Les connecteurs, utilisés partout et déclinés en une grande variété de types, exigent une qualité sans faille. Cette section détaille les facteurs, tels que la corrosion, l’oxydation, l’usure, l’adhérence de corps étrangers, les défauts de brasure, les moustaches d’étain et la migration, qui risquent d’engendrer un défaut de continuité, une isolation insuffisante ou un faux contact. Vous y retrouverez également les solutions à ces différents problèmes.
N’oubliez pas de consulter nos exemples d’applications du nouveau microscope numérique 4K de KEYENCE, qui résout les difficultés les plus fréquemment rencontrées lors de l’analyse des défauts et du contrôle qualité, grâce à une observation détaillée, une mesure 3D et une évaluation quantitative des connecteurs tridimensionnels.

Causes, observation et mesure des problèmes relatifs aux connecteurs, tels qu’un défaut de continuité

Différents types de connecteur et importance de la qualité

La diffusion massive des appareils numériques et de communication a fait exploser la demande de connecteurs performants. Les avancées technologiques appellent également à une diversification des types et des applications des connecteurs.
Parmi les types les plus communs, le connecteur USB, lui-même décliné en différentes formes, est largement utilisé, par exemple pour la connexion de périphériques d’ordinateur et la charge des appareils portables. Dans le domaine de la communication, le connecteur RJ-45, exploité pour les connexions LAN, et les connecteurs LC/SC, pour les connexions à fibre optique, sont les plus usités. D’autres connecteurs existent, notamment les connecteurs XLR, téléphoniques et RCA, depuis longtemps utilisés pour la transmission de signaux audio analogiques, et les connecteurs HDMI et VGA, très répandus pour la transmission de signaux vidéo numériques vers des écrans et moniteurs.

Outre ces connecteurs grand public, de nombreux connecteurs à usage général ou spécifique sont utilisés dans diverses industries. Les faux contacts, défauts de continuité et isolations insuffisantes provoqués par des connecteurs défectueux risquent non seulement d’affecter la satisfaction client mais également d’entraver de nombreux professionnels dans leurs activités quotidiennes.
Les connecteurs équipent également des composants électriques particuliers, tels que les faisceaux de câbles en automobile, servant à la commande électronique d’un nombre croissant d’équipements. Tout défaut ou toute corrosion de ces connecteurs risque de provoquer un accident. C’est pourquoi, une haute qualité et une fiabilité sans faille sont de rigueur pour ces composants essentiels.

Problèmes classiques des connecteurs et leurs causes et solutions

Nous vous présentons ici les principaux problèmes auxquels sont sujets les connecteurs et qui peuvent engendrer des faux contacts, un défaut de continuité et une isolation insuffisante, compromettant ainsi leur qualité et leurs performances. Vous retrouverez également les contre-mesures efficaces à chaque problème.

Corrosion/oxydation
Phénomène : Ce problème se produit lorsque le nickel, le cuivre ou tout autre métal contenu dans le métal de base se corrode et se désagrège pour former un dépôt sur la surface.
Causes possibles : Température élevée, humidité élevée et gaz corrosifs
Contre-mesure : Plaquer les connecteurs à l’or ou appliquer un inhibiteur de corrosion et d’oxydation.
Usure
Phénomène : Ce problème se produit lorsque des vibrations ou des chocs entraînent le glissement des parties en contact qui finissent par s’user.
Causes possibles : Vibrations, chocs, insertion et retrait fréquents
Contre-mesure : Utiliser un connecteur à haute pression et large surface de contact.
Adhérence de corps étrangers
Phénomène : Ce problème se produit lorsque des corps étrangers adhèrent au connecteur et entravent la conduction électrique.
Causes possibles : Intrusion de gaz ou de particules fines dans le connecteur
Contre-mesure : Augmenter le degré de scellement et d’herméticité.
Défauts de brasure
Phénomène : Ce terme générique se réfère à l’isolation insuffisante ou au défaut de continuité causé(e) par une brasure inappropriée.
Causes possibles : Ruptures ou fissures de brasure, billes de brasure, ponts de brasure et autres défauts
Contre-mesure : Ajuster la température de chauffe et la durée de la brasure.
Moustaches
Phénomène : Ce problème se produit lorsque l’étain contenu dans le placage cristallise, développant des moustaches qui se propagent. Les moustaches d’étain provoquent une rupture de l’isolation, qui crée un court-circuit.
Causes possibles : Contrainte interne au métal
Contre-mesure : Plaquer les connecteurs à l’or.
Migration
Phénomène : Ce problème se produit lorsque les composants métalliques migrent vers l’isolant et entraînent une rupture diélectrique.
Causes possibles : Température élevée, humidité élevée
Contre-mesure : Appliquer un revêtement imperméabilisé, tel qu’une pellicule de fluor.

