De montage methoden van RJ45-connectoren begrijpen: THT, SMT en THR uitgelegd

Inleiding

In het ontwerp van Ethernet-systemen met hoge snelheid zijn RJ45-connectoren kritieke interfaces die onderhevig zijn aan zowel elektrische als mechanische spanningen.montagewijze¥ ofDoorgattechnologie (THT),Technologie voor oppervlaktebevestiging (SMT), ofDoor-gat terugstroom (THR) rechtstreeks beïnvloedtsignaalintegriteit,verbindingsbehoud,thermisch gedrag, enprocescompatibiliteitVoor hardware-ingenieurs is een nuanceerd begrip van deze methoden cruciaal voor het balanceren van elektrische prestaties, mechanische betrouwbaarheid en kostenefficiëntie.

In dit artikel wordt een technische vergelijking gemaakt van RJ45-montagemethoden, waarbij rekening wordt gehouden met factoren zoals hoogfrequente transmissie, PCB-spanning, terugstroomcompatibiliteit,en productie-automatisering.

1Door-gattechnologie (THT)

Definitie:

THT houdt in dat verbindingspijnen worden ingebracht door middel van geboorde via's in het PCB en aan de onderzijde worden gelast, meestal via golfsoldering.

Mechanisch profiel:

• Axial retentieis hoog als gevolg van de volledige invoeging van de pen en de vorming van filets aan de soldeerzijde.
• met een breedte van niet meer dan 15 mmhebben een verhoogde volumetrische integriteit en zijn veerkrachtig onder mechanische belasting.
• Ideaal voor connectoren diepanelvergrendeling,frequente aansluitcycli, of worden blootgesteld aan trillingen of schokken.

Termische en montageoverwegingen:

• Vereistsecundaire golfsoldering, waarbij een aparte processtap na de terugstroom wordt toegevoegd.
• Niet ideaal voorSMT-platen met een hoge dichtheidvanwege de noodzaak van een bodemvrijheid.

Risico's van storingsmodus:

• Potentieel voor koude soldeerverbindingen als de voorverwarmingsparameters tijdens het golfsolderen niet optimaal zijn.
• Een hogere gevoeligheid voordoor middel van barrel crackingonder thermische cyclus als gevolg van door lood veroorzaakte spanning.

Gebruik scenario's:

• industriële regelaars
• Netwerkapparaten voor het opzetten van rekken
• Ethernet-modules voor defensie

2. Surface Mount Technology (SMT)

Definitie:

SMT RJ45-aansluitingenworden rechtstreeks op de oppervlakteplaten van het PCB gemonteerd en met terugstroom gesoldeerd, in overeenstemming met de standaard SMT-componenten.

Elektrische en mechanische aspecten:

• Kortere signaalpaden, verminderde parasitaire inductance, enbetere impedantiebeheersingvoor hogesnelheidsoverdracht (> 1 Gbps).
• Mechanische retentie is meestal lager, vooral in horizontale tabblad-down varianten, tenzij aangevuld metlokalisatiepen,EMI-schilden, ofmet een gewicht van niet meer dan 50 kg.

Productie-efficiëntie:

• Volledig compatibel metgeautomatiseerde pick-and-placeenterugstroomovens.
• Mogelijkhedentweezijdige verzameling, het verbeteren van het gebruik van het bord en de productie.

Uitdagingen:

• Thermische vervormingDe verwarming van de splijtingen kan tijdens de terugstroom leiden tot open of verplaatste soldeerslijmen.
• Risico vanverbindingsvlootof scheef tijdens de terugstroom zonder nauwkeurige mechanische beveiliging.

Typische toepassingen:

• Netwerkapparatuur voor consumenten (routers, IP-camera's)
• Servermodules met een hoge dichtheid
• Ingebedde Ethernet-interfaces

3. Door-gat terugstroom (THR)

Definitie:

THRis een hybride methode waarbij door-gat componenten worden gelast viaterugstroomIn plaats van een golf.montage door één procesmet SMT-componenten, met behoud van de mechanische voordelen van THT.

