Broches et Connecteurs Dupont : Référence d'approvisionnement en Chine
Guide d'approvisionnement pour broches et connecteurs Dupont : pas 2,54 mm / 2,0 mm / 1,27 mm, laiton vs dorure, calibres de courant, traversant vs CMS, terminologie SIL/DIL et fabricants chinois.
Les broches et connecteurs Dupont sont les composants d’interconnexion les plus banalisés de l’électronique. Le standard de pas 2,54 mm (0,1 pouce) est né avec les supports de circuits intégrés DIP dans les années 1970 et est resté inchangé depuis, car il est à l’échelle humaine — les doigts peuvent insérer et retirer ces connecteurs sans outils. Les fabricants chinois fournissent la grande majorité du marché mondial pour ce format. Acheter auprès de distributeurs occidentaux à 10–50 fois le prix usine chinois est un choix délibéré, non une nécessité. La vraie question n’est pas de savoir s’il faut s’approvisionner en Chine, mais quels points de spécification respecter et lesquels ne valent pas la peine d’être mesurés.
Vue d’ensemble
Une broche est une rangée de broches pressées ou CMS maintenues dans un boîtier plastique à un pas défini. La contrepartie femelle est un boîtier de style Dupont avec des terminaux de sertissage femelles individuels, ou un connecteur femelle à souder sur PCB. L’ensemble est utilisé pour :
- Les en-têtes d’E/S des cartes de développement (Arduino, Raspberry Pi, STM32 Nucleo)
- Les connexions fil-à-carte dans le matériel de production
- Les cavaliers de sélection de configuration
- L’empilement de cartes dans des boîtiers et kits de développement
Le marché se divise entre les broches traversantes (THT) pour l’assemblage manuel et le prototypage, et les variantes CMS (CMS à angle droit, gull-wing) pour les cartes de production où le perçage traversant pose des problèmes de coût ou de rendement. Les broches CMS introduisent leurs propres problèmes lors du brasage par refusion — voir la section Problèmes courants.
Spécifications clés
| Paramètre | 2,54 mm (standard) | 2,0 mm | 1,27 mm |
|---|---|---|---|
| Pas | 2,54 mm (0,1”) | 2,0 mm | 1,27 mm (0,05”) |
| Courant typique par broche | 3 A en continu | 2 A en continu | 1 A en continu |
| Matériau de contact | Laiton (CuZn), étamé ou doré | Laiton, étamé ou doré | Laiton, étamé ou doré |
| Matériau du boîtier | PA66 (Nylon 66), noir standard | PA66 ou PBT | PA66 ou LCP (pour refusion) |
| Température de fonctionnement max | 85 °C (PA66) | 85 °C (PA66) | 105 °C (LCP pour CMS) |
| Longueur de broche (au-dessus de l’isolant) | 11 mm standard ; 6 mm et 15 mm disponibles | Selon application | Selon application |
| Longueur de broche (sous l’isolant) | 3 mm standard (épaisseur PCB + brasage à la vague) | 3 mm | 2,5 mm |
| Résistance d’isolation | ≥ 1 000 MΩ | ≥ 1 000 MΩ | ≥ 1 000 MΩ |
| Tension de tenue diélectrique | 500 VAC / 1 min | 500 VAC / 1 min | 300 VAC / 1 min |
Options de placage
| Placage | Épaisseur | Résistance de contact | Cas d’usage |
|---|---|---|---|
| Étain sur laiton | 1–3 µm Sn | ≤ 20 mΩ initial | Prototypage général, production sans exigence de dorure |
| Or sélectif (zone de contact) | 0,3–0,8 µm Au sur Ni | ≤ 10 mΩ initial | Connexions nécessitant ≥ 1 000 cycles d’accouplement |
| Or intégral | 0,3–0,5 µm Au sur Ni | ≤ 10 mΩ initial | Environnements à cycles élevés et sensibles à la corrosion |
Pour la plupart des applications de production, l’étamage est suffisant et coûte 30–60 % de moins que la dorure. Spécifiez « étamage minimum 1 µm » dans votre bon de commande — cela filtre les broches en laiton nu les moins chères, qui s’oxydent visiblement en 6 mois dans un stockage humide.
Principales variantes
Par nombre de rangées
SIL (Single In Line) : Une seule rangée de broches. Standard pour la plupart des en-têtes GPIO, breakouts de capteurs et cavaliers. Également appelé « en-tête simple rangée ».
