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“Les connecteurs pour circuits imprimés sont les principales interconnexions de tous les systèmes électroniques, car ils permettent de connecter des composants électroniques sans les souder en permanence et peuvent réduire les coûts de maintenance jusqu'à 40% pour les applications industrielles”, indique la documentation technique de l'Agence européenne pour l'environnement. Phoenix Contact. “Par conséquent, en l'absence de connecteurs pour PCB, il serait nécessaire de souder directement chaque fil et chaque module sur le PCB, ce qui rendrait les réparations plus complexes, allongerait les périodes d'immobilisation et rendrait les fabricants de l'industrie électronique interentreprises incapables d'assembler des modules.”
Pourquoi les connecteurs de circuits imprimés sont-ils importants pour l'électronique interentreprises ?
Les connecteurs pour circuits imprimés offrent des avantages essentiels à l'électronique industrielle, aux systèmes automobiles, aux appareils IoT et aux équipements commerciaux, comme le confirment les données et la normalisation de l'industrie.
- Réduction des frais de maintenance et des temps d'arrêt : Selon le rapport 2026 PCB Connector Market Report de Grand View Research, la conception modulaire a permis d'améliorer le temps de réparation des équipements de 55% pour les solutions de connecteurs modulaires par rapport aux solutions entièrement soudées, un avantage clé important pour les clients industriels qui fonctionnent 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.
- Intégration fiable de plusieurs systèmes de circuits imprimés : Les nouveaux produits haut de gamme tels que les stations de base 5G et les contrôleurs de véhicules électriques comportent en moyenne 3 à 8 circuits imprimés, et l'utilisation de connecteurs de circuits imprimés permet un partage fiable des données et de l'énergie entre les circuits imprimés, ce qui contribue à la croissance de la fabrication interentreprises.
- Conformité aux normes de fiabilité industrielle : Les connecteurs PCB de qualité sont fabriqués conformément aux normes IPC-A-610 et IEC 60512 et sont qualifiés pour supporter des vibrations allant jusqu'à 20 Gs. Les plages de température de fonctionnement comprises entre -55°C et +125°C et plus de 500 cycles de branchement et de débranchement en font des produits idéaux pour une utilisation dans des applications industrielles difficiles.
Rapport de Harwin sur les technologies d'interconnexion Les connecteurs de circuits imprimés constituent la “base des systèmes électroniques flexibles”, 78% d'appareils d'automatisation industrielle et 65% d'appareils électroniques automobiles utilisant des connecteurs de circuits imprimés normalisés pour leurs performances et leur facilité d'entretien.
Trois grands types de connecteurs pour circuits imprimés
Les connecteurs industriels et commerciaux pour circuits imprimés sont généralement classés en trois catégories communes, chacune étant étayée par les spécifications des principaux fabricants et utilisée pour des applications distinctes en fonction des exigences d'assemblage.
Connecteurs carte à carte du PCB
Les connecteurs carte à carte sont conçus pour connecter directement deux cartes PCB et offrent une conception compacte avec une transmission de signal à grande vitesse qui répond aux exigences des conceptions électroniques à haute densité. Les caractéristiques et l'utilisation des connecteurs carte à carte sont les suivantes :
Caractéristiques : Petites tailles de pas disponibles de 0,031 pouce (.3mm) à 0,1 pouce (2,54mm) ; conception empilable ; prise en charge des connexions 5G/PCIe 4.0 à haut débit de données.
Applications industrielles : Tablettes, communications 5G, systèmes de gestion des batteries des véhicules électriques et commutateurs de réseau.
Avantages des connecteurs carte à carte : TE Connectivity Technical Briefs indique que les connecteurs carte à carte éliminent jusqu'à 30% de la surface qui serait nécessaire pour une solution basée sur un câble, ce qui les rend appropriés pour une utilisation dans des appareils industriels ultra-compacts.
Connecteurs fil à fil pour circuits imprimés
Les connecteurs fil-carte sont utilisés pour connecter des fils et/ou des câbles à une carte. carte de circuit imprimé qui transfère l'énergie, envoie les signaux des capteurs et connecte les modules externes entre eux. Toutes ces fonctions sont essentielles pour les appareils qui nécessitent un accès à des sources d'entrée externes.
