Universelle SMD-Steckverbinder
Vielfältig einsetzbar
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Hochtemperaturbeständige Kunststoffe
Um einen Reflow-Prozess ohne Verformungen des Isolierkörpers oder Herauslösen der Kupferkontakte zu überstehen, müssen bei SMD-Steckverbindern hochtemperaturfeste Kunststoffe für den Isolierkörper verwendet werden. Diese Kunststoffe sind beispielsweise Polyamide (PA 4.6 oder PA 6.6), Polyphenylensulfid (PPS) oder flüssig-kristalline Polymere (LCP).
Alle drei Kunststoffgruppen besitzen eine Temperaturbeständigkeit von über 260 °C und sind somit für den Reflow-Prozess geeignet. Wenn die Isolierkörper aus nicht hochtemperaturbeständigen Kunststoffen hergestellt werden, wie beispielsweise einem Polybutylenterephthalat (PBT), kann es nach dem Reflow-Löten zu Verformungen des Isolierkörpers oder Herausfallen der Kontakte kommen. Beim Reflow-Löten werden die Steckverbinder oder auch andere SMD-Bauteile auf den entsprechenden Lötpads der Leiterkarte positioniert und durch mehrere Reflow-Öfen gefahren.
Die Leiterkarte wird beim Reflow-Prozess auf ein Transportband gelegt und durch die Öfen gefahren. Dabei steigt die Temperatur von Ofen zu Ofen auf maximal 250 bis 260 °C an. Sobald das Lot aufgeschmolzen ist, legt es sich um die Kontakte des SMD-Steckverbinders und der Steckverbinder wird mit der Leiterkarte verbunden. Anschließend wird in den darauffolgenden Öfen die Temperatur langsam heruntergefahren, sodass sich keine kalte Lötstelle bildet oder das Lötzinn am Kontakt aufplatzt. Somit muss der Kunststoff des Steckverbinders hohe Temperaturunterschiede überstehen, ohne sich zu verformen.
Automatisierte Bestückung von SMD-Steckverbindern
Nicht nur der SMD-Steckverbinder, sondern auch das Verpackungsmaterial spielt eine wichtige Rolle. Durch die stetige Automatisierung und Vernetzung von Prozessen, welche unter dem Begriff „Industrie 4.0“ immer häufiger auftaucht, werden auch Verpackungen, die einer automatisierten Bestückung dienen, immer relevanter. Durch Verpackungsformen wie Stangenmagazine, aber auch Tape & Reel (Blistergurte) können die Steckverbinder über einen Feeder zugeführt und auf der Leiterkarte bestückt werden.
Um das Bestücken auf der Leiterkarte zu erleichtern, werden die meisten SMD-Steckverbinder mit einer Bestückungshilfe versehen. Diese Bestückungshilfe wird zumeist durch eine Venturidüse angesaugt oder durch einen Fingergreifer aufgenommen um den Steckverbinder an die richtige Stelle auf der Leiterkarte zu platzieren. Nach dem Reflow-Lötprozess wird die Bestückungshilfe vom Steckverbinder abgezogen und entsorgt.
Die Stangenmagazine und Tape & Reel müssen genau wie die Bestückungshilfen an die SMD-Steckverbinder angepasst werden, da zum Beispiel bei einem zu groß gewählten Stangenmagazin oder Tape & Reel sich die Steckverbinder verschieben und ineinander verhaken können. Auch ist das Risiko einer Positionsverschiebung der Steckverbinder im Verpackungsmaterial bei einer falschen Dimensionierung wesentlich höher als bei einer Anpassung des SMD-Steckverbinders an den Tape & Reel.
Der Trend geht bei den Verpackungen für die automatisierte Bestückung in den vergangenen Jahren immer mehr zum Tape & Reel, da wesentlich mehr Steckverbinder über einen Tape & Reel zugeführt werden können als über ein Stangenmagazin. Die Stückzahlen bewegen sich beim Tape & Reel zwischen 300 und 2400 Stück pro Spule. Bei den Stangenmagazinen sind je nach Polzahl der Steckverbinder ca. 20 bis 50 Stück pro Stangenmagazin möglich. Damit muss der Feeder bei Verwendung von Tape & Reel weniger gewechselt werden.
Fazit
Die Vorteile von SMD-Steckverbindern liegen einerseits in der Erhöhung von Packungsdichten auf den Leiterkarten, andererseits in der automatisierten Bestückung durch Stangenmagazine und Tape & Reel. Gerade im Zeitalter von Industrie 4.0, in dem die Prozesse immer stärker miteinander vernetzt werden und die Automatisierungsgrade in den Fabriken immer weiter gesteigert werden, sind SMD-Steckverbinder in Kombination mit Stangenmagazinen oder Tape & Reel nicht mehr wegzudenken. In den kommenden Jahren werden SMD-Steckverbinder und generell alle SMD-Bauteile mehr an Bedeutung gewinnen, da die Miniaturisierung der Bauteile und Geräte fortschreiten wird.
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