Difficultés liées à l’observation et à l’évaluation des connecteurs et exemples d’applications du microscope numérique 4K

À l’instar d’autres composants électriques, les connecteurs subissent une miniaturisation, une diversification et une optimisation constantes et leur cycle de popularité-obsolescence ne cesse de se raccourcir. Par exemple, la demande d’un type de connecteur peut rapidement décoller ou dégringoler dès lors qu’un produit star en fait usage ou au contraire le délaisse. Pour s’adapter à ce rythme effréné, il est essentiel d’investir dans la recherche et le développement de nouveaux produits sans toutefois négliger le contrôle et l’assurance qualité rapides et précis des procédés de fabrication bien établis.

Depuis plus de 30 ans, KEYENCE repense et améliore ses microscopes numériques pour répondre aux attentes et aspirations des clients.
Sa dernière innovation, le microscope numérique haute définition 4K Série VHX, propose des fonctions et caractéristiques inédites pour une meilleure efficacité.
Retrouvez, dans cette section, nos derniers exemples d’observation, d’analyse, de mesure et d’évaluation avec la Série VHX.

Observation haute résolution de cosses de connecteur industriel

Le microscope numérique 4K Série VHX exploite des images haute résolution 4K, grâce à un objectif haute résolution à grande profondeur de champ et à un capteur CMOS à haute résolution 4K et faible bruit.
Vous pouvez ainsi capturer des images haute résolution et entièrement nettes des cosses de connecteur présentant une forme tridimensionnelle complexe. Observez et analysez des détails auparavant imperceptibles sur des images entièrement nettes.

Observation haute résolution d’une cosse de connecteur au microscope numérique 4K Série VHX
Observation et évaluation d’une cosse de connecteur industriel
Observation et évaluation d’une cosse de connecteur industriel
Analyse de défauts sur une cosse sertie
Analyse de défauts sur une cosse sertie

Évaluation de forme de broches de connecteur

Le microscope numérique 4K Série VHX crée instantanément une image entièrement nette d’un connecteur tridimensionnel à plusieurs broches, en compilant plusieurs images capturées en différentes positions de mise au point.
Grâce à l’affichage 3D, la forme des broches peut être observée librement sous différents angles. L’image peut également être affichée avec une cartographie couleur des hauteurs haute précision, facilitant la visualisation de la forme 3D et la mesure de profil en une zone spécifiée.

Avec la Série VHX, vous voilà parfaitement équipé(e) pour réaliser toute une série d’opérations, de l’observation à fort grossissement et la mesure 3D, à des fins d’évaluation quantitative de la forme des broches, à la création automatique de rapports, intégrant les images d’observation et les valeurs mesurées dans un modèle préétabli. Le contrôle est parfaitement rationalisé, pour un allègement considérable de la charge de travail.

Observation et mesure 3D de broches de connecteur au microscope numérique 4K Série VHX
Affichage 3D de broches de connecteur
Affichage 3D de broches de connecteur
Mesure de profil de broches de connecteur
Mesure de profil de broches de connecteur

Observation de broches et cosses enclavées

Certains connecteurs industriels possèdent un long boîtier ou blindage qui enclave les broches ou cosses.

Le microscope numérique 4K Série VHX exploite un objectif à grande profondeur de champ et une fonction de composition en profondeur en direct pour capturer des images entièrement nettes de cibles en trois dimensions. Le contrôle est plus efficace que jamais et ne souffre d’aucune zone morte.
De plus, le système d’observation orientable selon un angle libre permet d’observer la cible sous tous les angles, sans avoir à la repositionner sur la platine. Même les connecteurs particulièrement longs peuvent être observés selon l’angle optimal.

Observation de broches et cosses avec la composition en profondeur du microscope numérique 4K Série VHX
Image normale (observation avec inclinaison)
Sans composition en profondeur (observation avec inclinaison)
Composition en profondeur (observation avec inclinaison)
Composition en profondeur (observation avec inclinaison)
Image normale
Sans composition en profondeur
Composition en profondeur
Composition en profondeur

Observation de cosses serties et de broches de connecteur plaquées

Certaines broches et cosses de connecteur sont plaquées or afin de prévenir la corrosion, l’oxydation et les moustaches à l’origine d’un défaut de continuité ou d’une isolation insuffisante. Toutefois, les cibles plaquées, brillantes et réfléchissantes, génèrent des reflets, qui entravent l’observation et l’évaluation de l’état de la surface.

