciale che i progettisti devono affrontare è la scelta della tecnologia di connessione in grado di garantire l’alta velocità del segnale, al tempo stesso assicurandone l’integrità. Inoltre, oggi il connettore ottimale deve essere compatto, robusto ed affidabile, ma anche leggero e modulare.

La pressione per ridurre la dimensione del connettore negli apparati determina un impatto significativo sui materiali e sulle tecnologie di contatto, in quanto gli spazi di manovra sono soggetti a limitazioni di tipo meccanico. Due sono le principali tecnologie di contatto che consentono di affrontare la richiesta di alta densità del segnale in spazi ridotti: il contatto a iperboloide e il contatto a molla.

Il contatto a iperboloide, conosciuto sul mercato come contatto Hypertac dal marchio originale di proprietà di Smiths Interconnect, è disegnato per ambienti difficili, dove il connettore è soggetto a notevoli shock, vibrazioni e corrosione da sfregamento. Tipicamente questi ambienti si trovano nei settori dell’avionica e della difesa e nelle applicazioni aerospaziali e ferroviarie.

Caratteristica principale di questa tecnologia è la geometria interna della boccola, parte elastica del sistema di contatto. Essa ha al suo interno una gabbia di fili disposti a iperboloide che, all’inserzione della spina si estendono elasticamente attorno ad essa formando numerose linee di contatto. Il minore diametro del contatto spina disponibile è 0.3mm; non esiste invece limite superiore.

Le caratteristiche meccaniche ed elettriche del contatto iperboloide Hypertac® assicurano prestazioni eccezionali in termini di bassa forza di inserzione ed estrazione, bassa resistenza di contatto, alto numero di cicli di accoppiamento, alta portata di corrente ed elevata resistenza a shock e vibrazioni.

L’altra tecnologia di contatto proposta per garantire la miniaturizzazione del connettore in presenza di spazi ridotti e necessità di alta affidabilità è la tecnologia del contatto a molla, che costituisce una valida soluzione per le applicazioni ad alta densità, board-to-board, battery e ad alta frequenza.

Smiths Interconnect offre due tecnologie di contatto a molla: l’Hyperspring® e il contatto IDI, altro marchio di proprietà dell’azienda conosciuto a livello mondiale.

Partendo dalla tecnologia del contatto a iperboloide, il contatto a molla HyperSpring® apporta un ulteriore valore aggiunto alle specifiche problematiche della connessione, in quanto combina l’affidabilità contatto boccola Hypertac con i benefici meccanici della molla. La combinazione di tali caratteristiche garantisce un’alta integrità di segnale, un’affidabilità di lunga durata, testimoniata dalla comprovata stabilità dei parametri principali nel tempo, ed un’elevata densità di corrente. Questo design è applicabile ai contatti di segnale, di potenza e coassiali e la sua alta adattabilità permette di utilizzarlo per le più svariate esigenze di connessione (connettori circolari, rettangolari, PCB, PCB sandwich per alta frequenza e interposer).

Un’altra opzione offerta da Smiths Interconnect è la tecnologia del contatto a molla tradizionale, composto da una molla, un barrel e un plunger.

I connettori basati sul tale tecnologia si accoppiano sulla superficie esterna ed esposta della controparte e, diversamente dall’interconnessione spina e boccola, non richiedono alcun tipo di innesto all’interno della stessa. Questa caratteristica rende il contatto a molla perfettamente idoneo al design di connettori ad accoppiamento cieco e ad accoppiamenti con elevati angoli di inserzione.

Allo stesso modo tali connettori possono essere disconnessi con qualunque angolo rendendo la tecnologia del contatto a molla la soluzione più idonea per applicazioni che richiedono un accoppiamento e disaccoppiamento rapido.

Smiths Interconnect, grazie ad una lunga e riconosciuta esperienza di progettazione, integra la propria tecnologia leader di contatti a molla per fornire soluzioni interposer per applicazioni ad alta affidabilità. Gli interposer di Smiths Interconnect possono essere saldati o montati a pressione consentendo una riduzione nel costo di produzione ed offrendo un ingombro ridotto. Gli interposer possono essere progettati per gestire notevoli quantità di corrente elettrica in sicurezza con alcuni contatti singoli in grado di resistere fino a 30 Ampere.

La disponibilità di un’ampia gamma di tecnologie di contatto e di un portafoglio prodotti estremamente ampio consente a Smiths Interconnect di avere un ruolo di leadership nei mercati che richiedono alta affidabilità di connessione e che costituiscono il focus strategico dell’azienda: difesa, avionica commerciale, spazio e ferroviario.

A seguito della riorganizzazione aziendale avvenuta a marzo di quest’anno, Smiths Interconnect ha integrato la propria offerta di sistemi di connessione con l’offerta di sistemi di cablaggio, component e sistemi microonde, ferriti ad alta prestazione, sistemi di frequenza e antenne per la comunicazione satellitare.

 

Nella foto: Roberta Rebora



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