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Hochpolige Steckverbinder

Prädestiniert für Datenraten bis 25 Gbit/s

26. Februar 2014, 11:25 Uhr | Michael Singer

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Optmierte Stromtragfähigkeit

Ob bei Leiterplatten- oder I/O-Steckverbindern – die grundsätzliche Problematik bei der Stromzuführung in modernen Systemen bleibt unverändert. Bedingt durch die steigenden Anforderungen und die zunehmende Miniaturisierung müssen die für die Stromversorgung eingesetzten Steckverbinder zwei gegenläufige Anforderungen erfüllen – höhere Leistung bei immer kompakteren Designs. Diese Herausforderungen können durch entsprechend ausgelegte Steckverbinder und durch ein optimiertes Leiterplatten-Layout adressiert werden.

Der Steckverbinderhersteller hat verschiedene Messungen und Testreihen durchgeführt, um die Optimierung der Stromtragfähigkeit zu untersuchen. Die entsprechenden standardmäßigen Derating-Kurven basieren auf einem Steckverbinderpaar, das auf eine Leiterplatte aufgelötet ist. Das Messlayout war hierbei eher konservativ ausgelegt, um für den Kunden diesbezüglich hohe Flexibilität bei der Leiterbahnführung und beim Leiterplattenaufbau zu erhalten. Spezifiziert man jedoch die Auslegung im Detail, dann können signifikante Verbesserungen erreicht werden (Bild 3).

Zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit bzw. zur Verbesserung des thermischen Verhaltens können sowohl das Steckerdesign als auch die Leiterplatte optimiert werden. Bei den Steckverbindern erweisen sich thermisch und elektrisch optimierte Materialien, konvexe Kontaktformen, kleine Kontaktflächen, hohe spezifische Kontaktkräfte, glatte Oberflächen und ein leistungsfähiges Finish als sehr vorteilhaft. Optimierte Leiterplatten-Strukturen lassen sich mit Multilayern, dickeren Kupferschichten für die Power Layer, dünnen Isolationsschichten für eine bessere Wärmeabfuhr, 90 % Kupfer auf allen Layern und thermische Vias erreichen. Wichtig ist jedoch, dass jede Applikation anders gelagert ist und für sich speziell betrachtet werden muss. Daher sollte eine individuelle firmenseitige Beratung bezogen auf den jeweiligen Anwendungsfall in Anspruch genommen werden.