High-Tech in der Verbindungstechnik

Spezielle Steckverbinder-Entwicklungen für die Medizinelektronik

Die Weiterentwicklung von medizinischen Geräten erfordert spezielle Steckverbinder-Designs. Die Verbindungskomponenten müssen konzipiert sein für hohe Datenübertragungsraten, sie müssen eine hohe Dichte bieten sowie mit geringer Montagefläche und flachem Profil auskommen.

Die Medizinelektronik stellt hohe Anforderungen an die Steckverbinder

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Des Weiteren gehen Hersteller von medizinischen Geräten dazu über, vermehrt Standardschnittstellen zu integrieren, wie etwa USB und PCI Express.  Die Forderung nach sehr hoher Geschwindigkeit bei der Datenübertragung in der Medizinelektronik ergibt sich aus der Kombination von Bildgebungsverfahren, zum Beispiel der Positronenemissionstomographie (PET) und der Computertomographie (CT). Geschwindigkeit ist dabei ein fundamentaler Konstruktionsparameter mit Auswirkungen auf das gesamte System, von der einzelnen Leiterplatte bis zum PCI-Bus!

»Komponenten mit hoher Leistung, wie Steckverbinder mit Highspeed-Eigenschaften, tragen dazu bei, die Gesamtkosten medizinischer Bildgebungssysteme zu senken. Denn die höhere Leistungsfähigkeit macht weniger Komponenten in der Gesamtkonstruktion erforderlich«, betont Danijel Corko, Produktbereichsleiter Steckverbinder und Kabel von Rutronik.

Um auf die speziellen Anforderungen bestimmter Märkte besser eingehen zu können, hat Rutronik kürzlich mehrere so genannte Vertical Market Teams gegründet, darunter eines für den Medizinmarkt. Das Team aus Produkt-, Applikations- und Linienspezialisten soll den Kunden dabei unterstützen, die technisch und kommerziell bestmögliche Lösung auf Applikationsebene zu definieren. Einen Trend, den das Vertical Market Team berücksichtigen muss, ist im Bereich der Medizingeräte neben der höheren Performance die Preisentwicklung bei den Endprodukten.

Skalierbare High-Speed-Steckverbindersysteme, um Redesigns zu umgehen

Durch immer kompaktere Gesamtgrößen der Systeme sinken die Preise. Dieser Entwicklung müssen auch die Komponentenhersteller Rechnung tragen. Sie versuchen unter anderem, den Herstellern von medizinischen Geräten ein vollständiges System-Redesign zu ersparen, in dem sie die Steckverbinder auf Nachrüstbarkeit auslegen. »Skalierbarkeit ist ein wichtiges Kriterium - sowohl bei den Systemen als auch bei den Komponenten«, verdeutlicht Danijel Corko. Ein Beispiel für solche Bauelemente sind die Highspeed-Backplane-Steckverbinder von FCI. Diese bieten vielseitige Konstruktionsmöglichkeiten dank variabler Anzahl der Kontaktspalten und der jeweiligen Anzahl der Kontakte pro Spalte sowie einem veränderbaren Spaltenabstand. Die Steckverbinder erlauben außerdem eine gemischte Anschlussbelegung (Differenz- oder Single-Ended-Signale oder Leistung) und eröffnen Systemdesignern damit hohe Flexibilität. Datenraten sind ohne Redesign der Plattform skalierbar von 2,5 GBit/s bis über 12 GBit/s! Damit ermöglichen die Steckverbinder die Entwicklung medizinischer Geräte mit mehr Leistung »unter Beibehaltung ihrer grundsätzlichen Architektur«, wie Gijs Werner, Global Market Manager Commercial Business Line von FCI verdeutlicht. 

1. Teil: Spezielle Steckverbinder-Entwicklungen für die Medizinelektronik
2. Teil: Neue Steckverbinder für die Medizinelektronik, Teil 2