Verbindungstechnik Auswirkungen der Miniaturisierung auf das Steckverbinder-Design

Die Anforderungen an Flexibilität und Leistungsfähigkeit von industriellen Geräten wie Steuerungen oder Antrieben sind in den vergangenen Jahren rasant gestiegen. Gleichzeitig führt die Dezentralisierung der Einheiten zu fortschreitender Miniaturisierung. Die Steckverbinder müssen den Gestaltungsspielraum im Design industrieller Geräte erweitern.

Anbieter zum Thema

ACTRON AG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

Über die letzten Generationen haben sich die industriellen Geräte in der Struktur stark verändert. Ursprünglich wurden aktive Karten mit einer passiven Backplane über die Steckverbindung verbunden. Die Halbleiterkomponenten waren groß, auf einer Leiterkarte gab es einfach nicht genug Fläche. So musste die Funktion auf mehrere Karten verteilt werden.

Durch die voranschreitende Miniaturisierung von Halbleitern können heute aber viel mehr Funktionen auf einer Leiterkarte integriert werden. Der Steckverbinder wandelt sich zu einer Schnittstelle, um modulare Systeme aufzubauen.

Unabhängig davon, ob es sich um stationäre oder mobile Geräte handelt – die klassische, backplane-basierende Gehäusegeometrie wird mehr und mehr aufgegeben. Die verbauten Komponenten vor allem aus der Verbindungstechnologie müssen deshalb immer flexibler einsetzbar sein. Die Anordnung der Leiterkarten muss weit über die rechtwinklige Verbindung hinausgehen. Der Trend geht zunehmend zu parallel gestapelten Leiterkarten und zu Flachbandkabelverbindungen, um längere Distanzen zu überwinden. Dies ermöglicht einen kompakten und flexiblen Geräteaufbau, der an die Anforderungen des Endkunden angepasst wird.

Ein weiterer Grund zur Modularisierung ist eine einfache Reparatur im Servicefall. Wenn ein Erweiterungsmodul als defekt erkannt ist, kann das Problem schnell und auch kostengünstig beseitigt werden. Es muss nur das eine Modul ausgetauscht werden, über die Steckverbindung ist dies umgehend möglich.

Harting hat sich beim Steckverbinder har-flex für ein unter industriellen Applikationsgesichtspunkten solides, aber auch die Miniaturisierung vorantreibendes Kontaktraster von 1,27 mm entschieden. Dieses hat bereits seine mechanische Eignung in der Industrie bewiesen. Für die individuellen Anforderungen des Nutzers an die Ausführung des Steckverbinders bietet das Unternehmen zahlreiche Bauformen.

Als Varianten stehen gerade und gewinkelte Steckverbinder sowie Steckverbinder mit Flachbandkabelanschluss in Schneidklemmtechnik (IDC) zur Verfügung. Die denkbaren Steckkombinationen ermöglichen alle neuen Anordnungen von Leiterplatten. So werden zwei gerade Steckverbinder für die Mezzanine-Anwendung genutzt, zwei gewinkelte Steckverbinder für Leiterplatten in einer Ebene und kombiniert entsteht die klassische Paarung von Mutter- zu Tochterkarte. Zusammen mit den Steckverbindern für Flachkabelanschluss können Leiterplatten zu komplexen und an ihre Umgebung perfekt angepassten Systemen aufgebaut werden.

Alle Varianten stehen in einer Kontaktzahl von 6 bis 100 Kontakten in Zweierschritten zur Verfügung. Möglich wird dies mittels eines modularen Werkzeugkonzepts, durch das ohne zusätzliche Investitionen und ohne lange Wartezeiten eine individuelle Kontaktanzahl gefertigt werden kann. Die Option, nur die tatsächlich von der Applikation benötigte Kontaktzahl einzusetzen, versetzt den Entwickler in die Lage, teuren und stark begrenzten Raum auf der Leiterplatte effizienter zu nutzen. Die individuelle Ausführung wird bei dem beschriebenen Steckverbinder zum Standardbauteil.

(ID:30605910)