Miniaturisierung

Datenerfassung in immer kleineren Geräten mit leichteren, leistungsfähigeren Ultra-Miniaturlösung – bei maximaler Ergonomie und Robustheit

Die wachsende Zahl von Sensoren, die den zunehmenden Bedarf an Datenerfassung und -übertragung widerspiegeln, sowie die stetige Verkleinerung elektronischer Komponenten sind die beiden wichtigsten Innovationstreiber für immer kleinere, leichtere und leistungsfähigere Steckverbinder und elektronische Lösungen im Ultra-Miniaturformat mit hoher Dichte.

 

Dem Mooreschen Gesetz folgend hat die Miniaturisierung der Elektronik dazu geführt, dass man sich von sperrigen Geräten hin zu vollständig mobilen Versionen, einschließlich am Körper getragener Elektronik, bewegt. Die Herausforderung besteht darin, die Funktionalitäten und Leistungen der Elektronik zu maximieren und gleichzeitig ihren Platzbedarf auf ein Minimum zu reduzieren oder beizubehalten.

 

Auf dem Weg, diese Schwierigkeiten zu meistern, avancierten unsere Ingenieure zu Experten auf dem Gebiet der Leiterplatten- und Steckverbinderentwicklung sowie der Systemintegration mit dem Ziel, die Dichte zu erhöhen und das Format der Lösung (Größe, Gewicht, Ergonomie) zu minimieren.

Unsere Lösungen

Was wir meinen, wenn wir sagen ‘unsere Lösungen sind miniaturisiert’

Höhere Dichte

Optimierte Formatfaktoren

Höhere Dichte

Eine höhere Dichte bedeutet entweder mehr Funktionalität und Leistung bei gleichem Platzbedarf oder eine vergleichbare Funktionalität und Leistung bei reduziertem und minimiertem Platzbedarf – oder gar das Beste aus beiden Welten.

 

Eine Möglichkeit, eine höhere Dichte zu erreichen, besteht darin, herkömmliche Mehrfachsteckverbinder durch einen einzigen zu ersetzen, der verschiedene Kanäle desselben Typs (z. B. Daten) zusammenfasst und/oder verschiedene Kontakttypen miteinander kombiniert. Solche Kombinationen ermöglichen eine größere Flexibilität bei der Integration von Geräten und Leiterplatten.

 

Beispiele für hybride Konfigurationen für Kupferverbindungen sind die Kombination von Signal- und Leistungskontakten (bis zu 24 Kontakte mit einem Durchmesser von 0,5 mm in einem Buchsendurchmesser von 12 mm für unsere Ultraminiatur-Serie Fischer MiniMax™ Series) oder sogar Signal-, Leistungs-, Fluidik- und Koaxialkontakten. Für die optische Übertragung ist die Kombination von Glasfaser- und Kupferanschlüssen (für Strom oder Daten) besonders effektiv.

Ein weiteres Beispiel für das Hinzufügen zusätzlicher Funktionalität oder Leistung in einem ähnlichen Format ist die Integration von Transceivern in das Kabel – so können sperrige Zusatzkomponenten zur Protokollumwandlung überflüssig gemacht werden. Ein typisches Beispiel für eine solche Verbesserung der Datenübertragung ist die Umwandlung eines Ethernet-Signals an einem Ende des Kabels in ein USB-Signal am anderen Ende.

 

In unserem Bestreben, eine höhere Dichte zu erreichen und mehr in einem kleineren Gehäuse unterzubringen, haben wir auch höhere Datenübertragungsraten erforscht und neue Datenprotokolle wie das Single Pair Ethernet (SPE) eingeführt. Mit SPE kann ein Ethernet-Signal mit Datenraten von bis zu 1 Gbit/s über ein einziges verdrilltes Kabelpaar übertragen werden – im Gegensatz zur Standard-Ethernet-Übertragung, die für eine ähnliche Datenübertragungsrate mindestens 8 Kontakte benötigt.

Optimierte Formatfaktoren

Um die Dichte zu optimieren, beachten unsere Experten den Platzbedarf der Geräte in Bezug auf Volumen und Größe, ohne die Robustheit, Ergonomie und Leitfähigkeit unserer Lösungen zu beeinträchtigen.

 

Zu den wichtigsten Abmessungsfaktoren für unsere Konnektivitätslösungen gehören ein flaches Design und reduzierte Durchmesser:

  • Ihr “flaches”, rechtwinkliges Design lässt die Fischer Freedom™ Series nur halb so weit hervorstehen wie traditionelle rechtwinklige Lösungen.
  • Die ultra-miniaturisierte Fischer MiniMax™ Series bietet bis zu 24 Kontakte pro Buchse bei einem Durchmesser von 12 mm, was eine Platzersparnis von bis zu 45 % gegenüber Standardbuchsen mit einer vergleichbaren Anzahl von Kontakten bedeutet, das Ganze mit IP68-Abdichtung bei bis zu 5.000 Steckzyklen.

Die Außenabmessungen elektronischer Geräte folgen der wachsenden Nachfrage nach mobiler (oder tragbarer) Elektronik sowie nach Autonomie in der Robotik und in Fahrzeugen. Hierfür werden immer leichtere Komponenten benötigt. Mit einer Gewichtseinsparung von bis zu 75 % erreicht die Fischer MiniMax™ Series sowohl eine Größen- als auch eine Gewichtsreduzierung, wodurch die Leistung maximiert und gleichzeitig der Integrationsaufwand minimiert wird.

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