Höhere Zuverlässigkeit dank "GuideSpring"
Gütesiegel con:card+
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
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Aber auch die Kontakte im Steckverbinder sind durch die Leiterkarte einem sehr hohen Verschleiß ausgesetzt. Dieser Verschleiß kommt durch die scharfen Kanten der Goldpads sowie das sehr rauhe FR4-Material der Leiterkarte zustande. Als drittes Feature der con:card+-Steckverbinder setzen beide Steckverbinderhersteller auf eine Palladium/Nickel-Kontaktoberfläche (PdNi) mit zusätzlichem Gold-Flash. Damit wird, im Vergleich zur Goldoberfläche, eine um ca. 30 % verbesserte Verschleißfestigkeit erreicht. Zusätzlich bietet die PdNi-Oberfläche bereits bei einer geringen Schichtdicke eine qualitativ hochwertige und korrosionssichere Beschichtung, die weit besser als reines Gold die hohen Anforderungen an die Steckverbindung erfüllt.
Bei den AdvancedMC-Steckverbindern gibt es durch die Miniaturisierung und die daraus resultierende Kontaktdichte nur einen Federschenkel pro Goldpad. Herkömmliche Stecksysteme mit Messer- und Federleiste haben zwei Federschenkel pro Messerkontakt. Die Dicke der AdvancedMC-Module nach der AMC.0-Spezifikation kann zwischen 1,44 und 1,76 mm liegen und unterliegt damit im Vergleich zum filigranen Federkontakt einer sehr großen Schwankungsbreite. Beide Steckverbinderproduzenten setzen als viertes con:card+-Feature für die Federschenkel eine spezielle Legierung mit einer besonders geringen Relaxation als Kontaktmaterial ein, um über die gesamte Lebensdauer mit einer ausreichenden Normalkraft auf das Goldpad zu drücken. Dies ist besonders wichtig, da in der rauhen Industrieumgebung auch die Anforderungen an die Vibrationsbeständigkeit sehr hoch sind.
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Einpresstechnik gewährleistet gasdichte, niederohmige Verbindungen
Wie bereits erwähnt, sind für MicroTCA drei verschiedene Anschlusstechnologien für die AdvancedMC-Steckverbinder spezifiziert – bei ATCA kann jede Technologie genutzt werden. Auf dem Markt konkurrieren derzeit die Einpresstechnik, SMT und CMT. Beide Steckverbinderhersteller setzen bei den con:card+-Steckverbindern auf die bewährte Einpresstechnik. Dieses fünfte con:card+-Feature bietet insbesondere hinsichtlich der mechanischen Stabilität wesentliche Vorteile. Beim Einpressen wird eine gasdichte, korrosionssichere, niederohmige und mechanische Verbindung zwischen dem Pin und der Durchkontaktierung der Leiterplatte erzeugt. Diese bleibt auch bei sehr hohen mechanischen und thermischen Belastungen – z.B. Vibration, Biegung und häufige Temperaturwechsel – kontaktsicher und stabil. Messungen belegen, dass die geforderten 12,5 Gbit/s problemlos erreicht werden.
Die Zuverlässigkeit wird in der Elektrotechnik mit dem FIT-Wert (Failure in Time) angegeben, und hier überzeugt die Einpresstechnik mit dem niedrigsten Wert. Er ist zehn- bis 30-mal besser als der einer SMT-Lötstelle. Dies hat signifikanten Einfluss auf die MTBF (Mean Time Between Failure) des gesamten Systems.
Die Verarbeitung der Einpress-Steckverbinder reiht sich nahtlos in den Produktionsprozess der Systeme ein und ist damit sehr kostengünstig. Mit Einpresswerkzeugen können mehrere Steckverbinder gleichzeitig eingepresst werden – eine zusätzliche manuelle Verarbeitung (z.B. Verschrauben) wie bei der CMT ist nicht notwendig. Die Leiterplatten werden dabei, im Gegensatz zum Löten, thermisch nicht belastet. Mit den entwickelten Reparaturwerkzeugen können die Steckverbinder bis zu drei Mal ausgetauscht werden, die Leiterplattenhülse wird beim Einpressvorgang nur in sehr geringem Maße deformiert.
Dual Sourcing sorgt für Liefersicherheit
Der ursprüngliche Gedanke der Kooperation zwischen beiden Herstellern bestand darin, über das übliche Dual Sourcing hinaus die Steckverbinder mechanisch und elektrisch im gleichen Design zu produzieren. Somit sind sie insbesondere bezüglich der Signalintegrität austauschbar. Mit con:card+ wird der Kundennutzen der Kooperation auf eine noch höhere Stufe gestellt. Beide Unternehmen definieren durch abgestimmte Werkstoffwahl, Oberflächengüten und normergänzende Designelemente ein klar umrissenes Qualitätsniveau unter dem Gütesiegel con:card+.
Die Kooperation beider Unternehmen, die die Entwicklung und das Marketing umfasst, hat neben den Signalsteckverbindern für ATCA und MicroTCA auch die Power-Steckverbinder hervorgebracht, die ebenfalls auf der electronica 2006 gezeigt wurden. Sowohl die Signal- als auch die Power-Steckverbinder werden von beiden Unternehmen unabhängig voneinander produziert und vertrieben.
 | Dipl.-W.-Ing. (FH) Michael Seele wurde in Minden geboren. Nach einer Ausbildung zum Bankkaufmann studierte er Wirtschaftsingenieurwesen mit Schwerpunkt Telekommunikation an der Fachhochschule Wilhelmshaven. Bei der Harting-Technologiegruppe ist er als Produktmanager für AdvancedTCA- und MicroTCA-Steckverbinder tätig. michael.seele@harting.com |
 | Dipl.-Ing. (FH) Peter Schäffeler geboren in Isny im Allgäu, studierte Allgemeine Elektrotechnik an der FH Kempten. Nach dem Studium war er mit verschiedenen Aufgaben im Produktmanagement im Bereich Automatisierungs- und Steckverbindungstechnik betraut. Heute ist er zuständig für das Produktmarketing bei der Firma ept GmbH & Co. KG in Peiting. peter.schaeffeler@ept.de |
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