Le microscope numérique 4K Série VHX intègre des fonctions d’élimination des reflets et de suppression du halo. Il est ainsi possible d’observer en détail l’état de la surface de broches de connecteur plaquées et l’état de sertissage de fils à cosse, malgré leur fort pouvoir réfléchissant et la multiplicité de leurs caractéristiques.

Observation de surfaces plaquées au microscope numérique 4K Série VHX
Haut : image normale/Bas : élimination des reflets et suppression du halo
Haut : éclairage annulaire/Bas : élimination des reflets et suppression du halo
Gauche : image normale/Droite : élimination des reflets et suppression du halo (200x)
Gauche : sans élimination des reflets ni suppression du halo/
Droite : élimination des reflets et suppression du halo (200x)

Observation en coupe d'un échantillon enrobé d'une broche de connecteur

Le microscope numérique 4K Série VHX crée une image haute résolution d’une zone de 50 000 × 50 000 pixels max. grâce à l’assemblage d’images haute vitesse. Il suffit d’appuyer sur le bouton d’assemblage d’images pour compiler automatiquement et instantanément plusieurs images sous fort grossissement, sans aucune erreur d’alignement.

Même si l’échantillon en coupe présente des irrégularités dues à un polissage insuffisant après enrobage de résine, la fonction de composition en profondeur permet d’obtenir une image en plongée entièrement nette. Observez et évaluez la cible en détail sur une image haute résolution sous fort grossissement, sans jamais perdre de vue les points mesurés sur l’image globale.

Observation d’une coupe de broche de connecteur au microscope numérique 4K Série VHX
Image assemblée de la coupe d’une broche de connecteur brasée
Image assemblée de la coupe d’une broche de connecteur brasée

Observation d'enfoncements sur des surfaces plaquées

Un connecteur combine plusieurs matériaux, notamment du métal et de la résine. Il est difficile de déterminer l’éclairage optimal sur un composant incluant des sections très réfléchissantes, telles qu’une surface plaquée ou un ruban de cuivre, en raison des reflets générés, qui entravent l’observation des enfoncements et autres défauts.

Le microscope numérique 4K Série VHX possède une fonction d’éclairage multiple, qui capture automatiquement plusieurs images sous différents éclairages, d’une simple pression sur un bouton. Il suffit ensuite de sélectionner l’image idéale parmi les images capturées, pour une observation plus précise et efficace que jamais. Même les enfoncements, pour lesquels le réglage de l’éclairage est particulièrement fastidieux, peuvent être observés sans difficulté.
De plus, toutes les images capturées sont automatiquement enregistrées même après sélection de l’image souhaitée, vous permettant de charger instantanément une autre image au besoin. La possibilité de charger d’autres images vous permet d’observer la cible d’un point de vue différent, sans avoir à la replacer sur la platine ni à réitérer le réglage.

Observation d’un enfoncement sur une surface plaquée au microscope numérique 4K Série VHX
Gauche : image avec éclairage multiple/Droite : image normale
Gauche : image avec éclairage multiple/Droite : image sans éclairage multiple

Mesure et évaluation quantitative de défauts de brasure sur des électrodes de connecteur

Les défauts de brasure, tels que les dépressions et fissures, présents sur les électrodes de connecteur, risquent non seulement de provoquer un défaut de continuité mais également d’augmenter la résistance aux points défectueux. Cette résistance augmentée peut générer un effet Joule, entraînant un échauffement voire un embrasement aux points défectueux. Les méthodes de contrôle classiques ne permettent pas d’évaluer quantitativement les défauts, en raison des reflets générés par la brasure.

Le microscope numérique 4K Série VHX intègre des fonctions d’élimination des reflets et de suppression du halo, pour observer les zones défectueuses sur des images entièrement nettes sans aucun reflet. Des mesures de forme 3D et de profil en une zone spécifiée peuvent également être exécutées sur les images capturées. La mesure et l’évaluation quantitatives des zones défectueuses n’ont jamais été si efficaces.

Mesure de profil d’un défaut de brasure sur une électrode au microscope numérique 4K Série VHX
Mesure de profil d’un défaut de brasure sur une électrode au microscope numérique 4K Série VHX

Le microscope idéal pour l’observation, la mesure et l’évaluation de la forme 3D des connecteurs

Avec le microscope numérique 4K Série VHX, réalisez facilement et rapidement une observation détaillée et une mesure précise de la forme 3D des connecteurs, incluant leurs composants et structures internes.
Son interface conviviale et son fonctionnement intuitif, inspirés des retours de nos clients, facilitent la réalisation de toutes vos opérations. La Série VHX vous permet d’observer et d’analyser immédiatement n’importe quelle surface, sans aucune préparation d’échantillon préalable.

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