Hoje em dia, inúmeros dispositivos eletrônicos como smartphones, tablets, monitores de glicose no sangue, etc. têm requisitos de tamanho cada vez mais rígidos, e o interior está cada vez mais apertado, então não sobra muito espaço para conectores. Portanto, quanto menor o conector se torna, mais importante ele se torna. Essa tendência também é vista nos campos de defesa e aeroespacial, como em satélites, mísseis guiados e sistemas aviônicos, onde os requisitos de compacidade só podem ser atendidos por conectores "miniatura". À medida que a demanda por conectores menores continua aumentando, os engenheiros de projeto enfrentam um novo conjunto de desafios. Eles não podem mais colocar o design do conector nas etapas finais do projeto. Microconectores requerem premeditação. Ela exige que os projetistas antecipem uma variedade de fatores, como embalagem, durabilidade, capacidade de transporte de corrente e capacidade de substituição.
Sete direções de design de conector em miniatura
1. Considere os conectores no início do projeto
"Os engenheiros tendem a se concentrar tanto no projeto do sistema geral que colocam o conector no final do projeto", disse Mitch, nosso diretor de engenharia de desenvolvimento de produtos. "Eles acham que o conector é simples, então eles podem colocar o Para o estágio final. Então eles ficam presos ao seu próprio design." Ele já viu muitas histórias de designers correndo para projetar conectores nos estágios finais do projeto. Ele nos disse que, em muitos casos, os projetistas acabam tendo que escolher conectores fora do padrão para completar o projeto, o que não só aumenta os custos, mas também atrasa os prazos de entrega. Para evitar esses problemas, especialistas relevantes recomendam que você considere os conectores que você usará no início do projeto e, em seguida, reserve espaço de projeto para eles e projete em torno deles. "Não há razão para você dizer 'Primeiro, decida qual conector você precisa'", disse Morley, nosso engenheiro de desenvolvimento de produtos, "mas se o fizessem, isso economizaria muito tempo e muitos problemas".
2. Entenda as limitações de espaço
Embora os conectores miniatura de placa a placa tenham normalmente menos de 1 mm de espessura, eles também são comumente usados em aplicações compactas. Para resolver possíveis problemas de empacotamento, os projetistas precisam considerar os traços de circuito na PCB, bem como os fios adicionais conectados aos conectores. "Por causa do passo menor, você precisa tornar os traços e os fios mais estreitos", disse Mike Higashikawa, gerente de produto da área da Molex. Além disso, lembre-se de que alguns conectores (por exemplo: conectores de cabo flexível) oferecem a opção de virar para frente e para trás. Você precisa considerar esses métodos de inversão ao projetar seu sistema. Por exemplo, um conector virado para trás pode ser difícil de acessar se houver outro componente na frente e atrás. Finalmente, os designers também precisam estar cientes de que os dispositivos de montagem em superfície às vezes não podem lidar com componentes menores. Em alguns casos, eles precisam de novos bicos de vácuo para resolver esses problemas.
3. Descubra a capacidade de carga atual
À medida que o tamanho do conector diminui, o mesmo acontece com a capacidade de transporte de corrente do conector. Normalmente, os microconectores podem lidar com entre 200mA e 500mA, que é aproximadamente metade da classificação atual de conectores maiores de placa a placa. Para compensar a menor capacidade de transporte de corrente, os projetistas podem precisar aumentar o número de terminais.
4. Considere a estabilidade de conexões pequenas/micro
"Preciso aconselhar sobre isso, não apenas na fase de projeto, mas também durante o processo de montagem para mantê-los protegidos contra danos." Morley, especialista em projeto de microconector em aplicações de RF, lembra que em seu projeto militar, em aplicações espaciais, metade dos conectores foram destruídos durante a fase de testes.
A falha em levar a questão a sério em primeiro lugar pode aumentar os custos, disse ele. Conectores danificados requerem reconfiguração, reforma e marcação. Pode até haver a necessidade de substituição de conectores mais caros e substituíveis em campo, e essa mudança pode adicionar mais uma ou duas semanas ao tempo de projeto.
“Deve-se notar que sempre priorize os conectores existentes e, se esses conectores não forem compatíveis com seu design, considere projetar seus próprios, o que pode economizar muito tempo”, disse Morley.
5. Considere a substituição fácil
Se a parte externa do produto estiver fechada, você precisará de conectores que possam ser substituídos por fora. Caso contrário, você precisará fazer algum trabalho de solda.
“Quanto mais você faz isso, mais habilidoso você fica em habilidades como soldagem, mas maior o risco de danos a todo o sistema”, disse Morley.
6. Entenda os requisitos funcionais do conector
Os fornecedores precisam que os clientes expressem plenamente suas necessidades, caso contrário, eles podem entender mal as necessidades dos clientes. Isso é especialmente importante quando os conectores personalizados precisam ser fabricados.
"A articulação precisa dos requisitos do conector é fundamental", diz Story. “Se não estiver claro ou omitido, corremos o risco de perder os principais requisitos para o design”.
7. Considere o estresse mecânico
Temperatura, choque e vibração criam tensão entre interfaces e circuitos. Especialistas sugerem que você deve escolher conectores que evitem os efeitos dessas forças.
"Eu vi juntas de solda que se quebraram em pedaços em algumas placas PCB", disse Morley. "Quando um conector está firmemente preso à placa ou estrutura externa, ele deve suportar as forças de choque e vibração, caso contrário, pode haver rachaduras."
Morley recomenda que os engenheiros usem um sistema interconectado para minimizar o acúmulo de tensão entre a estrutura de montagem e os pontos de conexão. "Existem vários fornecedores que oferecem esses sistemas", disse ele. "Os designers devem prestar muita atenção a isso."
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