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Broches Pogo : le guide ultime des connecteurs à ressort

Broches Pogo : le guide ultime des connecteurs à ressort

Par A Delapalisse



Broches Pogo : le guide ultime des connecteurs à ressort

Par Jeff Smoot

Dans cet article

  1. Tout savoir sur les broches Pogo
  2. Broches Pogo pour l’électronique
  3. Avantages d’une conception avec des broches Pogo
  4. Styles de broches Pogo
  5. Technologie de montage des broches Pogo
  6. Socles et cibles pour broches Pogo
  7. Considérations de conception avec des broches Pogo
  8. Applications des broches Pogo
  9. Résumé

Tout savoir sur les broches Pogo ?

Les broches Pogo sont de petits connecteurs métalliques à ressort utilisés dans de nombreux produits et systèmes électroniques pour établir et maintenir une connexion électrique sécurisée grâce à leurs points de contact. De forme tubulaire, ils contiennent un mécanisme à ressort interne qui leur donne l’apparence d’un bâton pogo miniature, d’où leur nom.

Et juste au cas où vous vous poseriez la question, le jouet original a été créé par Max Pohlig et Ernst Gottschall, et son nom a été créé en utilisant les deux premières lettres de chacun de leurs noms de famille. Comme vous pouvez l’imaginer, la similitude entre les bâtons pogo et les broches pogo s’arrête à leur nom et à un mouvement mécanique similaire. Voir la gamme de broches pogo et  de broches PCB de Same Sky.

Broches Pogo pour l’électronique

Les broches Pogo utilisées dans l’industrie électronique ont été inventées aux Bell Labs au début des années 1970 et ont été d’abord utilisées dans les équipements de test de semi-conducteurs pour leurs avantages de miniaturisation et de performances précises et reproductibles. L’amélioration continue de la stabilité, de la capacité en courant et de la taille les rends cependant bien adaptées à une utilisation dans une large gamme d’appareils électroniques sur les marchés grand public, industriel et médical.

Elles se composent d’un cylindre, d’un piston et d’un ressort hélicoïdal interne et sont généralement fabriquées en laiton ou en alliages de cuivre, souvent avec un revêtement de nickel. L’or et d’autres métaux de placage sont également proposés pour améliorer la résistance de contact. Elles sont généralement regroupées de manière dense dans un dispositif d’interconnexion pour permettre plusieurs points de contact sur une carte de circuit imprimé ou dans un connecteur destiné à être fréquemment accouplé et désaccouplé.

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Structure typique de la broche pogo

 

Avantages d’une conception avec des broches Pogo

Comme nous l’avons mentionné, l’utilisation de broches pogo dans une conception peut être plus rentable que d’autres dispositifs de connexion mécanique. Au-delà du prix, elles offrent également un nombre important d’autres avantages en matière d’ingénierie, notamment :

  • Gain de place et de hauteur sur la carte
  • Conception robuste pour une utilisation prolongée, résistante aux chocs mécaniques et aux vibrations pendant de nombreux cycles d’accouplement
  • Course de contact élevée pour des connexions fiables permettant la dilatation/contraction de la carte
  • Montage machine pour un assemblage de précision
  • Commodité de l’alignement automatique
  • Force constante contre le socle d’accouplement pour éviter la perte de la connexion
  • Facilement adaptable pour diverses configurations de cartes
  • S’adapte à divers processus de fabrication

Les broches Pogo sont également disponibles dans une grande variété de tailles (longueur et diamètre), de matériaux, de forces de fonctionnement, de capacités de courant, de layout de pastilles et de types de pistons pour s’adapter aussi bien aux applications électroniques difficiles que quotidiennes.

Styles de broches Pogo

Il existe de nombreux types de solutions de connexion à broche pogo, offrant des fonctionnalités qui dépendent de votre application, des exigences du cycle de vie et des besoins de personnalisation. Voici une liste des fonctionnalités pogo les plus populaires disponibles pour votre conception :

  • Courant élevé : généralement de 2 à 8 A, mais des valeurs nominales plus élevées sont disponibles
  • Haute fréquence : capable de gérer jusqu’à 10 Gbit/s
  • Étanche : intègre des mécanismes d’étanchéité efficaces pour résister à l’eau et à l’humidité
  • Magnétique : utilise une force magnétique pour établir et maintenir la connexion et la polarisation
  • Faible force de ressort : exerce une force de ressort plus faible que la normale sur les contacts
  • Contact à bille roulante : utilise une bille à l’extrémité de la sonde à ressort pour assurer un signal continu lorsque les contacts sont soumis à un déplacement
  • Vis filetées : elles sont dotées d’un filetage sur le piston ou le cylindre, ce qui leur permet de se fixer en toute sécurité sur des cartes ou des appareils
  • Coupelle de soudure : comprend une petite coupelle de soudure à l’arrière de la broche pour la fixation d’un fil
  • Double extrémité : incorpore des contacts à ressort à chaque extrémité de la broche
  • Verticale ou base plate: broches qui s’élèvent verticalement de la carte de circuit imprimé pour les connexions de carte à carte
  • Angle droit (horizontal) : offre une orientation de la broche de 90° par rapport à la carte de circuit imprimé pour permettre le montage horizontal du composant
  • Flottant : contact à ressort standard à une extrémité et une surface incurvée à l’autre extrémité qui permet d’utiliser les deux côtés comme contacts tout en évitant une compression excessive.

