Side 24

KOMPONENTER/ELMEK Fjern stress fra præcisionen i placement Udviklingen inden for konnektorteknologien hjælper til at imødegå dårlig alignment af konnektorpar under montage og/eller samling Af Ryan Smart, vicedirektør, produkter, Harwin Højvolumenproduktion med automatiske pick-and-place maskiner er blevet alminde- ligt inden for en lang række elektroniske applikationer. Disse montageteknikker kan dog udgøre en udfordring for OEM-virksomheder, når det drejer sig om vellykkede, påli- delige og repetérbare matings af board-to-board konnekto- rer i løbet af fremstillingspro- cessen. Ydermere er denne udfordring kun blevet større med det stigende antal fine- pitch konnektorer på hvert print – som så selvfølgelig skal kobles sammen – eller ”mates” – på en automatisk produk- tionslinje. Et mezzanin-kort eller daughter-board kan være en bekvem måde, hvorpå inge- niører kan opnå specifikke de- signmål. Stacking af ét board Figur 1: Yderst præcis positionering er nødvendig, når mating af to eller flere board-to-board konnektorer er påkrævet. oven på et andet giver den bedste pladsudnyttelse inden for et givent areal i kapslin- gen og forenkler designet af hovedprintet – eller mother- boardet – så kundetilpasning af hardwaren til et givent mar- ked eller efterfølgende service bliver gjort lettere. Blandt mulighederne for at overføre signaler mellem de to print er board-to-board konnektoren, der tillader hur- tig mating med en høj grad af pålidelighed og dermed en ro- bust og korrekt konnektering i hvert enkelt tilfælde. Der er mange valgmuligheder, der spænder fra lavprofil-konnek- torer med mulighed for mini- mal afstand i de tilfælde, hvor højden er en prioritet, til hø- jere konnektorer, der kan give en større afstand indbyrdes mellem komponenter på ho- vedprintet eller sikre et bedre luftflow til køling. En enkelt konnektor kan for- enkle design, så to boards let kan kobles sammen under fremstillingsprocessen. Hvis de to print/boards indeholder for mange komponenter eller ikke har nok lag til en bekvem routing af de nødvendige sig- naler i én konnektor, så kan to eller flere konnektorer vise sig at være nødvendige. Alterna- tivt kan signalintegritetspro- blemer diktere brugen af to konnektorer for at separere di- gitale signaler fra analoge el- ler for at sikre, at differentielle signaler bliver arrangeret på en optimal måde. Præcision i placement Hvis én eller flere konnekto- rer er nødvendige, så bliver mating en mere udfordrende opgave, da begge dele i hvert konnektorpar skal alignes præcist, når printene kobles sammen (figur 1) . Konnektorerne er ofte små med kontakt-pitches i sub- millimeterstørrelsen og – af hensyn til effektivitet og præ- cision – monteret som en del af den samme proces, der bruges til bestykning af print med små SMD-komponenter. Selv om high-speed in-line placement normalt er eks- tremt præcis, så kan de mindre montagetolerancer hobe sig op. Databladet for én af mar- kedets bedste maskiner kan angive en positionspræcision på ±0,035mm. Screen-prin- tere kan også afsætte lodde- pasta inden for en ±0,08mm tolerance. Men tolerancer i printfremstillingen kan også påvirke placeringen af pads, ligesom der også er risiko for, at komponenterne forskubber sig under lodning. Worst case-fejl akkumuleret over i alt fire konnektorhalv- dele i to separate konnektorer kan samlet set være nok til, at konnektorernes huse og lod- deforbindelser bliver stres- sede under mating af kon- nektorer og boards. Det kan Metals for generations to come Har du også tænkt over disse spørgsmål? • Hvordan kan vi forbedre vores miljøpåvirkning? • Vil vi anvende genbrugt tin i vores produktion? • Hvad sker der egentlig med vores kasserede tin og dros? Kom og få en snak med os om dette på Elektronikmesse E-24 Stand C-4036 Boliden Bergsøe A/S Hvissingevej 116, DK-2600 Glostrup +45 4326 8300 sales.glostrup@boliden.com www.boliden.dk 24 nr. 8 | august -

