difficultés de fabrication du câble coaxial micro 50AWG : Ce n'est pas seulement une question d'amincir le câble

Dans les caméras haute résolution, les téléphones pliables, les endoscopes médicaux et les nacelles de drones, l'expression « câble coaxial 50AWG » apparaît de plus en plus fréquemment. Beaucoup pensent que la difficulté liée au câble coaxial micro 50AWG réside simplement dans « le fait de rendre le câble plus fin » – en réalité, ce n'est qu'une première étape. Le véritable défi consiste à maintenir, malgré des dimensions extrêmement réduites, un équilibre entre la stabilité de l'impédance, l'intégrité du signal, la fiabilité mécanique et le rendement de production en série.

1. Qu'est-ce qu'un câble coaxial micro 50AWG et pourquoi doit-il être si fin ?

le 50AWG fait référence à une taille de conducteur extrêmement fine. Un conducteur en cuivre unique a un diamètre d'environ 0,03 mm seulement — bien plus fin qu'un cheveu humain. Associé à une isolation ultra-mince et à un blindage fin, le câble coaxial micro 50AWG fini a généralement un diamètre extérieur d'environ 0,15 mm.

Il existe plusieurs scénarios d'application typiques qui justifient le besoin de câble coaxial 50AWG :

1) Matériel médical

Les endoscopes, les sondes d'échographie et les cathéters interventionnels à usage unique nécessitent un diamètre extérieur extrêmement réduit, une grande flexibilité et une excellente traçabilité à l'intérieur du corps.

2) Imagerie et détection haut de gamme

les modules de caméra 4K/8K, les caméras cardan et les systèmes de vision industrielle nécessitent plusieurs canaux de signaux différentiels haute vitesse dans un espace très limité.

3) Électronique grand public miniaturisée

Les écrans pliables, les ordinateurs portables ultra-minces et les casques AR/VR disposent tous d'un espace interne extrêmement réduit et dépendent de câbles coaxiaux ultra-fins pour transmettre des liaisons haute fréquence.

En résumé, plus les produits évoluent vers une conception « plus petite, plus légère, plus fine et à résolution plus élevée », plus ils ont tendance à adopter des câbles coaxiaux micro 50AWG.

2. Défi 1 : Traitement et contrôle du revêtement du conducteur ultra-fin

Le premier obstacle dans la fabrication d'un câble coaxial 50AWG réside dans le conducteur. La difficulté ne se limite pas à « l'étirage fin », mais comprend aussi :

1) Tolérances dimensionnelles extrêmement serrées

Lorsque le diamètre du conducteur est aussi petit, la moindre déviation peut s'amplifier en variation d'impédance et dérive d'atténuation. L'étirage et le recuit du fil doivent être contrôlés avec une grande précision.

2) Équilibre entre résistance et flexibilité

• Trop dur : difficile à tresser et à assembler, et plus sujet à la rupture lorsqu'il est plié.

• Trop mou : s'étire et se déforme facilement, ce qui affecte la stabilité de l'impédance et la qualité du soudage.

3) Uniformité du revêtement

Les applications à haute fréquence utilisent souvent des conducteurs gainés d'argent pour réduire les pertes en haute fréquence. À l'échelle 50AWG, une épaisseur de placage non uniforme se traduit directement par des paramètres électriques instables et une perte de rendement.

En conséquence, les câbles coaxiaux 50AWG imposent des exigences très strictes tant au fournisseur de conducteurs qu'à la capacité interne de traitement des conducteurs.

3. Défi 2 : Extrusion de l'isolation et contrôle du diamètre extérieur/concentricité

Beaucoup pensent que le travail est terminé une fois le câble et son isolation amincis – mais pour les câbles coaxiaux 50AWG, la couche d'isolation est en réalité le facteur clé influant sur l'impédance et la stabilité.

1) Contrôle de la constante diélectrique

Des isolants fluoropolymères performants et stables, comme le PFA, sont généralement utilisés pour supporter la transmission haute fréquence.

2) Épaisseur de l'isolation et concentricité

Pour une structure de 50Ω, la relation géométrique entre le conducteur et l'isolation est extrêmement sensible. Si la concentricité est légèrement en dehors des spécifications, la variation d'impédance sur toute une bobine peut dépasser la plage prévue par la conception.

3) Cohérence du diamètre extérieur de l'isolation

Par exemple, lorsque le diamètre extérieur de l'isolation est de 0,08 mm, la tolérance est souvent maintenue à ±0,003 mm ou même plus serrée. La ligne d'extrusion doit assurer une surveillance en continu du diamètre extérieur, un test de détection des défauts par étincelle et des contrôles de surface.

