Anwendungsspezifischer Steckverbinder versus Katalogware

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Gestanzte Kontakte versus Präzisionskontakte

Bei der Herstellung von Kontakten gibt es unterschiedliche Verfahren. Es wird zwischen Stift- und Buchsenkontakt unterschieden. Stiftkontakte gibt es als Präzisionskontakte oder Flach- und Vierkantkontakte. Die Präzisionskontakte haben eine zylindrische, Flachkontakte eine rechteckige und Vierkantkontakte eine quadratische Form.

Bei der kundenspezifischen Anfertigung muss darauf geachtet werden, welche Buchse als Gegenstecker eingesetzt wird, dadurch wird die Größe und Form des Stiftkontaktes festgelegt. Die Ausführung des Kontaktes wird durch die Einbaulage auf der Leiterkarte und das Lötverfahren bestimmt. Unterschieden wird bei den Kontakten zwischen gerade und abgewinkelt für THT-Technik sowie stehend und liegend für SMD-Technik. Die THR-Technik (Bild 3) findet beim Verlöten in den letzten Jahren immer mehr ihren Einsatz. Dabei ist die Lötseite des Kontaktes gerade und etwas kürzer als bei Kontakten für THT-Technik. Diese wird durch eine auf der Platine aufgetragene Paste durchgesteckt und im Reflow-Lötprozess verlötet. Sie ist auch unter dem Namen Pin in Paste (PIP) bekannt.

Die Fertigung von Präzisionsstiften und -buchsen ist in der Entwicklungsphase deutlich schneller gegenüber gestanzten Kontakten. Durch geringe Werkzeugkosten und Zeitaufwand lassen sich die Präzisionskontakte erstellen. Diese werden auf High-Speed Drehmaschinen gefertigt. Spezielle, kundenspezifische Formen der Präzisionskontakte können im Fertigungsprozess berücksichtigt und hergestellt werden.

Nach dem ersten Fertigungsprozess werden bei Präzisionsbuchsen im zweiten Arbeitsgang die gestanzten Innenfedern (Clip) eingefügt. Dabei wird die Innenfeder direkt im Kopf der Hülse verpresst. Im oberen Drittel des Einsteckbereiches liegt der Kontaktierungspunkt. Dieser variiert minimal durch die Form und Größe der Innenfeder.

Da die Präzisionsbuchse aus zwei Bauteilen besteht, bietet sich die Möglichkeit, beide Teile – Innenfeder (Clip) und Hülse – unterschiedlich zu veredeln oder unterschiedliche Schichtstärken zu wählen. Hat die Innenfeder eine höhere Goldauflage, sind dann höhere Steckzyklen möglich.

Durch die hohe Anzahl an Kontaktierungselementen an der Innenfeder (3-Finger; 4-Finger) können Präzisionsbuchsenkontakte unterschiedliche Formen von Stiftkontakten aufnehmen. Der Clip in der Präzisionsbuchse ist für quadratische, rechteckige und auch zylindrische Stifte geeignet.

Stanzen: Kontakte nicht vom Streifen getrennt

Man unterscheidet bei den gestanzten Buchsenkontakten zwischen Gabelkontakten und Flachkontakten. Für den Fertigungsprozess der beiden Kontaktarten wird ein Stanzwerkzeug benötigt. Von Vorteil ist bei dieser Art der Fertigung, dass die Kontakte nicht nach dem Stanzen vom Streifen getrennt werden müssen. Im weiteren Verarbeitungsschritt besteht dadurch die Möglichkeit die Kontakte selektiv (Lötbereich verzinnt und Steckbereich vergoldet) zu veredeln. Dadurch kann der teure Rohstoff Gold eingespart werden.

Bei der Aufnahme von unterschiedlichen Stiftquerschnitten sind im Gegensatz zu den Präzisionsbuchsen die gestanzten Kontakte nicht für alle Formen geeignet. Nur quadratische oder rechteckige Querschnitte können Gabelfedern und Flachkontakte aufnehmen.

Es besteht die Möglichkeit für die Sonderanfertigung von gestanzten Kontakten durch Drahterodieren oder Ätzen vorab kleine Mustermengen herzustellen. Dadurch können im Vorfeld Abstimmungen am Produkt durchgeführt werden, bevor die Stanzwerkzeuge fertiggestellt werden.

Die Art der gewünschten Verpackung

Eine Möglichkeit der Sonderanfertigung ist die konstruktive Änderung des Steckverbinders. Aber die Änderung muss nicht nur am Produkt selber umgesetzt werden. Entsprechend der Kundenwünsche und Anforderungen lassen sich auch Verpackungsformen gestalten. Für Standard- oder Sonderartikel kann die Lage des Artikels im Stangenmagazin oder auf Gurt und Spule festgelegt werden. Der nachfolgende Verarbeitungsprozess bestimmt die Art der Verpackung.

Hohe Entwicklungskosten, die am Anfang entstehen, können durch die Vorteile von kundenspezifischen Leiterkartensteckverbindern wieder ausgeglichen werden. Durch die auf den benötigten Fertigungsprozess abgestimmten Stift- und Buchsenleisten lassen sich die Herstellkosten der Baueinheit (Modul) verringern. Um das Knowhow und den Vorteil für den Kunden zu steigern werden Standard-Steckverbinder aus dem Katalog durch applikationsspezifische Steckverbinder ergänzt

* Valentin Razmovski ist als Entwicklungsingenieur bei Fischer Elektronik in Lüdenscheid tätig.

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