Autonoma truckar, AGV:er och inspektionsdrönare använder allt oftare radarsensorer för att uppfatta sin omgivning. Bakom de sensorerna sitter en RF-elektronik som måste kopplas mellan kretskort utan att signalen försämras. Hur den kopplingen görs påverkar maskinens vikt, storlek och hur lätt den är att serva.
Vad som händer bakom sensorn
Radar och beamforming bygger på att många högfrekventa kanaler styrs samtidigt, ofta genom en matris av antenner som riktar signalen. I industrin syns samma princip i mmWave-radar för nivåmätning, kollisionsskydd på fordon och navigering i autonoma system. Bakom antennytan sitter en signalmodul, och mellan antenn och modul behövs förbindelser. När systemen växer och blir flerkanaliga måste kopplingen byggas allt tätare.
Lödd kontakt mot lödfri lösning
Den vanliga lösningen använder lödda kontakter, till exempel SMP, där två hylsor och en mellanliggande bullet förbinder korten. Varje kontakt löds fast, och vid service måste lödningen tas bort. En lödfri lösning använder i stället en enda komponent som placeras i en kavitet och trycks ihop mellan korten. Kopplingen sker genom tryck, inte lödning, och fungerar upp till 40 GHz i de mest krävande systemen.
Prestandan följer med. Mätningar på den här typen av tryckkontakt visar en insättningsförlust runt 0,2 dB vid 40 GHz. En komplett lödd board-to-board-koppling med flera komponenter landar ofta högre, eftersom varje hylsa, bullet och lödfog adderar förlust. Lägre total förlust ger renare signal i radar- och sensorsystem.
Vad det betyder i automatiserad tillverkning
För den som bygger elektroniken är den största vinsten att ett manuellt och felkänsligt processteg försvinner. Utan lödning förenklas den automatiserade kortmonteringen och antalet kassationer sjunker. Routingen på kretskortet blir enklare, och eftersom varje kontakt är mindre kan fler kanaler packas på samma yta. Det sänker vikt och materialkostnad i serieproduktion.
Servicen påverkas också. En lödfri kontakt byts genom att systemet öppnas och komponenten lyfts ur, utan avlödning. I en automatiserad linje betyder det att en modul kan bytas på plats och att stilleståndet blir kortare.
Kylplattan får dubbel funktion
Aktiva antenner sitter ofta mot en kylplatta som håller jämn temperatur. I en lödfri lösning används samma platta även för att positionera kontakten och bestämma avståndet mellan korten genom sin tjocklek. Kontakten anpassas efter plattans mått i stället för att konstruktören ska leta efter en standardkontakt som passar.
På väg in i fler industrimiljöer
Tekniken kommer från radar och försvar, men samma behov växer i industrin i takt med privata 5G-nät, uppkopplade fabriker och fler autonoma fordon. Den som vill se tekniska data, 3D-modeller och kundanpassade varianter hittar sortimentet av lödfria board-to-board-anslutningar för RF hos leverantören.