DIL (Dual In Line) : Deux rangées parallèles. Également appelé « en-tête double rangée ». Utilisé pour les modules mémoire, les supports de microcontrôleurs et les E/S haute densité. Convention de numérotation des broches : la broche 1 est en haut à gauche quand l’encoche ou le marqueur est en haut ; les broches se comptent en descendant la colonne gauche puis en remontant la colonne droite (identique aux DIP IC).
Par orientation de montage
Vertical (droit) : Broches perpendiculaires au PCB. Configuration standard. Le connecteur femelle se branche par le dessus.
Angle droit : Les broches sortent parallèlement au PCB. Utilisé quand le connecteur femelle doit être accessible depuis le bord de la carte. Les broches à angle droit exercent une contrainte mécanique plus élevée sur le joint de soudure — la force d’insertion/retrait est transmise comme un moment de levier sur l’épaulement de la broche. Spécifiez une tolérance d’angle de 90° ± 2° ; les broches de commodité chinoises sont souvent livrées entre 85° et 95°.
Fil et boîtier Dupont
Le boîtier Dupont est la contrepartie femelle : un boîtier rectangulaire en PA66 avec des cavités individuelles au pas de 2,54 mm. Chaque cavité accueille un terminal de sertissage femelle. Le terminal est estampé en bronze au phosphore ou en laiton, étamé, et serti sur un fil de 26 à 28 AWG. Le boîtier existe généralement en configurations 1×N ou 2×N de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 et 10 broches.
Le terminal de sertissage femelle standard (style 254) a une hauteur de boîte d’environ 1,2 mm et accepte du fil de 26 à 28 AWG. L’utilisation d’un fil de 24 AWG nécessite un terminal différent ou un sertissage à hauteur réduite — un décalage courant dans les kits de câbles de jonction Dupont pré-montés où le fil est surdimensionné en courant sans changement de terminal.
Approvisionnement en Chine : ce qu’il faut rechercher
Les fabricants chinois dominent ce marché dans une proportion inhabituelle même pour les composants électroniques. BOOMELE (宝美乐), Ckmtw (产科) et Wcon (维连) approvisionnent collectivement une grande part de la demande mondiale en broches 2,54 mm de commodité. Il n’existe pas d’alternative offshore significative dans ce marché — Harwin et Samtec fabriquent des broches 2,54 mm, mais à 5–15 fois le prix, justifiés uniquement pour des exigences mécaniques ou environnementales spécifiques.
Fournisseurs chinois approuvés pour les broches 2,54 mm :
| Fournisseur | Remarques |
|---|---|
| BOOMELE (Shenzhen) | Commodité grand volume ; étamage correct ; tolérance dimensionnelle généralement ± 0,1 mm ; pas de capacité PPAP |
| Wcon Electronics (Dongguan) | Spécification légèrement supérieure à BOOMELE ; propose la dorure avec épaisseur constante ; utilisé par les usines ODM chinoises en production |
| Ckmtw (产科, Shenzhen) | Commodité ; populaire dans le marché maker/développement ; acceptable pour le prototypage et la production non critique |
| Shenzhen C&K (雄华) | Milieu de gamme ; offre des spécifications entièrement personnalisées : couleur du boîtier, longueur de broche, variante de placage ; MOQ 10 000 pcs |
La cohérence dimensionnelle est la seule spécification de qualité qui compte à ce niveau de prix. Demandez un premier article avec mesure au pied à coulisse de :
- Le pas des broches (doit être 2,54 ± 0,05 mm sur une broche de 20 pôles)
- La rectitude des broches (l’écart par rapport à la verticale doit être < 0,2 mm à l’extrémité de la broche)
- La planéité de l’isolant (voilage < 0,3 mm sur la longueur d’une broche de 40 pôles)
La rectitude des broches et la planéité de l’isolant sont les points où les broches bon marché échouent. Une broche avec un voilage de 0,5 mm sur un corps de 40 pôles ne s’assoira pas à plat dans un connecteur femelle et exercera une force inégale sur les contacts.
Matériau du boîtier CMS vs traversant. Les broches THT utilisent du PA66 (Nylon 66), qui ramollit à 200 °C et n’est pas adapté à la refusion. Les broches CMS à angle droit doivent utiliser un boîtier PBT ou LCP — le LCP (Liquid Crystal Polymer) résiste à la refusion à 260 °C sans déformation. Les fournisseurs chinois indiquent fréquemment à tort les broches PA66 comme « compatibles CMS ». Vérifiez le matériau du boîtier dans la fiche technique avant de spécifier des broches CMS pour la refusion en production d’assemblage PCB.
