La progettazione dei cablaggi in ambito automotive assume un'importanza sempre crescente data la strategica funzione di questo sottosistema. All’interno di ogni veicolo ogni dispositivo necessita di una connessione di natura elettrica, sia per funzionalità di trasmissione dati, che di alimentazione.
L'importanza del cablaggio
Col termine generico di cablaggio si intende l’insieme di fili, cavi, connettori, e parti meccaniche che servono a realizzare le connessioni fra le interfacce elettriche dei vari componenti ed elementi appartenenti ad altri sottosistemi. Tutti i cablaggi sono progettati per soddisfare i requisiti elettrici di base: evitare perdite di tensione, assicurare l’integrità del segnale, garantire la protezione rispetto alle interferenze derivanti dall’accoppiamento induttivo e capacitivo e dalle scariche elettrostatiche.
I cavi e i connettori devono garantire il funzionamento sotto ogni condizione di carico previsto, perciò la loro progettazione deve essere accurata ed eseguita nel pieno rispetto dei requisiti di funzionamento in sicurezza, al fine di ridurre al minimo i rischi per i passeggeri e per l’autoveicolo.
Yamaichi Electronics è una delle principali aziende produttrici di zoccoli di test e di burn-in, connettori a spina e sistemi di connessione, la cui affidabilità e sicurezza di funzionamento sono indispensabili per la piena riuscita di ogni progetto. Yamaichi Electronics ha scalato molto velocemente la piramide del mercato mondiale come produttrice di componenti di elevata qualità e di grande affidabilità per applicazioni complesse nei seguenti campi: semiconduttori, automazione industriale, automotive, data networking, measurement & testing, medicale, mobile computing, embedded computing, tanto per citare i principali.
Y-Lock Pullforce, il sistema board-to-cable per applicazioni automotive
Yamaichi Electronics progetta, produce e distribuisce svariati connettori nel settore automotive per applicazioni quali l’infotainment, i sistemi di telecamere, il car computing, l’antenna e la TV, la navigazione, i sistemi radar e lidar, i sistemi di gestione della batteria.
Tutti i suoi prodotti per automotive sono fabbricati in impianti certificati ISO TS16949.
Tra questi la serie Y-Lock è costituito da un sistema scheda-cavo ed è disponibile in 3 diverse versioni. Negli ultimi anni, il sistema ha dato prova di sé con successo in un’ampia varietà di applicazioni nel settore automotive. Il cavo piatto flessibile FFC (Flexible Flat Cable) adatto al connettore è prodotto all’interno della propria fabbrica di Francoforte.
Il sistema di connettori basato sul principio Non-ZIF ((Zero Insertion Force) è caratterizzato soprattutto dal meccanismo di chiusura, che funziona senza l’azionare un meccanismo di sblocco. La versione 1 è bloccata mediante ganci a scatto sull’alloggiamento del connettore, che scattano in posizione dietro il nastro di supporto dell’FFC/FPC (Flexible Printed Circuits). La rimozione della FFC è semplice come l’inserimento del connettore, utilizzando una forza di estrazione definita.
La versione 2 di Y-Lock mantiene le positive caratteristiche della versione 1, ma ne offre di aggiuntive interessanti.
Viene infatti equipaggiato con un irrigiditore di plastica, che viene assemblato meccanicamente con l’FFC. Attraverso l’irrigiditore viene poi effettuato il bloccaggio con il connettore a spina. Questo nuovo sistema facilita la guida e l’inserimento dell’FFC nel connettore. Inoltre, le forze di estrazione della FFC aumentano da circa 10N a circa 25N.
Un altro aspetto positivo di Y-Lock è la massima protezione possibile della sovrapposizione dei contatti tra i pad FFC e il connettore. Una sovrapposizione che è assicurata dalla guida FFC nel connettore. Nella versione 2, la guida è resa ancora più facile dall’uso di un piolo per il posizionamento dell’FFC. Ciò significa che una posizione inclinata dell’FFC non è affatto possibile, come può accadere ad esempio quando si utilizzano connettori ZIF, eliminando quindi il pericolo di una copertura insufficiente dei contatti.
Per un’affidabilità di contatto ancora più sicura per le applicazioni critiche, è stata introdotta la versione 3, dotata di un dispositivo supplementare sotto forma di ganci di bloccaggio laterale e frontale.
Il concetto Y-Lock è particolarmente adatto nelle situazioni di montaggio con problemi di spazio e consente un accoppiamento sicuro anche senza contatto visivo, indipendentemente dal fatto che sia un accoppiamento manuale o automatico. Grazie al design particolarmente robusto, questa versione è particolarmente richiesta nel campo dei sistemi di gestione della batteria.
