Liste de vérification pour la sélection des connecteurs : correspondance des familles RF, carte à carte et fil à carte avec votre conception

La plupart des étapes de sélection d'un connecteur pour la conception d'un circuit imprimé sont réalisées avant même de consulter un catalogue de connecteurs. C'est pourquoi une liste de contrôle pour la sélection d'un connecteur commence par la conception et non par une référence. Trois éléments sont généralement déjà définis lorsque le schéma est finalisé : l'impédance et la fréquence du trajet RF, la hauteur d'empilement et le format du circuit imprimé autorisés par le boîtier, et la nécessité éventuelle d'ouvrir l'appareil après son expédition.

Considérez ces trois éléments comme des entrées et non comme des options. Une impédance de 50 Ω entre le courant continu et la bande passante de 6 GHz indique l'utilisation d'interfaces coaxiales et élimine d'emblée les connecteurs à nappe, les connecteurs à broches et les borniers, quel que soit leur prix unitaire. Un espacement de 1.2 mm entre deux cartes parallèles n'est pas une préférence ; il détermine les espacements carte-carte réalistes. Si l'assemblage doit être entretenu sur site, une paire de cartes soudées de façon permanente est exclue bien avant même que le coût ne soit pris en compte.

Le fait de centraliser ces réponses dans un seul document justifie la réutilisation de la liste de contrôle. Elle consigne les décisions déjà prises lors de la conception, ce qui permet de réduire la liste des candidats et d'effectuer une comparaison pertinente.

Critères de sélection des connecteurs qui éliminent les familles, dans l'ordre

Une fois ces paramètres définis, les critères de sélection des connecteurs permettent de restreindre progressivement le choix. Poser les trois questions ci-dessous dans le désordre peut engendrer des situations complexes : une pièce conforme aux exigences électriques, dont la description dans le bon de commande est impossible, et dont les plans ne correspondent pas à l’encombrement.

Signal, alimentation, ou les deux.
La première question à se poser est celle de la nature du signal transitant par le contact. Les chemins dédiés au signal uniquement, avec une impédance contrôlée, orientent vers les câbles coaxiaux ; les chemins dédiés à l’alimentation uniquement vers les borniers et les connecteurs plus robustes ; les chemins mixtes imposent généralement un compromis sur le nombre de broches ou le métallisation. Cette seule réponse permet généralement d’éliminer la moitié des candidats.

Carte à carte, ou carte à câble.
Une connexion fixe entre deux cartes pendant toute la durée de vie du produit relève des connexions carte à carte et des câbles FFC/FPC. Une connexion devant contourner une charnière, traverser une paroi de châssis ou être déconnectée pour maintenance relève des connexions fil à carte ou des câbles assemblés. Négliger cette question jusqu'à la dernière minute s'avère coûteux, car une conception prévoyant un faisceau enfichable mais spécifiant une soudure sera modifiée en production plutôt que sur papier.

Courant et fréquence d'accouplement.
Le courant détermine la taille minimale des contacts et, indirectement, le pas. La fréquence d'accouplement détermine la géométrie des contacts. Un connecteur accouplé une seule fois lors de l'assemblage et un autre accouplé à chaque remplacement de module par un technicien sont des produits différents, même s'ils partagent un pas de 1.27 mm et la même empreinte.

L'ordre des réponses est important car chaque réponse restreint la suivante. Choisir d'abord le pas et remonter jusqu'au courant est une façon de spécifier un composant de 0.5 mm pour une charge qu'il ne peut pas supporter.

Ce qui subsiste : Sélection des connecteurs par application

Après avoir répondu à ces trois questions, il ne reste généralement qu'une seule famille de connecteurs, parfois deux. Le tableau ci-dessous est un tableau comparatif utile pour le choix du connecteur en fonction de l'application. La dernière colonne indique les éléments à obtenir par écrit avant de passer commande.

