Praxishandbuch Steckverbinder

Physikalische Grundlagen – praktische Anwendung – optimale Auswahl Steckverbinder fungieren schon immer als Rückgrat der Elektronik, sei es innerhalb von Baugruppen, zum Verbinden der Baugruppen untereinander oder als „life line“ zwischen elektronischen Geräten. Dabei sind die elektrischen Anforderungen vielfältig: Von der Leistungsversorgung bis zu Datenraten im hohen Gigabit Bereich oder bei analogen geschirmten Signalen von einigen Mikrovolt bis in den Kilowatt Bereich. Die Umgebungsanforderungen reichen von der gewöhnlichen Büroatmosphäre bis zu Unterwasseranwendungen, bei Temperaturen von -55°C bis zu +200°C. Veränderungen der physikalischen Umgebung, Schock und Vibration, Staub und Schmutz beeinflussen die Lebensdauer ebenso wie die notwendigen Steckzyklen oder elektromagnetisch notwendige Abschirmmaßnahmen. Um die optimale Auswahl eines Steckverbinders in der geforderten Applikation zu finden, ist es erforderlich, die physikalischen Zusammenhänge zu erkennen und zu verstehen, damit man den Kompromiss – den man immer eingeht – beurteilen kann. Dieses Seminar umfasst die ganze Bandbreite der Steckverbinderproblematik – von der Auswahl der Basismaterialien über die Kontaktoberflächen bis zu den unterschiedlichen Einsatzfällen. Das Seminar ist ein Muss für alle Steckverbinderanwender um die verfügbaren Produkte zu analysieren und abwägen zu können. Begleitend zum Seminar erhalten alle Teilnehmer das Buch „Praxishandbuch Steckverbinder“ des Referenten Herbert Endres als Nachschlagewerk und Hilfestellung bei der Auswahl von Steckverbindern.   Agenda 1. Seminartag: Basiswissen über Steckverbinder Kategorisierung von Steckverbindern. Grundlegendes über Kontaktformen, Bauarten, Anschlusstechniken im Hinblick auf die jeweiligen Anwendungsanforderungen. Kontaktphysik unter Berücksichtigung des Kontaktaufbaus. Die Holm-Hertz Theorie im Kontaktpunkt und die daraus resultierenden Konsequenzen für Kontaktoberflächen, -normalkraft, -widerstand, -ziehkraft und -zuverlässigkeit. Korrosion und Lebensdauer beeinflussen einander. Das Langzeitverhalten kann im Zeitraffer durch Schadgastests simuliert werden. Aber Umgebungseinflüssen wie Temperatur, Schock, Vibration und Steckzyklen sind ebenfalls lebensdauerbegrenzend. Produktspezifikation und Test sind Grundlage und Beweis für die Zuverlässigkeit des Steckverbinders. Leider sind die internationalen Testverfahren nur bedingt vergleichbar. Strombelastbarkeit, Kontaktwiderstand und Spannungsfestigkeit müssen im Detail verglichen werden. Der Anwender sollte seine eigene Produktspezifikation schreiben können und wissen, wo er die Tests durchführen kann. Die Studie eines Direktsteckverbinders umfasst alle Gesichtspunkte und Auswahlkriterien, die der Steckverbinderentwickler durchlaufen muss. Von der Materialauswahl über die Testverfahren bis zur Definition des Inspektionsplanes für die Steckverbinderfertigung. 2. Seminartag: Steckverbinder für spezielle Anwendungen Backplaneverbinder und Datenraten dieser Verbinder sind die Grundlage für die weltweite Digitalisierung. Diese Steckverbinder für Einschubsysteme haben die höchste Kontaktdichte, transportieren höchste Datenraten und werden mit voreilenden Hot-Swap Kontakten, integrierten Führungsstiften und Hochstrommodulen angeboten. Eine Entscheidung für ein System geschieht oft für viele Gerätegenerationen von Rechnern, Routern oder Switches. Dazu ist es erforderlich, die Historie sowie die mechanischen Basismaße der Aufbausysteme zu kennen. Das Wissen über differentielle Signalübertragung, Signalintegrität, Impedanz, Dämpfung und