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Connecteurs à broches pogo à double extrémité et à angle droit

 

Technologie de montage des broches Pogo

Les broches Pogo sont généralement fournies sous forme de composants individuels à monter sur une carte ou une prise dans une application particulière. En tant que telles, elles font partie intégrante d’une solution d’interconnexion personnalisée  pour répondre à vos besoins. Cependant, en fonction de votre conception, vous pouvez utiliser des ensembles de connecteurs prêts à l’emploi contenant des broches pogo montées dans un matériau isolant et disponibles avec le matériel de montage.

Si vous construisez vos propres cartes ou prises utilisant des broches pogo, il existe différents types d’insertion disponibles, y compris des broches montées par press-fit, serties, soudées ou sans soudure. Les technologies de montage disponibles comprennent le montage en surface, le trou traversant, le montage sur fil et la suspension libre.

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Types courants de broches pogo

 

Socles et cibles pour broches Pogo

La fonction de base d’un connecteur électrique est de raccorder ou d’accoupler deux ou plusieurs composants. En tant que tel, un connecteur a besoin d’un composant compatible avec lequel il peut se connecter. Les broches Pogo sont un peu différentes en ce sens qu’elles peuvent soit s’accoupler avec un socle ou une prise, soit se connecter sur une pastille spécifique sur une carte de circuit imprimé. La cible peut être un composant spécifique, une zone plaquée d’une carte de circuit imprimé ou un socle de puce personnalisé utilisé pour tester des puces informatiques.

La fonction d’une cible est de fournir une connexion électrique fiable où les broches pogo peuvent se connecter et rester stables jusqu’à ce que la connexion soit retirée. La plupart des fabricants de broches pogo fournissent également de nombreux styles différents de socles ou de cibles.

Considérations relatives à la conception de la broche Pogo

De même que pour de nombreux autres connecteurs, vous devrez définir certaines spécifications d’ingénierie afin de déterminer quelles broches pogo vous devez utiliser dans votre conception,. Voici ce que vous devrez prendre en compte :

  • Taille et format : taille du fil, diamètre de la broche, format de la broche (ronde, carrée, rectangulaire)
  • Matériau de contact : laiton, cuivre, nickel, bronze
  • Placage de contact : or, argent, nickel, palladium, zinc, étain, plomb
  • Données électriques : résistance de contact, courant nominal
  • Mouvement : taille du piston et hauteur de travail (pour la course du piston) et précision dimensionnelle (tolérances)
  • Données physiques : force d’actionnement initiale pour établir le contact et force de compression moyenne pour le maintenir
  • Autres facteurs : exposition à la chaleur, au froid, aux chocs, aux vibrations, aux atmosphères corrosives, à l’humidité ou à d’autres conditions environnementales sévères

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La compression maximale et minimale ainsi que la hauteur de travail recommandée se trouvent généralement sur le schéma de principe des broches pogo

 

Applications types pour les broches Pogo

Comme beaucoup d’autres composants utilisés dans l’électronique, les broches pogo semblent engendrer de nouvelles applications du jour au lendemain. Parmi les utilisations les plus évidentes, citons tous les endroits où une connexion électrique doit être réalisée et où une pression constante du contact assure une connexion robuste. Cela inclut les connexions carte à carte, les produits grand-public ayant des connexions de données ou d’alimentation, les stations d’accueil et chargeurs de batterie, les dispositifs médicaux portables, les tests de circuits imprimés et de circuits intégrés et d’autres machines. Presque tous les appareils qui nécessitent une connexion temporaire ou une station d’accueil pour le flux de signaux de données ou le courant de charge peuvent bénéficier d’une solution de conception utilisant des broches pogo.

Résumé

Les broches Pogo assurent une connexion électrique cohérente et fiable entre composants et appareils. Leur conception et leur fonction simples garantissent leur durabilité à travers des milliers de cycles d’accouplement et de dés-accouplement et peuvent compenser les petits dés-alignements de la connexion. Ils sont également économiques et peu encombrants, ce qui en fait une solution de connexion idéale pour de nombreuses applications électroniques modernes.

Tags:

Connecteurs interconnexion Broches Pogo Broches PCB

Ressources additionnelles

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Jeff Smoot

Vice-président de l’ingénierie

Depuis qu’il a rejoint Same Sky en 2004, Jeff Smoot a revitalisé les départements de qualité et d’ingénierie de l’entreprise en mettant l’accent sur le développement, le soutien et la mise sur le marché de produits. En mettant l’accent sur la réussite du client, il a également dirigé la mise en place d’une équipe d’ingénierie d’application pour fournir une conception et un support technique techniques améliorés sur le terrain et en ligne aux ingénieurs pendant leur processus de conception. En dehors du bureau, Jeff aime le plein air (ski, randonnée, camping), passer du temps avec sa femme et ses quatre enfants, et être un fan de longue date des Broncos de Denver.

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