Family	Pas/interface typique	Courant	vie sexuelle typique	Veuillez confirmer avant de commander.
RF / coaxial	Interface 50 Ω (SMA, SMB, IPEX, FAKRA), CC à 6 GHz	Chemin du signal, jusqu'à 1 A	~500 cycles (typique)	Impédance, fréquence maximale et placage des contacts. KH-SMA-K513-G
Conseil à bord	0.5 mm (2.5 mm XH également comptés ici)	~0.5 A par contact	~20 à 30 cycles (typique)	Tolérance de hauteur et d'alignement de l'empilement. KH-WB105-F20E-04L, KH-XH-11A-Z
Fil-à-carte	2.54 mm	3A/250V	~30 cycles (typique)	Calibre du fil et système de verrouillage. KH-A2504-10AW
FFC/FPC	0.5 mm / mm 1.0	~0.5 A par contact	~20 à 30 cycles (typique)	Sens d'insertion et rayon de courbure. KH-FFC-A0.5-10P, KH-FFC-V0.5-10P
Broche et connecteur femelle	1.27 mm (2.0 / 2.54 mm dans la même famille)	1.0 A / 500 V CA	~50 cycles (typique)	Hauteur d'empilement et plaquage or sélectif. KH-1.27FH-1X10P-H4.3
Bornier / industriel	3.81 mm	8 A / 300 V, CA 2000 V/min	~50 cycles (typique)	Distance de fuite et couple terminal. KH-15EDGRC-3.81-10PG

Les valeurs de pas, de courant, de tension de tenue, de plage de température et de résistance de contact et d'isolement mentionnées ci-dessus proviennent de publications. Kinghelm Fiches techniques. La durée de vie indiquée est une plage de référence courante dans l'industrie plutôt qu'une spécification garantie ; il est donc conseillé de la vérifier pour chaque référence.

Liste de vérification pour la sélection des connecteurs avant l'envoi d'échantillons ou d'une commande

Une liste restreinte ne constitue pas un ordre de passage. La liste de contrôle de sélection des connecteurs ci-dessous indique les éléments auxquels un dossier d'achat devrait pouvoir répondre à partir des documents du fournisseur plutôt que d'une simple conversation, afin que le contrôle à réception dispose d'éléments concrets de vérification.

Vérifiez	Preuves justifiant un dépôt
Terrain, nombre de positions et schéma d'atterrissage	Fiche technique et fichier 3D ou d'empreinte correspondant à votre configuration.
Tolérance de hauteur et d'alignement de l'empilement	Dessin coté avec tolérances et paire d'échantillons appariés où l'empilement est critique
Déclassement actuel	Courant nominal du contact à la température ambiante de fonctionnement, et non à 25 °C
résistance de contact, résistance d'isolement, tension de tenue	Valeurs nominales issues de la fiche technique ou d'un rapport d'essai
Placage et matériau de contact	L'épaisseur du plaquage et le métal de base sont indiqués par écrit.
Profil de température de fonctionnement et de refusion	Plage nominale plus courbe de refusion recommandée
Vie sexuelle et accouplement	Cycles homologués et fonction anti-mauvaise connexion pour votre nombre de positions
Rétention et vibration	Force d'insertion et de retrait, plus détails du loquet ou de la serrure
RoHS et REACH	Une déclaration actuelle plutôt qu'une déclaration générale
Cohérence des échantillons et des lots	Un échantillon du processus de production et les critères d'inspection à réception

Si le mode Board-to-Board est ce qui a survécu

L'assemblage carte à carte mérite une attention particulière, car c'est à ce niveau que les solutions électriques et mécaniques sont définies conjointement. Le paramètre le plus souvent à l'origine de modifications de dernière minute n'est pas le pas, mais la tolérance de hauteur d'empilement. Un connecteur de 0.5 mm conçu pour un empilement fixe de 0.9 mm ne compensera pas 0.3 mm d'épaisseur cumulée du circuit imprimé et les variations de vernis épargne sur un panneau. L'alignement obéit à la même règle : avec un pas de 0.5 mm pour 20 à 40 positions, un défaut d'alignement de quelques fractions de millimètre suffit à tordre les contacts dès la première insertion.

Si les connecteurs carte à carte ont été retenus, le guide sur le choix du bon connecteur carte à carte aborde plus en détail la hauteur d'empilement, les options coplanaires et à angle droit.

Si une sélection de composants nécessite un second avis avant d'être finalisée, nos ingénieurs examineront la hauteur d'empilement, la réduction de courant et la durée de vie des raccords par rapport à votre plan. Vous pouvez demander des échantillons pour chacune des familles mentionnées ci-dessus via la page dédiée aux échantillons, et nous contacter rapidement pour toute question technique via le formulaire de contact.