Stand der Technik bei SMC-Steckverbindern

SMC-Steckverbinder sind überall dort eine gute Lösung, wo kleine Raster und hohe Leistungsfähigkeit gefragt sind. Durch ihre Robustheit sind sie zudem prädestiniert für industrielle Anwendungen.

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ERNI Electronics GmbH & Co. KG

SMC-Steckverbinder (Small Multiple Connector) zeichnen sich durch eine hohe Kontaktdichte bei geringem Platzbedarf aus. Sie eignen sich für Board-to-Board- oder Board-to-Wire-Anschlüsse. Übertragen werden sowohl hohe Ströme als auch hochfrequente elektrische Signale.

Da SMC-Steckverbinder unter widrigen Bedingungen zuverlässig arbeiten und sehr robust sind, eignen sie sich insbesondere für industrielle Anwendungen. Die gute Signalintegrität und die relativ hohe Strombelastbarkeit erschließen zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten.

SMC-Steckverbinder als SMT-System

Mit der Ende der 1990er Jahre eingeführten SMC-Familie war Erni das erste Unternehmen weltweit, das ein reines SMT-Steckverbindersystem entwickelt hat. Neben SMT als Anschlussart ging es darum, das DIN-Raster von 2,54 mm auf 1,27 mm zu reduzieren und damit die Miniaturisierung voranzutreiben.

Über mehr als zwei Jahrzehnte kontinuierliche Weiterentwicklungen resultierten in einer umfassenden Produktfamilie mit Feder- und Messerleisten (gerade und abgewinkelt), unterschiedlichen Bauhöhen und Polzahlen von 12 bis 80.

Mittlerweile sind auch IDC-Federleisten, Board-on-IDC-Stecker, Messerleisten in Einpresstechnik, Board-to-Board-Adapter sowie Versionen mit integrierter Verriegelung im Rahmen der SMC-Familie verfügbar.

Anwendungen von SMC-Steckverbindern

SMC-Steckverbinder findet man millionenfach in Anwendungen wie industriellen Steuerungen (SPS), Leistungselektronik wie Inverter oder Batterie-Management-Systemen, Remote-I/O, Frequenzumrichter, Steuerungen für Solaranlagen u.v.m.

Die wesentlichen Gründe für den Erfolg und die breiten Einsatzmöglichkeiten sind die hohe Flexibilität, das platzsparende 1,27-mm-Raster, die hohe Kontaktsicherheit mit dem bewährten doppelschenkligen Federkontakt aus Adelberg und die hohe Stecksicherheit dank Polarisierung und Einführschrägen.

Zunehmende Geräte-Funktionalität/Integration erfordert höhere Datenraten, höhere Polzahlen und kleinere Rastermaße – sprich eine höhere Kontaktdichte. Das umfangreiche SMC-Portfolio vereint diese oft gegensätzlichen Anforderungen und bietet vielfältige Lösungen. Das optimierte Kontakt-Design zeigt einen nahezu kontinuierlichen Impedanz-Verlauf und erlaubt bei entsprechender Design-Auslegung die sichere Übertragung (differenziell) von Datenraten bis zu 3 GBit/s.

Herausforderungen bei SMD-Bauteilen

Viele Anwender bevorzugen SMT als Anschlussart und Reflow-Lötprozesse. Beim Einsatz von Steckverbindern mit sehr kleinem Raster muss hier allerdings auf eine sichere Verarbeitung geachtet werden. Für die industriellen Vibrations- und Schockanforderungen bietet die doppelseitige Kontaktgabe (mit Vibrations-/ Schocktests bis zu 20 g/50 g) unbestrittene Vorteile. Ein Vollmetall-SMT-Winkel nimmt auch hohe Steck- und Ziehkräfte auf.

Bei SMC-Steckverbindern sind vor- und nacheilende Kontakte sowie Teilbestückung möglich. Damit erhält der Anwender maßgeschneiderte Produkte für seine jeweiligen Anwendungen, mit entsprechender Zeit- und Kostenersparnis. Das kleine Raster und die vielen Bauformen ermöglichen miniaturisierte Anwendungen mit optimaler Nutzung des Bauraumes. Die hohe Kontaktsicherheit in Kombination mit hohem Mitten- und Winkelversatz sowie Überstecksicherheit (min. 2,5 mm) reduzieren Ausfälle im Feld und sparen so wiederum Zeit und Kosten.

Flexibilität durch verschiedene Module

Verschiedene Module wie gerade und abgewinkelte Messer- bzw. Federleisten in Kombination mit SMT-, Einpresstechnik- und IDC-Anschlüssen bieten dem Anwender ein Höchstmaß an Design-Freiheit. Die Stecker werden häufig mehrfach an ganz unterschiedlichen Stellen eines Systems eingesetzt, ob nun für Mezzanine-, Flachkabel- oder koplanare Konfigurationen (0,1 mm Koplanarität).

Der Toleranzausgleich des SMC-Kontaktsystems ermöglicht die unterschiedliche Anordnung von mehreren SMC-Steckverbindern (Cluster) auf einem Board (bis zu 24 Steckverbinder gleichzeitig) ohne Probleme. Für eine variable Baugruppen-Gestaltung stehen die SMC-Steckverbinder in verschiedenen Bauhöhen zur Verfügung, womit Mezzanine-Abstände von 8 bis 20 mm realisiert werden können. Mit Board-to-Board-Adaptern können die Abstände sogar noch auf 40 mm erhöht werden.

SMC-Steckverbinder werden in Adelberg auf modernsten, vollautomatischen Fertigungseinrichtungen mit hoher Qualität produziert und sind selbst für die vollautomatische Bestückung ausgelegt. Komplett geschützte Messerkontakte, massive Löt-Clips zur Aufnahme der Haltekräfte, selektive Goldbeschichtung auf den Kontaktflächen und komplett beschichtete Kontakte (keine Oberflächendiffusion oder Korrosion) sichern eine zuverlässige Verarbeitung.

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