Les caractéristiques les plus importantes des connecteurs fil-carte sont les suivantes :
- Les connecteurs sont capables de supporter de grandes quantités de courant en fonction du modèle, ainsi que d'être installés sans outils.
- Les applications industrielles sont nombreuses et comprennent les dispositifs d'alimentation électrique, les entrées de capteurs industriels, les faisceaux de câbles pour les applications automobiles et les systèmes de contrôle électrique dans les bâtiments.
L'Industrial Interconnect Guide de Molex indique que plus de 92% d'équipements d'automatisation industrielle utilisent des connecteurs fil à fil pour créer des solutions de câblage flexibles qui simplifient l'assemblage sur le terrain pour les entreprises du secteur industriel.
Connecteurs à broches et connecteurs femelles
Les pin headers et les sockets sont deux types de pin headers métalliques qui sont utilisés pour connecter des PCB et pour faire correspondre les broches avec celles de l'autre composant. Ils vous permettent de connecter des composants entre eux sans utiliser de soudure, ce qui en fait une excellente option pour les tests et le remplacement modulaire de pièces. Voici ce que vous devez savoir :
Caractéristiques : Conforme à la directive RoHS, compatible avec l'assemblage SMT standard et l'assemblage par trou traversant et 25% moins cher que les connecteurs spécialisés.
Applications industrielles : Cartes de développement, commandes industrielles et prototypes électroniques grand public à bas prix.
Avantages pour les entreprises : 80% des startups de l'électronique utilisent le catalogue de produits 2022 de Harwin pour se connecter à leurs prototypes, ce qui en fait le moyen le plus rentable de mener des activités de recherche et de développement et de fabriquer des produits en petite quantité.
Comparaison rapide de 3 types de connecteurs pour circuits imprimés
| Type de connecteur | Cas d'utilisation principal | Avantage principal | Priorité aux applications industrielles |
| Conseil d'administration à conseil d'administration | Intégration multi-PCB | Peu encombrant, rapide | Élevé (5G, automobile, compact) |
| Fil à fil | Connexion du câblage externe | Courant élevé, entretien facile | Haut (contrôle industriel, électricité) |
| Connecteurs et douilles | Essais et remplacement modulaire | Peu coûteux, réutilisable | Moyen (R&D, équipement à faible coût) |
Deux méthodes d'installation standard pour les connecteurs de circuits imprimés
Les connecteurs pour circuits imprimés s'appuient sur deux des méthodes de montage les plus largement acceptées par les normes IPC, telles que spécifiées par le consensus de l'industrie ; le choix entre ces deux méthodes est basé sur l'ampacité, la résistance mécanique et l'efficacité de fabrication, qui sont considérées comme essentielles lorsque l'on tente de trouver le bon rapport prix/performance pour les fabricants qui font du commerce interentreprises.
Montage par trou traversant
Le montage traversant consiste généralement à insérer les broches du connecteur dans des trous pré-percés dans le circuit imprimé, puis à souder les broches du connecteur sur la face arrière du circuit imprimé. Les connecteurs à montage traversant sont conformes aux spécifications IPC-A-610 2026 Classe 3, qui exigent que les connecteurs soient construits avec la plus grande fiabilité possible pour l'application prévue et que les filets de soudure aient une hauteur d'au moins 1,5 mm pour assurer une résistance mécanique fiable contre les charges de cisaillement. Selon Phoenix Contact, les connecteurs à montage traversant offrent une connexion mécanique fiable, peuvent supporter des courants élevés (jusqu'à 50 A), ont une forte résistance aux accouplements et désaccouplements fréquents et sont donc bien adaptés aux environnements difficiles, aux applications de haute puissance et aux applications réparables sur le terrain.
