Wire-to-Board-Verbindungen: Erprobte Technologien neu verwenden

Bild 1. Für die Kontaktierung von Einzeladern kommen IDC-Verbinder der AVX-Baureihe 9176 u.a. bei Automobilelektronik-Applikationen zum Einsatz.
Bild 1. Für die Kontaktierung von Einzeladern kommen IDC-Verbinder der AVX-Baureihe 9176 u.a. bei Automobilelektronik-Applikationen zum Einsatz.

Bei großen Stückzahlen in Massenmärkten entstehen durch Wire-to-Board-Verbindungen hohe Kosten. Das lässt sich durch die richtige Anschlusstechnik leicht verhindern. Oft lohnt ein Blick auf bewährte Technologien, die den Kontakt zwischen Kabel und Leiterplatte kostengünstig sicherstellen.

Klassische Steckverbinder bestehen aus zwei einzelnen Elementen, wovon die Kabelseite meist eine weitere Bearbeitung und damit vergleichsweise hohe Kosten verursacht. So lässt sich eine zweipolige Wire-to-Board-Lösung selten unter 15 Cent realisieren. Deshalb sind Technologien gefragt, mit denen die Kontaktierung von Leiterplatte und Kabel einfacher und preiswerter funktioniert. Querdenken ist hier erlaubt. Innovative Lösungen bietet zum Beispiel der stetig wachsende Lighting-Markt. Hier benötigen Entwickler kostengünstige Anschlusstechniken, um auch bei Millionen-Stückzahlen wettbewerbsfähig zu bleiben.

Ganz ähnlich verläuft die Entwicklung in den Bereichen Automotive und Industrial sowie bei Weißer Ware in der Elektronikfertigung – also überall dort, wo durch hohe Stückzahlen schnelle und wirtschaftliche Fertigungstechnologien erforderlich sind. Interessante Lösungen stellen bewährte Technologien wie IDC (Insulation Displacement Connector), Federzugsystem oder Crimpen dar. Sie ermöglichen es, jede Art Kabel (Single- oder Standard-Wire) kostengünstig mit dem PCB zu verbinden.

Weniger Arbeitsschritte mit IDC

Für isolierte, mehrpolige Kupferdrahtkabel eignet sich die Schneidklemmpresstechnik bzw. IDC. In der Kommunikationstechnik kommt die löt-, schraub- und abisolierfreie Technik (LSA) bereits seit Anfang der 1970er Jahre zum Einsatz. Sie ermöglicht eine gasdichte Verbindung, die auch in rauer Umgebung einen zuverlässigen Anschluss garantiert und sogar als Endprodukt vergossen werden kann. Um Kosten zu sparen, sind zudem Versionen ohne Kunststoffumspritzung erhältlich. Dabei müssen Entwickler speziell auf den eingesetzten AWG (American Wire Gauge) achten, um ein Reißen der Drähte zu verhindern. Für die Massenfertigung werden die Einzeladern (Bild 1) mit einem Bitwerkzeug oder mit einer Kniehebelpresse eingepresst, wodurch sich alle Adern auf einmal durch Schneidklemmen kontaktieren lassen.

Der Vorteil: Teure Arbeitsschritte wie Abisolieren, Vorverlöten und Crimpen sind nicht mehr notwendig. Die Schneid-Klemm-Zone lässt sich bis zu dreimal verwenden, sofern die im Datenblatt angegebenen Parameter eingehalten werden. Anwender, die Sensoren, Motoren, Lüfter, Zuleitungen sowie weitere periphere Module einmalig anschließen möchten, sind mit IDC gut beraten.