Aus zwei Steckern wird einer
THT + SMT = THR
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Neuer Steckverbinder-Typ hat sich entwickelt
Parallel zu den gestiegenen Anforderungen an die Verbindungselemente hat sich auf der Basis der beiden Lötverfahren – Durchsteck- (THT) und Oberflächenmontage (SMT) – in den vergangenen Jahren ein neuer Steckverbinder-Typ (Bild 1) entwickelt: Dieser vereint die Vorteile der THT- sowie der SMT-Verfahren und besteht auf der Lötseite aus einem in der Länge um ca. 1/3 reduzierten Lötstift.
Für das Isolierkörpermaterial wird, wie bei SM-Steckverbindern im Allgemeinen, ausschließlich hochtemperaturfester Kunststoff verwendet. Unter der Bezeichnung »Through-Hole-Reflow« (THR) hat sich dieser Steckverbinder-Typ im Markt mittlerweile bekannt gemacht.
Der bei Fischer Elektronik verfügbare THR-Steckverbinder wird – wie beim THT-Lötverfahren – in die Leiterplatte eingesteckt und mittels SM-Löttechnik verlötet. Die mechanische Festigkeit des verlöteten THR-Steckverbinders erreicht deutlich bessere Werte, obgleich der Lötvorgang selbst mit bewährten SM-Löttechniken durchgeführt wird.
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Anforderungen an den THR-Steckverbinder
Wie bei allen Steckverbinder für SM-Lötverfahren, ist auch für die THR-Steckverbinder die kritischste Beanspruchung die Wärmebelastung der Isolierkörper. Sie müssen die Lötphase bis ca. 260 °C über einen Zeitraum von wenigstens 10 s und eine entsprechenden Vorwärmphase unbeschadet bestehen. Da die Lötverfahren bei den beiden SMD- und THR-Steckverbindern identisch sind, gelten diese Anforderungen dann natürlich genauso auch für die THR-Steckverbinder.
Die thermische Belastung von Kunststoffen wird hierbei in zwei Beanspruchungsarten unterschieden: der kurzeitigen und der langzeitigen Wärmebeeinflussung. Beide Beanspruchungen wirken sich unterschiedlich auf die Isolationswerkstoffe der Steckverbinder aus.
Beim Reflow-Löten werden Temperaturen um die 260 °C, mit einer Belastungsdauer von mindestens 10 Sekunden, erreicht. Die für die Steckverbinder zu verwendenden Hochleistungskunststoffe müssen sich als durch sehr hohe Formstabilität und geringe Schwindungsneigung auszeichnen. Eine weitere wichtige Anforderung an den THR-Steckverbinder ist die lötseitige Stiftlänge: Sie sollte kürzer als beim Wellenlöten sein. Dies verhindert, dass das auf der Leiterplatte eingebrachte Lot beim Einsetzen des Steckverbinders an dem Stift anhaftet und weit aus der Platine herausgebracht wird. Beim anschließenden Lötprozess wäre zugleich nicht mehr die geforderte Ausfüllung des Lötloches gewährleistet. Als Richtlinie kann man davon ausgehen, dass die Lötseite des Kontaktes nicht länger als die Dicke der Leiterplatte zuzüglich etwa 0,5 mm sein soll.
Das Handling der THR-Steckverbinder kann, wie vielfach beim Wellenlöten üblich, manuell erfolgen oder aber auch, wie beim SMD-Löten, automatisch mit handelsüblichen Bestückungsautomaten und »Pick&Place«-Greifer. Hierzu werden die Steckverbinder, wenn gewünscht, mit entsprechenden Bestückungshilfen ausgestattet und wahlweise in Stangenmagazinen oder vermehrt in »Tape&Reel«-Verpackungen ausgeliefert. Der Verpackungsform »Tape&Reel« kommt eine immer größere Bedeutung zu, da die Bestückungsautomaten heutzutage fast nur noch mit Vorrichtungen zur Verarbeitung von »Tape&Reel« ausgeliefert werden. Nur noch auf ausdrücklichen Wunsch gibt es welche mit Vorrichtungen für Stangenmagazine.
- THT + SMT = THR
- Neuer Steckverbinder-Typ hat sich entwickelt
- Voraussetzungen für die Leiterplatte erfüllen
- Auf die Bindenähte des Isolierkörpers achten!
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