Technologie de montage en surface
Technologie de montage en surface connecte tous les connecteurs via leurs pastilles de soudure respectives directement à la surface des circuits imprimés, sans qu'il soit nécessaire de percer des trous. Les connecteurs SMT sont conformes à la norme IPC-7351B 2026 pour la conception des pastilles, et les tolérances de conception pour la taille des pastilles sont de ±0,05 mm afin de garantir une précision d'assemblage constante. Selon l'IPC, la taille des connecteurs SEC est inférieure à celle des connecteurs THMC ; ils conviennent à la production de masse automatisée et à l'assemblage électronique, et le montage par trous traversants réduit le temps d'assemblage électronique global de 40%. Ces caractéristiques font que les connecteurs SMT conviennent parfaitement à tous les petits appareils électroniques tels que les smartphones, les tablettes, les appareils industriels minces et tous les appareils électroniques grand public produits en grandes quantités.
Quelles sont les normes IPC applicables à l'assemblage des connecteurs de circuits imprimés ?
Les normes IPC qui s'appliquent à l'assemblage des connecteurs de circuits imprimés dans les appareils électroniques industriels B2B sont les suivantes
- Qualité des joints de soudure IPC-A-610
- IPC-7351B Schéma de configuration pour la technologie de montage en surface
- Lignes directrices IPC-2221 pour la conception et la mise en page des cartes de circuits imprimés
- IPC-9701 Essais de fiabilité des assemblages électroniques
Tous les connecteurs pour circuits imprimés doivent être conformes à ces cinq normes IPC afin de produire des connecteurs cohérents, de haute qualité et fiables, ainsi que des connecteurs pour circuits imprimés. Procédés d'assemblage des circuits imprimés.
Comment choisir les bons connecteurs pour circuits imprimés
La sélection des bons connecteurs de circuits imprimés pour les producteurs d'électronique B2B et les agents d'achat industriels exige le respect de la norme IPC-2221 et des normes industrielles. Le processus de prise de décision peut être éclairé par les cinq éléments essentiels suivants :
- Charge de courant et de tension : En fonction des exigences de tension et de courant de l'équipement utilisé dans les applications industrielles, vous pouvez avoir besoin d'un connecteur à trous traversants d'une capacité d'au moins 20 A pour les équipements industriels de grande puissance ; ou vous pouvez avoir besoin de connecteurs carte à carte à utiliser avec un module de signal où le pas du connecteur est de 0,5 mm pour les signaux de faible puissance.
- Vitesse du signal : les exigences en matière de données à grande vitesse d'applications telles que la 5G et le PCIe peuvent être gérées par l'utilisation de connecteurs à impédance contrôlée afin d'éliminer la perte de données du signal transmis.
- Conditions environnementales : Les connecteurs doivent assurer une protection contre les environnements difficiles, y compris les vibrations et l'humidité, en utilisant des connecteurs classés IP65+ avec une soudure résistante aux hautes températures.
- Échelle de production : Dans le cas d'une production en grande quantité, l'utilisation de connecteurs à montage en surface est un avantage car ils peuvent être assemblés automatiquement ; la production en petite quantité et les projets de R&D utilisent généralement des connecteurs à broches pour maximiser le rapport coût-efficacité.
- Facilité de maintenance : Les normes IPC -A-620 pour l'assemblage des câbles stipulent que les connecteurs nécessitant une maintenance sur le terrain doivent être montés à l'avant de l'équipement assemblé.
Indépendamment de toute exigence supplémentaire, toutes les performances des connecteurs doivent être vérifiées par un test thermique, un test de vibration et un test d'accouplement/désaccouplement selon le certificat de performance IPC-9701. Notre équipe de professionnels chez PCBINQ vous aidera à vous assurer que vos projets de circuits imprimés répondent à toutes les exigences mondiales rigoureuses.
FAQ
Les connecteurs carte à carte permettent de connecter deux cartes en interne pour former un ‘module’ plus grand, tandis que les connecteurs fil à carte sont conçus pour connecter des fils externes à une carte pour l'alimentation électrique ou l'entrée d'un capteur.
Il n'y a pas de différence de fiabilité entre les connecteurs CMS et les connecteurs à trous traversants. Les connecteurs SMT sont fabriqués selon les normes de certification IPC de niveau 2, tandis que les connecteurs à trous traversants sont généralement utilisés pour les applications de haute fiabilité de niveau 3.
Selon les normes IEC 60512-1-100, les connecteurs industriels de haute qualité pour circuits imprimés peuvent supporter entre 500 et 1 000 cycles de branchement/débranchement.