Il design di tutte e tre le versioni è stato appositamente adattato ad aree di utilizzo che sono soggette a stretti requisiti, come ad esempio nelle applicazioni automobilistiche o di automazione industriale. Ad esempio, è stata prestata attenzione all’aumento della capacità di carico in caso di vibrazioni e urti e a sottostare a requisiti climatici severi, con temperature da -40 a +105°C. La qualifica si basa sull’esigente standard automobilistico LV 214.
La versione 2 di Y-Lock Pullforce è disponibile nelle versioni a 18 e 50 pin con un passo di 0,5 mm e un orientamento del connettore di 180°. Altre versioni con diverso numero di poli sono disponibili su richiesta. In questo modo viene sensibilmente ampliata la gamma di varianti già esistenti della versione base che è disponibile con passo di 0,5mm e 1,0mm, con un numero di contatti compreso tra 12 30 e con angoli di 90° e 180°.
La versione 3 è attualmente disponibile con 20 pin e passo di 1,0mm o in alternativa con 10 pin con passo di 2,0mm.
Y-Circ P, i connettori ad angolo per circuiti stampati
L’ampia produzione dell’azienda include anche connettori circolari push-pull della serie Y-Circ P. Gli ultimi codici aggiunti alla famiglia sono le prese con contatti ad angolo per il montaggio su circuito stampato; sono prese con contatti ad angolo liberi e prese ad angolo con un alloggiamento predisposto per la schermatura dei segnali.
La prima variante implica le diverse prese per montaggio frontale (WA), montaggio sul retro (WD) e montaggio fronte-retro (WC). I contatti sono marcati con la dicitura FQ e MQ nel codice numerico di tipo. Per semplificare la configurazione, questi nuovi tipi di contatti sono stati aggiunti nel configuratore di prodotto disponibile sul sito di Yamaichi, a richiesta l’azienda è anche disponibile a fornire ai clienti campioni per testare questo nuovo tipo di connettore durante lo sviluppo dei loro progetti.
Le varianti di alloggiamento sono disponibili nelle misure 9 e 12. Possono essere avvitati a scelta alla parete dell’alloggiamento (connettore di tipo WE) o semplicemente inseriti nell’apposita apertura nell’alloggiamento (connettore di tipo WI).
Entrambe le varianti sono provviste di alloggiamento metallico che scherma dai disturbi anche i segnali più sensibili.
Questi nuovi tipi di connettori sono disponibili con diversi tipi di contatti e di misure; il configuratore online aiuta a comporre il codice di tipo richiesto.
Nuova generazione di test contactor Y-RED
Yamaichi Electronics ha una lunga tradizione nella produzione di zoccoli di test e di burn-in e con la nuova generazione Y-RED espande il proprio portafoglio prodotti dedicati al test dei semiconduttori.
Grazie ad un’esperienza ultradecennale nello sviluppo di test contactor personalizzati, la nuova generazione Y-RED combina una tecnologia di alta qualità, elementi standardizzati e, come particolare punto di forza, un montaggio semplice e di facile utilizzo.
Come primo prodotto della nuova generazione di Y-RED, il socket standard è disponibile per applicazioni di qualifica dei componenti come HAST, HTOL o Burn-in. La dimensione della griglia parte da a 0,30 mm. L’intervallo di temperatura di applicazione è specificato da -40°C a 150°C. I socket Y-RED sono progettati per i package LGA, QFN e BGA, nonché (WL)CSP.
Una parte di sviluppo fondamentale è la nuova tecnologia di montaggio della base, che è stata ripensata per semplificare il lavoro dell’utente finale. Con i socket convenzionali la gestione dei circuiti stampati tramite l’attacco filettato, la rondella e il dado è a volte un po’ complicata. La nuova generazione Y-RED introduce una piastra di montaggio con viti preassemblate. Se i fori di montaggio nel circuito stampato sono stati eseguiti con sufficiente precisione, questa piastra si blocca da sola o può essere facilmente pressata a mano. La base viene poi semplicemente avvitata dall’alto con dadi a manicotto. La piastra di montaggio viene utilizzata come protezione per il trasporto e può essere utilizzata anche come rinforzo opzionale.
Ulteriori caratteristiche sono la spinta a molla nel coperchio per compensare le tolleranze in altezza dei componenti e, naturalmente, l’esatta guida dei componenti nella base.
L’elevato grado di standardizzazione delle parti fresate si riflette nei brevi tempi di progettazione e produzione.
Per soddisfare le ulteriori esigenze del mercato, in Yamaichi Electronics sono sotto progetto ulteriori prodotti facenti capo alla nuova generazione Y-RED, indirizzati ad applicazioni nell’analisi dei guasti, nelle misure di laboratorio a bassa induttanza e HF/KOAX e Kelvin.
