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Qualitätsprobleme vermeiden

21 Tipps zur Auslegung von PCB-Steckverbindern

2. November 2021, 9:30 Uhr | Von Phil Eckert, Customer Quality Engineering bei Samtec

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Vorsicht bei anspruchsvollen Bedingungen...

13. Das beste Indiz für die Leistungsfähigkeit eines Steckverbinders ist die Normalkraft (Kontaktkraft). Wenn zwischen zwei Steckverbinder-Serien gewählt werden kann, die in allen übrigen Eigenschaften übereinstimmen, sollte die Serie mit der höheren Normalkraft gewählt werden. Dies ist in rauen Umgebungen wichtig und besonders dann von Bedeutung, wenn die Einsatzumgebung durch extreme Temperaturen oder ein hohes Stoß- und Vibrationsaufkommen gekennzeichnet ist.

14. Seien Sie vorsichtig, wenn die mechanische Stabilität zwischen großen oder schweren Leiterplatten-Baugruppen allein von einem Kleinraster-Steckverbinder mit einem Raster von weniger als 1,27 mm gewährleistet werden soll. Hier gilt: je größer, desto besser. Natürlich sind die Steckverbinder stabil und wahrscheinlich auch gut konstruiert, dennoch mutet man einem kleinen Bauteil damit eine Menge Gewicht und Drehmoment zu.

15. Überschüssiges Flussmittel ist für Steckverbinder sowohl in mechanischer Hinsicht als auch bezüglich der Korrosionsgefahr problematisch und kann zu Ausfällen im Feld führen.

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16. Beschichtungs-Tipp Nr. 1: Eine Zinn-Blei-Beschichtung ist nach wie vor die erste Wahl für Lötanschlüsse und Lotpaste. Sofern möglich, sollte diese Variante angewandt werden, auch wenn es diesbezüglich viele Restriktionen geben kann. Außerdem sollte das Reflow-Löten in einer Stickstoffatmosphäre erfolgen, die wesentlich besser geeignet ist als normale Luft.

17. Beschichtungs-Tipp Nr. 2: In Anwendungen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen werden eine dickere Goldbeschichtung, mehr Kontaktpunkte und eine größere Normalkraft empfohlen. Tatsächlich ist viel Wahres an der alten Redensart, dass man bekommt, was man bezahlt. Suchen Sie in den Prüfberichten nach der Angabe der verwendeten Beschichtung (Dicke der Vergoldung), um den zu erwartenden Erfolg eines Steckverbinders im Einsatz besser zu verstehen.

18. Wenn die Wahl auf Standardbauteile aus dem Katalog fällt, haben Endkunden oftmals keinen Einfluss auf etwaige Modifikationen an einem Steckverbinder, zumindest nicht, solange keine anderslautenden Vereinbarungen mit dem jeweiligen Hersteller getroffen wurden. Samtec strebt an, seine Kunden vorab über jegliche Änderungen an der Form, Passung oder Funktion zu informieren. Nur in äußerst seltenen Fällen ist es unumgänglich, wichtige Änderungen mit sehr kurzer Vorwarnzeit vorzunehmen.

19. Seien Sie vorsichtig, was die Verwendung eines Steckverbinders unter Bedingungen betrifft, die anspruchsvoller sind als vom Hersteller getestet. Wenn im Prüfbericht 100 Steckzyklen angegeben sind, stellt der Einsatz des Steckverbinders in einer Anwendung mit 150 Zyklen einen Schritt in unbekanntes Terrain dar. In einem solchen Fall ist es besser, den Steckverbinderhersteller um Rat zu fragen, wobei man sich darauf einstellen sollte, eine konservative Antwort zu bekommen. Umgekehrt sollten Sie auch vorsichtig sein, wenn die Antwort etwas zu optimistisch klingt!

20. Wahrscheinlich wurde nicht bis zum Versagen geprüft: Die Qualifikationsprüfungen des Steckverbinders sind so ausgelegt, dass sie den zu erwartenden Bedingungen entsprechen, denen der Verbinder bei der überwiegenden Mehrheit der Anwender ausgesetzt ist. Es ist nicht möglich, den Steckverbinder für jede einzelne Anwendung zu testen oder Steckverbinder bis zum Versagen zu prüfen.

21. Wenn es um eine sehr spezielle Anwendung geht, sollte man eine entsprechende Empfehlung des Steckverbinderherstellers einholen. Gehen Sie davon aus, dass Sie hier eine konservative und sichere Empfehlung bekommen. Einige Tests (zum Beispiel Stoß- und Vibrationsprüfungen) werden in hohem Maße vom Gewicht und der Geometrie der Leiterplatte oder Baugruppe beeinflusst. Wenn Sie wissen wollen, wann ein Steckverbinder versagt, erhalten Sie unter Umständen eine Aufforderung, an kundenspezifischen Tests teilzunehmen.