In der Klemme? Nutzen Sie die kleinsten Board-zu-Board Steckverbinder der Welt für Ihre Entwicklung

Smartphones, Wearables sowie Geräte für das Internet der Dinge (IoT) und den intelligenten Wohnbereich werden immer kleiner und leistungsfähiger, und der Markt verlangt nach immer mehr Funktionen. Dies stellt Entwicklungsteams vor das Problem, Schaltungen zu verkleinern, um neue Funktionen hinzuzufügen. Eine der vielen Fragen, die sich stellen, lautet: Wie können wir Board-zu-Board-Verbindungen miniaturisieren, ohne die Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen?

Um hier Abhilfe zu schaffen, hat Molex mit Entwicklungsteams, Lieferanten von flexiblen Leiterplatten und seinen eigenen Auftragnehmern zusammengearbeitet und einen einzigartigen Ansatz entwickelt: die vierreihigen Board-zu-Board-Steckverbinder. Es handelt sich dabei um die kleinste Board-zu-Board-Steckverbinderfamilie der Welt, die für Ihr nächstes platzbeschränktes Design wie geschaffen ist.

Was macht die vierreihigen Steckverbinder anders?

Die Gesetze der Physik haben sich nicht geändert: Die einzige Möglichkeit, die Größe eines Steckverbinders zu verringern, besteht darin, die Kontakte enger zusammenzurücken. Die Grenze liegt hier darin, dass eine Verkleinerung der Kontaktabstände unter das branchenübliche Rastermaß von 0,35 Millimetern (mm) eine besondere Behandlung während der Herstellung erfordert. Für die Großserienhersteller von Konsumgütern ist das keine Option. Molex, bereits ein führendes Unternehmen im Bereich der Verbindungsinnovation, widmete seine Ressourcen diesem Problem und entwickelte eine Reihe von vierreihigen Board-zu-Board-Steckverbindern mit hoher Packungsdichte (Abbildung 1).

Abbildung 1: Die vierreihigen Board-zu-Board-Steckverbinder von Molex verwenden ein versetztes Schaltungslayout, bei dem die Kontakte in vier Reihen angeordnet sind. Der Effekt ist, dass sie den gewünschten Lötabstand von 0,35 mm beibehalten und trotzdem gleichzeitig einen Kontaktabstand von 0,175 mm bieten. (Bildquelle: Molex)

Der Trick ist folgender: Die Steckverbinder teilen die Kontakte auf jeder Seite in physisch versetzte Paare auf, wie man an der Buchse rechts in Abbildung 1 gut erkennen kann. Die Außenkontakte auf jeder Seite sind im Standard-Lötabstand von 0,35 mm angeordnet. Die Kontakte auf der Innenseite sind um einen Kontaktabstand von 0,175 mm versetzt - haben aber ebenfals einen Abstand von 0,35 mm. Das Ergebnis ist, dass die Kontakte auf jeder Seite des Steckverbinders den engeren Abstand von 0,175 mm erreichen, aber die Herstellbarkeit des Produkts nicht beeinträchtigen. Stattdessen behalten sie den branchenüblichen Lötabstand von 0,35 mm für die Oberflächenmontage bei.

Es liegt auf der Hand, dass das Schrumpfen des Steckers seine Festigkeit und Zuverlässigkeit beeinträchtigt haben könnte. Molex sorgt für Robustheit durch eine innere Armierung und einen eingegossenen Stromnagelkontakt (siehe Abbildung), der die Stifte bei der Serienfertigung und Montage vor Beschädigungen schützt. Molex hat außerdem eine breite Stecker-Buchsen-Ausrichtung vorgesehen, um die richtige Positionierung zu erleichtern und ein einfaches, sicheres Stecken sowie extrem niedrige Kontaktbruchraten zu gewährleisten.

Die Kontakte tragen zum zuverlässigen Betrieb des Stromkreises bei. Die Signalkontakte können Ströme bis 0,3 Ampere (A) übertragen, da sie einen Übergangswiderstand von nur 30 Milliohm (mΩ) bieten. Mit einem Übergangswiderstand von nur 20 mΩ ist der Stromnagelkontakt für Ströme von 3 A ausgelegt und erfüllt damit die Kundenanforderungen nach hoher Leistung in einem kompakten Formfaktor.

Der Gesamteffekt der versetzten Anordnung reduziert die Länge des Steckverbinders um 30 % im Vergleich zu einem Standardsteckverbinder (Abbildung 2).

Abbildung 2: Das vierreihige, versetzte Design ermöglicht einen Kontaktabstand, der nur halb so groß ist wie der eines Standardsteckers, und eine Reduzierung der Gesamtlänge um 30 %. (Bildquelle: Molex)

Molex bietet derzeit zwei Konfigurationen des Steckverbinders an: Eine mit 32 und eine mit 36 Pins. Die 32-polige Version enthält die Buchse 2033890323 und den Stecker 2033900323 von Molex. Es handelt sich dabei um extrem kleine Steckverbinder. Sowohl die Buchse als auch der Stecker sind nominell 1,94 mm breit, 4,835 mm lang und 0,5 mm tief. Die Gesamthöhe im gesteckten Zustand beträgt 0,6 mm.

Die 36-polige Version enthält die Buchse 2033890363 und den Stecker 2033900363 von Molex. Die Steckverbinder mit 36 Kontakten sind nominell 1,94 mm breit, 5,185 mm lang und 0,5 mm hoch. Die Gesamthöhe im gesteckten Zustand beträgt 0,6 mm.

Steckverbinder mit höheren Kontaktzahlen sind in Vorbereitung.

Die geometrische Effizienz dieser Steckverbinder hat wertvolle Leiterplattenfläche für Komponenten und Hardware freigesetzt, die für die Bereitstellung zusätzlicher Funktionen für zukünftige Designs benötigt werden.

Wenn man etwas Hintergrundmaterial liest, stellt man fest, dass Molex seit 2020 mehr als 50 Millionen vierreihige Steckverbinder zur Unterstützung seiner ursprünglichen Kunden ausgeliefert hat. Diese Erfahrung gibt Ihnen die Gewissheit eines bewährten, qualitativ hochwertigen Produkts und einer zuverlässigen Lieferung - entscheidende Elemente für jedes Ihrer Projekte.

Fazit

Wir sehen uns täglich mit schrumpfenden Formfaktoren konfrontiert. Daher ist es beruhigend zu wissen, dass große Anbieter von Board-zu-Board-Steckverbindern wie Molex an praktikablen Lösungen arbeiten, um uns die Arbeit ein wenig zu erleichtern. Dank ihrer kompakten Größe und zuverlässigen Leistung eignen sich die vierreihigen Board-zu-Board-Steckverbinder ideal für eine Vielzahl von Anwendungen, die immer kleinere Leiterplatten und Flex-Baugruppen erfordern. Die Verwendung dieser praxiserprobten Steckverbinder eröffnet nahezu unbegrenzte Möglichkeiten für die Miniaturisierungsanforderungen von Geräten wie Smartwatches, Telefonen, Wearables und einer wachsenden Anzahl von IoT-Geräten.