Mechanische en processterkte:

• Biedtvergelijkbare verankeringde sterkte tot THT als gevolg van de volledige invoegdiepte.
• De soldeerpasta wordt via vaten in een scherm afgedrukt en tijdens de terugstroom gesmolten, waardoor een sterke metallurgische binding ontstaat.
• Vermijdt extra golfsolderen productie met een hoge mix en een middelgroot volume.

PCB- en stencilontwerpvereisten:

• PCB-pads moetenmet een diameter van niet meer dan 20 mm,.
• Vereist geoptimaliseerdBeheersing van het volume van de pastaom leegloop of overloop te voorkomen.
• Het reflowprofiel moet worden ontworpen om dethermische massavan grote-pin connectoren.

Foutmodus en beperking:

• Vloeistof in verticale vatenkan optreden zonder een goed beheer van de pasta.
• Het ontwerp van de aansluiting moet rekening houden met:met terugstroomcompatibele kunststoffen(typisch LCP of PPS > 260°C Tg).

Ingenieurswetenschappelijke gebruiksgevallen:

• Ecu's voor Ethernet in de automobielindustrie
• Achtergrondapparatuur voor industriële automatisering
• Telecommunicatie-switchmodules

Technische vergelijkingstabel

Ingenieursoverwegingen bij de keuze van de montagewijze

Bij het selecteren van een montagewijze voor RJ45-connectoren in geavanceerde Ethernet- of PoE-ontwerpen moeten ingenieurs rekening houden met:

1.Mechanisch laadprofiel

• Wordt de RJ45 vaak ingebracht?
• Werkt het product in omstandigheden met trillingen of mechanische schokken?
• → GunstTHT of THRmet retentiepins.

2.Terugstroomtemperatuur tolerantie

• Kunnen de verbindingsmaterialen > 260 °C bij piektemperatuur tijdens Pb-vrije terugstroom weerstaan?
• → AlleenSMT- of THR-geschiktRJ45's zijn geschikt.

3.Signalfrequentie en EMI-prestaties

• Ontwerpt u voor 2.5G, 5G of 10GBASE-T?
• Heb je impedantiegeleide routing en geminimaliseerde stubs nodig?
• - Ja.SMT met interne magnetische afschermingkan een betere SI bieden.

4.Beperkingen van de assemblagelijn

• Is uw proces wel in staat om golf te solderen?
• Doel je opeenvoudige terugstroomom de kosten te verlagen?
• - Ja.THR of SMTis de voorkeur.

5.Beperkingen voor het opstapelen en boren van de planklaag

• THT/THR vereistvia tolerantieplanning, vatplaat, en laagbehoud.
• SMT maakt het mogelijkvia-in-paden kortere terugweg.

Conclusies

De RJ45-verbindingsmontagestrategie is niet alleen een mechanische keuze, het is een meerdere variabelen omvattende technische beslissing.signaalintegriteit,thermisch beheer,mechanische betrouwbaarheid, enproductie-efficiëntie.

• THTDe nieuwe technologie is onvervangbaar voor robuuste toepassingen en mechanisch veeleisende omgevingen.
• SMTDe Commissie heeft de Commissie verzocht om een verslag uit te brengen over de resultaten van de evaluatie van de resultaten van de evaluatie.
• THRHet biedt het beste van beide werelden ­ waardoor de mechanische sterkte met volledige compatibiliteit met SMT-lijnen mogelijk is.

Voor technische teams die netwerkhardware van de volgende generatie ontwikkelen,een vroegtijdige samenwerking tussen belanghebbenden uit de elektrische, mechanische en DFM-sector (Design for Manufacturing)is van cruciaal belang bij de keuze van de meest geschikte RJ45-aansluiting en montage.

BijRJ45-ModularJack.com, bieden wij een breed scala aan RJ45-connectoroplossingen aan, waaronderVerticale aansluitingen voor THT-, SMT- en THR-compatibiliteit¢ontworpen om verschillende lay-out- en prestatievereisten te ondersteunen.Als u hulp nodig heeft bij het kiezen van de juiste aansluiting of als u mechanische tekeningen wenst voor de integratie, kunt uNeem contact op met ons technisch team.We zijn hier om u te helpen uw ontwerp te optimaliseren.