Nebensprechen sowie das daraus resultierende S2N Verständnis hilft auch den Aufbau der Einschub- und Rückwandleiterplatten besser zu entwickeln und Simulationen mit S-Parametern durchzuführen. Industrieverbinder und Umweltanforderungen müssen aufeinander abgestimmt sein. Dabei greift die IEC 60664-1 mit Richtlinien für Überspannung, daraus resultierender Stoßspannung dem Verschmutzungsgrad mit den notwendigen Luft- und Kriechstrecken genauso, wie die IP-Schutzarten nach EN60529. Eine große Auswahl von Industrieverbindern mit Konzepten zum Systemgedanken rundet dieses Kapitel ab. Hohe Datenraten im Automobil sind im Zuge der Entwicklung vom Assistiertes Fahren bis zum Fahrerlosen Fahren nicht mehr wegzudenken. Ultraschallsensoren, Stereo Kameras, Distanz Radar und Kontur Lidar generieren immense Datenmenge, welche im Automobil übertragen und verarbeitet werden müssen und (später) im 5G Netz wischen den Fahrzeugen und der Infrastruktur ausgetauscht werden. Hierzu sind Steckverbindungen nötig, die den bekannten harten Anforderungen bei Temperatur, Vibration und Umwelt widerstehen, aber gleichzeitig höchste Datenraten übertragen können. Derartige Steckverbinder werden im automatisierten Farming schon eingesetzt. Hochstromanforderungen im Automobil haben sich in der E-Mobilität schon durchgesetzt. Dabei ist die Steckverbindung innerhalb der Li-Io-Batterie genauso wichtig wie zwischen den Systemen. Derartige Verbinder sind häufig für die Anwendung modifizierte, existierende Standardkontakte in neuer „Verpackung“. Den Lieferanten für den besten Standardkontakt zu finden und dann eine enge Zusammenarbeit mit diesem zu meistern ist die Aufgabe des Anwenders. Edle und unedle Kontaktoberflächen werden heutzutage sogar in identischen Bauformen angeboten. Der Hersteller empfiehlt nur auf die gleichen Oberflächen zu Stecken. Aber kann man im Einzelfall auch mischen? Inwieweit dies möglich ist und was die Risiken sind zeigt diese Bonusvortrag auf.   Ziele Gesamtüberblick zum Thema Steckverbinder Physikalische Grundlagen und Werkstoffe Auswahlsicherheit in Bezug auf Bauformen, Anschlussarten und Weiterverarbeitung Gezieltes Eingehen von Kompromissen bei der Steckverbinderauswahl   Zielgruppe Entwickler, Konstrukteure, Fertigungsingenieure und Einkäufer aus der Elektronikindustrie Vertriebsverantwortliche und Marketingbeauftragte in der Steckverbinderindustrie

Elektronikkühlung in Leiterplatten-Design und -Fertigung Für das thermisch richtige Design einer Leiterplattenbaugruppe gibt es kein Patentrezept. Fast jede Kühlungsaufgabe ist aufgrund der individuellen Gegebenheiten und spezifischen Anforderungen einzigartig. Das Fachbuch Elektronikkühlung zeigt für diese komplexe Herausforderung sowohl die theoretischen Grundlagen der Elektronikkühlung als auch den Weg zu praktischen Lösungsansätzen auf. Leserinnen und Leser erhalten das Knowhow, eigene Projekte unter Berücksichtigung eines effizienten Wärmemanagements zu planen. Zudem lernen sie, Designkonzepte und Konstruktionen zur Elektronikkühlung kritisch zu hinterfragen und objektiv zu bewerten. Das Werk steht als Medienkombination (Buch + E-Book) oder als reine Digitalversion (E-Book) zur Verfügung. Aus dem Inhalt: Grundlagen zu Temperatur und Wärme Wärmetransport durch Wärmeleitung Die Leiterplatte als Kühlkörper und Wärmeübertrager Wärmewiderstände von Bauteilen Strombelastbarkeit von Leiterbahnen Strom- und Temperatursimulation mit Layout Kühlungshardware Materialeigenschaften, Bauteile, Verbindungstechnik Schäden durch Wärmeeinwirkung Praxistipps zur einfachen Baugruppenanalyse Layout und Konstruktion