Höhere Zuverlässigkeit dank "GuideSpring"

Gütesiegel con:card+

9. März 2007, 9:29 Uhr | Michael Seele und Peter Schäffeler
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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Gütesiegel con:card+

Bei MicroTCA gibt es nur eine Variante des AdvancedMC-Steckverbinders, und im Unterschied zu AdvancedTCA wird das Modul direkt auf die Backplane gesteckt. Daher ist der Steckverbinder in gerader Version ausgeführt. Für die Verbindung auf der Leiterkarte sind in der Spezifikation drei Anschlusstechniken definiert: Einpresstechnik, Surface Mount Technology (SMT) und Compression Mount Technology (CMT).

Mit der Direktsteckverbindung wurde eine Verbindungstechnologie in den Bereich der Telekommunikations-Infrastruktur aufgenommen, die bislang nur aus dem Bereich der erweiterten Büroumgebung bekannt war. Darüber hinaus wird auch von der Industrie das Interesse an MicroTCA größer. Als Hersteller von Steckverbindern haben die Harting-Technologiegruppe und ept erkannt, dass die zunehmende Miniaturisierung sowie der Einsatz in Industrieumgebung und Outdoor-Anwendungen einige Risiken mit sich bringen, welche die sichere elektrische Verbindung über die gesamte Lebenszeit wie auch die Stecksicherheit gefährden können. Die angestrebte Verfügbarkeit der Systeme von 99,999 % („Five Nines“) kann mit den gängigen Konzepten für Card-Edge-Steckverbinder nicht gewährleistet werden.

Qualitätsmerkmal nennt sich con:card+

Die beiden Hersteller haben auf diese Ausgangssituation reagiert und in einer Entwicklungskooperation die bereits verfügbaren AdvancedMC-Steckverbinder weiterentwickelt, um die Kontaktzuverlässigkeit entscheidend zu verbessern. Ein wesentliches Ziel der Kooperation war es, möglichst schnell die technischen Herausforderungen dieser Direktsteckverbindung in eine zuverlässige Lösung umzusetzen und den Kundenbedürfnissen gerecht zu werden. Das Ergebnis ist die neue Generation der AdvancedMC-Steckverbinder, die unter dem Gütesiegel „con:card+“ von beiden Herstellern erstmals offiziell auf der electronica 2006 in München vorgestellt wurde. Mit diesem Gütesiegel werden fünf Eigenschaften beschrieben, welche die Kontaktzuverlässigkeit der Steckverbindung signifikant verbessern.

GuideSpring sorgt für Stecksicherheit

Das Kernelement der neuen con:card+-Steckverbinders ist die „GuideSpring“. Diese kann die Stecksicherheit des Systems um bis zu 60 % erhöhen. Problematisch ist das kleine Kontaktraster der AdvancedMC-Steckverbinder. Es beträgt nur noch 0,75 mm, und deshalb schreibt die AMC.0-Spezifikation auch sehr enge Toleranzen auf den Leiterkarten vor. Allerdings können diese Toleranzen in der vollautomatisierten Serienfertigung mitunter nicht sicher eingehalten werden. Dadurch stößt die Leiterplattenindustrie heute an die Grenzen der wirtschaftlichen Fertigung. Der Steckverbinder mit GuideSpring gleicht zu große Toleranzen der Leiterkarte durch eine definierte Positionierung aus. Damit wird der zuverlässige Betrieb der Systeme auch mit solchen Leiterkarten ermöglicht, die nach dem heutigen Stand der Technik wirtschaftlich, also in Serie gefertigt werden können.

Nach dem AMC.0-Standard ist gewährleistet, dass im „worst case“ der Kontakt zumindest noch teilweise auf dem Goldpad aufliegt – aber es sind keine ausreichenden Sicherheiten vorhanden. Eine Leiterkarte mit Toleranzen knapp außerhalb der Spezifikation kann bereits zum sofortigen oder späteren Ausfall des Systems führen. Kritisch ist dabei die Breite der Steckzunge des AdvancedMC-Moduls. Der Slot des Standard-Steckverbinders ist auf eine Karte mit maximaler Breite ausgelegt. Wenn eine Karte mit minimaler Breite gesteckt wird, hat diese sehr viel Spiel.

Der Slot des con:card+-Steckverbinders ist variabel, durch die neu eingeführte GuideSpring wird das AdvancedMC-Modul immer an die gegenüberliegende Wand des Steckverbinders gedrückt. Gleichzeitig ist diese Wand etwas in Richtung Mitte verschoben. Der Versatz zwischen tat-sächlicher und optimaler Position von Modul zu Steckverbinder wird so bis zu 60 % reduziert, ein Modul mit nominaler Breite wird passgenau in der Mitte und ohne Versatz gesteckt. Mit Hilfe der GuideSpring liegt der Kontakt auch im „worst case“ fast komplett auf dem Goldpad auf.

Die PICMG fordert volle Industrietauglichkeit und damit 200 Steckzyklen von Steckverbinder und AdvancedMC-Modul, verbunden mit einem Schadgastest nach der Telcordia-Spezifikation. Als Folge dessen verfügen die con:card+-Steckverbinder über eine sehr glatte Kontaktoberfläche, welche – als zweites Leistungsmerkmal – die Goldpads der Leiterkarte beim Stecken und Ziehen möglichst wenig belastet.

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Bild 2. Die GuideSpring (rot) erhöht die Stecksicherheit um bis zu 60 %.

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