Side 25

medføre problemer som dår- lige elektriske kontakter eller brud på konnektorhusene el- ler lodningerne, så der opstår fejl i produktet enten under sluttesten eller endnu værre: i felten. Konnektorer giver plads til tolerance i alignment Blandt mulighederne for at imødegå de negative effekter af tolerancer i montagen og til at sikre præcist alignede ma- tings fri for potentielt skadelig mekanisk stress er de ”flyden- de” konnektorer. Ved at tillade bevægelse i x-, y- og z-retnin- gerne for det ene kontaktsæt kan konnektorparret modstå dårlig alignment og reducere kravet om absolut præcision i positioneringen, ved mating af boards, der indeholder mul- tiple konnektorer. takt under den indledende mating samt en opretholdt konsistent og kontinuert elek- trisk kontakt i drift for hvert enkelt pin-par. For at sikre disse kvaliteter er kontak- terne på han-siden af Flecto- konnektorerne designet til at flekse, og konnektorhusene er understøttet af fjedre. Det giver mulighed for mekanisk og elektrisk stabil kontakt, når de to konnektorhalvdele skubbes sammen. Fjedervirk- ningen i ophænget sikrer den elektriske integritet gennem absorbering af chok og vibra- tioner, hvilket medvirker til at sikre den kontinuerte kontakt i drift. Mens designet under mating er udført med henblik på flek- sibilitet for at forhindre fejl i alignment, så giver lokalise- ringsben i konnektorens basis KOMPONENTER/ELMEK Figur 2: Flydende konnektorer kræver ikke absolut alignment. nektorerne til signaler alene i Flecto-familien har yderligere SMT-holdere til øget mekanisk stabilitet mod brud. Support af høje datarater For at hjælpe designere til at imødekomme behovet for stadigt højere datarater i high-speed kommunikations- applikationer er konnekto- rerne testet for insertionstab, returtab, impedans, og near- end crosstalk (NEXT). Med en NEXT bedre end -40dB over et stort frekvensområde og med lave insertions- og retur- tab kan Flecto bruges i appli- kationer som machine vision, medicinsk billedbehandling og elkøretøjer. Ydelsen for F20-serierne er vist i figurerne 3(a) og 3(b) og viser, at disse konnektorer kan håndtere da- tahastigheder op til 12 Gbit/s. Konnektering af stackede print kræver normalt en eks- trem præcision, hvis mere end én board-to-board konnektor er nødvendig. Flydende kon- nektorer mindsker behovet for absolut præcision i positio- neringen, men sikrer alligevel pålideligheden og signalinte- griteten i en lang række indu- stri-, medico- og elbilapplika- tioner. Eltech Solutions udstiller på Elektronikmessen E-24 i Odense Figur 3(a) og 3(b): Testresultater for signalintegriteten. Et eksempel er Harwin Flecto – en serie af fine-pitch board- to-board konnektorer, der tilbyder et højt pin-antal med op til 160 konnektorer i et symmetrisk dobbeltrække lay- out – og som har et indbygget flydende sub-chassisdesign, der gør han-delen af konnek- toren i stand til at bevæge sig med op til ±0,8mm fra kon- nektorens centerlinje i hver akseretning. Kritiske udfordringer ved ud- vikling af flydende konnekto- rer omfatter en ordentlig kon- sikkerhed for den generelle præcision i positioneringen, når disse ben møder korre- sponderende huller i printet. Konnektorerne findes med pitches på 0,5mm, 0,63mm og 0,8mm i interconnecten, ligesom der også er en serie, der kombinerer signal-pins i 0,5mm pitch med 3,0A effekt- kontakter. Effektkontakterne er designet til at hjælpe med ”blind” mating, og through- board loddeposter giver eks- tra præcision i positioneringen og øget mekanisk styrke. Kon- Mød os på S æt kryds i kalenderen den 3 . - 5 . september stand C-3131 2024, hvor I finder os klar til at tage dialogen om og hør mere! de specifikke behov og applikationer I må have . Kom og se produkter fra vores leverandører inden for områderne Elektronik, Kabelkonfektionering og Termiske løsninger. Blandt nogle af leverandørerne finder du: • Fra Alcon og CHEMI-CON tilbydes større kondensatorer, hvor tilpasning af tekniske specifikationer er op til den enkelte kunde • Fra SUNON omfavner vi AC-, DC- og EC-ventilatorer og blæsere, som giver effektive termiske løsninger til adskillige applikationer • Med Taiyo Yudens program af keramiske chip kondensatorer leverer vi til store dele af den danske elektronikindustri • Fra Bulgin og CONEC tilbydes konnektorer, hvor applikationerne og anvendelsesområderne nærmest er uendelige! Eltech Solutions A/S Hassellunden 14 2765 Smørum info@eltechsolutions.dk www.eltechsolutions.dk Produktion: Ringbakken 7 3550 Stenløse - nr. 8 | august 2024 25
    ...