Hochstrom-Würfel in Einpresstechnik übertragen 500 A und mehr

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Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Bei der Kontaktierung hoher Ströme sind Wärmeentwicklung, Widerstand, Bauteilgröße und mechanische Zuverlässigkeit sehr wichtig. Würfelförmige Hochstromkontakte bieten eine interessante Lösung.

Die würfelförmigen Hochstromkontakte der Bauteilreihe REDCUBE sehen nicht nur robust aus, sie sind es auch. Die aus Messingvollmaterial gefrästen Terminals „Made in Germany“ sind im Vergleich zu gestanzten Blechkonstruktionen geradezu ein Qualitätsversprechen.

Viel Aufwand für einen Leiterplattenanschluss möchte man meinen. Doch bei Hochstromanwendungen kommen mehrere Anforderungen zusammen, die eine sorgfältige Auswahl der elektromechanischen Bauteile verlangen. E-Mobility und erneuerbare Energien sind nur zwei der vielen Anwendungsbereiche, in denen der Bedarf nach hochwertigen Hochstromkontakten rasant steigt.

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Miniaturisierung – klein, stark und zuverlässig

Der Trend elektronischer Baugruppen geht immer mehr zur Minia­turisierung. Aus diesem Grund steigt die Nach­frage nach Komponenten kleiner Baugrößen, die am besten noch voll­automatisch verarbeitet werden können. Mit steigendem Strombedarf gewinnen Themen wie Übergangswiderstand sowie Eigener­wärmung des Bauteils immer größere Bedeutung.

Den Spagat zwischen Miniaturisierung und einem geringen Übergangswiderstand schafft Würth Elektronik eiSos mit seinen SMD-Terminals der REDCUBE-Reihe. Ob lose von Hand oder vollautomatisch und zeit­sparend aus dem Gurt, diese Wire-to-Board- bzw. Board-to-Board-Verbindungen sind sogar vertikal (90°) einsetzbar. Und es können Ströme bis 70 A realisiert werden.

Das Beste aus zwei Welten

Für Anforderungen mit erhöhten Vibra­tionen hat Würth Elektronik eiSos die RED­CUBE-THR-Serie entwickelt (THR = Through hole Reflow, auch PiP = Pin in Paste genannt). Diese vereint die Vorteile der THT-Technologie, hohe mechanische Stabilität, mit der vollautomatisierten Bestückungsmöglichkeit und dem effizienten Reflow-Soldering-Prozess. Die Verarbeitung der THR-Terminals reiht sich nahtlos in den SMT-Prozess ein. Sie können wie SMD-Bauteile verarbeitet werden, da dies mit dem gleichen Verfahren und unter gleichen Bedingungen stattfindet.

Die massiven und nahezu unverwüstlichen REDCUBE-THR-Terminals sind mit vier, acht oder auch neun Pins erhältlich und für Ströme bis 85 A einsetzbar. Dank der robusten Bauweise sind bei der Montage deutlich höhere Anzugsdrehmomente möglich als bei herkömmlichen gestanzten Bauteilen.

Hochstrom bis 500 A

Kleine kompakte Hochstromkontakte, die Ströme bis 500 A tragen? Die Herausforderung liegt in dem Übergangswiderstand. Um ihn zu verringern, bietet es sich an, auf das Löten zu verzichten. Würth Elektronik eiSos hat für diesen Zweck REDCUBE-Terminals in Einpresstechnik entwickelt. Wichtig sind dabei die Wahl des Messings (CuZn₃₉Pb₃) und stabile aus dem Vollen gefräste Pins.

Eine leistungsfähige elektrische Einpressverbindung entsteht, indem die Pins eines REDCUBE-PRESS-FIT-Terminals in durchkontaktierte Löcher einer Leiterplatte eingepresst werden. Dies erzeugt eine gasdichte elektrische Verbindung. Die Oberfläche der Pins wurde dabei besonders für die beim Einpressen entstehende Kaltverschweißung optimiert.

Das herausragende Merkmal einer Einpressverbindung im Vergleich zur Löttechnik ist, dass eine elektrische und zugleich stabile mechanische Verbindung zwischen Bauteil und Leiterplatte hergestellt wird. Der einzelne massive Einpress-Pin hat typischerweise eine Ausziehkraft von über 100 N.

Tests haben gezeigt: REDCUBE PRESS-FIT erreicht bei der Langzeitzuverlässigkeit den niedrigsten Failure-in-Time-Wert (FIT) des Anschlusssystems – dieser ist bis zu 30-mal besser als der einer SMD-Lötstelle. RED­CUBE-PRESS-FIT-Terminals sind gleichermaßen für elektrische wie mechanische Verbindungslösungen prädestiniert.

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