TOKIO-Toshiba elektronisch Apparaten & Opslag Corporation (“Toshiba”) heeft twee connectortechnologieën ontwikkeld die een eenvoudige, soldeervrije montage van IoT-nodes mogelijk maken, die als essentieel worden beschouwd voor de realisatie van de Trillion-Node Engine, het open-source IoT-platform. Tests van de connector hebben tot positieve beoordelingen geleid. Toshiba zal ze blijven ontwikkelen en gebruiken in een demonstratie-eenheid voor Toshiba's motorbesturingsdrivers.

De toekomst van het Internet-of-Things (IoT) zal naar verwachting niet alleen worden aangedreven door deskundige ingenieurs die IoT-apparaten voor de industrie ontwikkelen, maar ook door niet-ingenieurs die IoT-apparaten maken om allerlei soorten taken uit te voeren. Om dit te realiseren is een IoT-ontwikkelingsplatform nodig waarmee individuen snel en gemakkelijk hun ideeën kunnen belichamen en IoT-prototypes kunnen maken, en dat de ontwikkeling van kleine IoT-apparaten met een lager vermogen ondersteunt. sensor knooppunten die kunnen worden aangepast om verschillende functies en toepassingen aan te kunnen. Toshiba en de Universiteit van Tokyo evalueren momenteel de Trillion-Node Engine als een open IoT-platform en hebben geconstateerd dat het sterke punten biedt op het gebied van gebruiksgemak.

Een opmerkelijke uitdaging die moet worden overwonnen, is de verdere miniaturisering van IoT-knooppunten, met name hun connectoren. Ze zijn relatief groot en vereisen nauwkeurig solderen door een professional. Als een IoT-systeem verbinding maakt met gedrukte circuit printplaten (PCB's) en motoren, is een kabelboom nodig tussen de PCB's en motoren. De verbinding tussen de kabelboom en printplaten resulteert in een klemmenblok van 8 mm hoog, wat te groot is voor een IoT-platform.

Toshiba heeft het Bare Wire Connection Mechanism (BWCM) ontwikkeld dat gebruik maakt van twee connectortechnologieën. De eerste is een originele U-vormige structuur van plastic houders om draden op PCB's uit te lijnen. De draden worden met een seconde aan de pads bevestigd technologie van rubberen kussens en plastic hoezen; huidige covers zijn gemaakt van metaal. BWCM realiseert een kleine draadverbinding zonder solderen, met een hoogte op de printplaat van 2 mm, kleiner dan conventionele klemmenblokken. Toshiba's onderzoek naar de retentiesterkte van de draden en PCB's bevestigde een trekkracht van meer dan 3N, stabiel genoeg voor praktisch gebruik.

Toshiba heeft proef-Leaf-PCB's gemaakt, de PCB die is ontwikkeld voor de Trillion-Node Engine, en voorbeelden van IoT-systemen om de sterkte van de rubberen connectoren op Leaf-PCB's te evalueren. Betrouwbaarheidstests, waaronder testen bij hoge temperaturen en hoge luchtvochtigheid, bevestigden de betrouwbaarheid en stabiliteit van de rubberen connectoren.

De twee connect-technologieën zijn gerealiseerd via Toshiba's verpakkingstechnologie voor: Halfgeleider en HDD's, systeem LSI-signaalverbindingstechnologie en IoT-systeemontwerptechnologie, samen met het onderzoek van de Universiteit van Tokyo op het gebied van elektronica en ontwerptechnologie voor IoT-systemen met een laag vermogen.

Details van de technologieën werden gerapporteerd op 2021 IEEE 71st Electronic Components and Technology Conference (ECTC 2021), een internationale conferentie over micro-elektronische verpakkingen, componenten en systeemtechnologie die online wordt gehouden.

Bij de evaluatie van de technologieën gebruikte Toshiba onderzoeksresultaten van een project dat werd gesubsidieerd door de New Energy and Industrial Technology Development Organization.

De afmetingen zijn doorgaans 2 x 2 cm. De module bestaat uit een sensorblad-PCB, microcontroller-blad-PCB, Bluetooth^® blad-PCB en een batterij (CR2032) blad-PCB.