C'est pourquoi de nombreux clients constatent que, bien que différents fabricants revendiquent tous un « câble coaxial micro 50AWG », la régularité de leur impédance et leurs performances d'atténuation peuvent être très différentes lors des tests réels.

4. Défi 3 : Blindage ultra-fin et performances EMI

les câbles coaxiaux 50AWG sont généralement associés à des fils de blindage ultra-fins d'environ 0,018 mm pour former un blindage tressé.

Les principaux défis comprennent :

1) Densité et couverture du blindage

Étant donné que le noyau et les fils de blindage sont extrêmement fins, un mauvais contrôle de la tension entraîne facilement un enroulement irrégulier, des espaces et une couverture instable. Cela dégrade directement les performances de blindage EMI du câble.

Les voies de signal haute vitesse et de nombreuses applications médicales exigent une efficacité de blindage élevée, ce qui pousse les limites du procédé.

2) Le compromis entre blindage et flexibilité

• Si le blindage est trop serré, la flexibilité du câble diminue et la durée de vie en flexion-fatigue est réduite.

• Si le blindage est trop lâche, l'efficacité du blindage diminue et le câble devient plus sensible aux interférences externes.

3) Relâchement des contraintes et conception de la zone de courbure

Dès la phase de conception, des structures adéquates de relâchement des contraintes sont nécessaires pour améliorer les performances mécaniques. En l'absence d'une bonne conception de relâchement de contrainte, les flexions répétées près de l'extrémité du connecteur peuvent facilement provoquer la rupture du conducteur au niveau ou à proximité du point de soudure.

5. Défi 4 : Vérification et contrôle qualité – La production de masse est plus difficile que la prototypage

Parvenir à réaliser un prototype avec succès ne signifie pas qu'il y aura succès en production de masse.

Les principaux défis pour les câbles coaxiaux 50AWG en production de masse incluent :

1) Stratégie de test d'impédance et d'atténuation

Les applications haute fréquence exigent généralement un contrôle strict de l'impédance, de l'atténuation et des pertes de retour. Selon l'application, un contrôle complet ou des plans d'échantillonnage robustes sont nécessaires.

2) Essais de fiabilité en flexion/torsion/traction

Les applications médicales et les systèmes de cardan peuvent exiger des dizaines de milliers, voire des centaines de milliers de cycles de flexion lors des essais de fiabilité.

3) Cohérence des matériaux entre différents lots

Lors du changement de lots de conducteurs, de résines d'isolation ou de fils de blindage, les principaux paramètres électriques et mécaniques doivent être revérifiés afin d'assurer la cohérence.

Autrement dit, la véritable difficulté des câbles coaxiaux 50AWG réside dans la capacité à « produire de manière continue et stable le même produit de haute qualité au fil du temps », plutôt que de fabriquer occasionnellement une bonne bobine.

6. Comment choisir un fournisseur approprié de câble coaxial 50AWG ?

Du point de vue de l'ingénierie et des approvisionnements, lors du choix d'un partenaire pour des câbles coaxiaux microscopiques de 50AWG, vous pouvez vous concentrer sur les points suivants :

1) Disposent-ils d'une expérience avérée avec des calibres ultra-fins (48–50AWG) dans des projets réels ?

2) Peuvent-ils fournir une solution complète d'assemblage de câbles plutôt que de simplement vendre du câble en vrac ?

3) Peuvent-ils prendre en charge des impédances personnalisées (50Ω / 75Ω), le diamètre extérieur, le nombre de conducteurs et la structure de blindage ?

4) Disposent-ils des capacités de test nécessaires : réflectométrie temporelle (TDR), analyse de réseau vectoriel, tests de résistance à la flexion, etc. ?

5) Comprennent-ils les exigences spécifiques et les pratiques de certification dans les industries médicales, des drones, des modules caméra et domaines similaires ?

Conclusion : Pourquoi le 50AWG est-il « plus délicat, plus sensible, plus fragile »

Par conséquent, de l'élaboration du conducteur, de l'extrusion de l'isolation et de l'enroulement de blindage ultra-fin à la terminaison du câble et à la validation des performances électriques, chaque étape de fabrication d'un câble coaxial micro 50AWG est bien plus « délicate, sensible et fragile » que celle des structures de câbles conventionnels. La moindre fluctuation du processus peut être amplifiée en une dérive d'impédance ou une atténuation anormale.

Hotten Cable dispose déjà d'une capacité de développement mature pour les câbles coaxiaux micro 50AWG. La production d'échantillons est désormais stable, et nous continuons d'affiner le contrôle des processus et l'optimisation des paramètres afin de répondre aux exigences de la fabrication future en volume et d'aider nos clients à déployer en toute confiance le câble coaxial 50AWG dans des applications haut de gamme telles que les dispositifs médicaux, les systèmes d'imagerie pour drones et les modules caméra.