Calibre de courant. Le chiffre de 3 A par broche pour les broches 2,54 mm est une limite thermique à 30 °C ambiants avec une section de fil spécifique. Dans un connecteur 2×20 transportant le courant GPIO complet d’un Raspberry Pi Compute Module (500 mA au total, répartis sur plusieurs broches), ce n’est pas un problème. Dans un connecteur d’alimentation transportant 5 V à 3 A via un connecteur simple 2 pôles, la broche est à sa limite thermique. Pour des courants supérieurs à 2 A sur une seule broche, spécifiez la variante 2,54 mm haute puissance (section de broche 0,64 mm² plutôt que 0,4 mm²) ou utilisez une famille de connecteurs différente.
Problèmes courants
Rectitude des broches en production. La rectitude des broches se dégrade en stockage — l’emballage en bobine provoque un léger fléchissement des broches situées à l’extérieur de la bobine. Lors d’un approvisionnement en sacs en vrac plutôt qu’en bobine (courant pour les broches de commodité), la rectitude se dégrade davantage par compaction. Spécifiez un emballage en bobine pour les broches utilisées en insertion automatisée ; les broches en sac en vrac sont réservées à l’assemblage manuel.
Voilage du boîtier lors de la refusion. Les broches PA66 placées sur un PCB dans un four à refusion (même si elles ne sont pas elles-mêmes refondues, mais que la carte passe simplement dans le four pour d’autres composants) peuvent absorber suffisamment de chaleur pour se voiler légèrement. L’effet est cumulatif — les cartes qui passent deux fois en refusion (double face) présentent plus de voilage. Si des broches sont présentes en dessous d’une carte à double refusion, passez à un boîtier PBT ou soudez les broches manuellement après les deux passes de refusion.
Uniformité du placage sur les broches bas de gamme. Les broches les moins chères du marché spot Alibaba ont une épaisseur de placage qui varie significativement entre la base de la broche (à l’intérieur du boîtier) et l’extrémité. L’extrémité est là où se produit le contact et où le placage doit être le plus uniforme. Lors du contrôle des broches en réception, mesurez la résistance de contact à l’extrémité de la broche, pas sur la queue de soudure du boîtier — la résistance à l’extrémité est ce qui compte pour l’intégrité du signal.
Qualité du sertissage des fils Dupont. Les câbles de jonction Dupont pré-montés (10 cm, 20 cm, 30 cm femelle-à-femelle) sont si bon marché (0,02–0,05 $ par fil) que la qualité du sertissage est rarement vérifiée. Les terminaux mal sertis ont une force d’arrachage de 5–10 N au lieu des 20 N spécifiés. Dans un produit où des câbles de jonction Dupont connectent des modules internes, cela devient un problème de fiabilité terrain. Si des fils Dupont figurent dans votre BOM pour autre chose qu’une carte de développement, spécifiez des tests de force d’arrachage sur les lots en réception : un test 100 % à 20 N pendant 5 secondes est réalisable avec un simple gabarit de test et un dynamomètre à ressort.
Oxydation par placage laiton nu. Certains fournisseurs livrent des broches en laiton nu (sans placage) pour une réduction maximale des coûts. Le laiton nu s’oxyde dans les environnements humides en 3 à 6 mois, faisant passer la résistance de contact de < 20 mΩ à > 200 mΩ. Spécifiez explicitement « étamé » et demandez une photo en coupe du placage lors de l’inspection du premier article.
Ressources connexes
- Gestion de la BOM — contrôle des spécifications pour les composants de commodité ; comment verrouiller les spécifications de placage et de matériau dans une BOM afin que les substitutions soient détectées
- Critères d’acceptation IPC-A-610 — exigences de joint de soudure pour les broches traversantes ; dimensions du congé de brasage à la vague
- Procédé SMT — pourquoi les broches à boîtier PA66 ne peuvent pas passer en refusion ; sélection de matériau pour les variantes CMS
- Comment s’approvisionner en électronique depuis la Chine — guide complet pour qualifier les fournisseurs chinois de composants de commodité
- Alibaba vs 1688 — approvisionnement de commodités de connecteurs depuis les usines 1688 directement ou via des distributeurs Alibaba
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- Guide de l’acheteur d’assemblage PCB en Chine