Connectoren voor printplaten moeten robuust zijn, signalen betrouwbaar doorgeven en mogen niet uitvallen. Robuuste connectoren voor printplaten moeten bestand zijn tegen mechanische, thermische en chemische belastingen zoals: • schokken, • trillingen, • gas, • vocht, • hoge temperaturen, • nattigheid en • stof, zonder uit te vallen. Vooral in de lucht- en ruimtevaart, de industriële automatisering, de automobielindustrie en de medische technologie zijn robuuste connectoren voor printplaten nodig.
Met verschillende methoden zorgen onze printplaatconnectoren ervoor dat ze deze belastingen aankunnen. Onze ontwikkelingsafdeling optimaliseert onze printplaatconnectoren voortdurend en beveiligt ze continu tegen verdere omgevingsinvloeden. Aan de hand van vele testprocedures zorgen wij voor een constant hoge kwaliteit.
Mechanische invloeden zoals trillingen, schommelingen en schokken – Geen contactstoringen dankzij robuuste printplaatconnectoren
Geschikt contactsysteem voor robuuste printplaatconnectoren
Aansluitsysteem: dubbelzijdige veerlijst bij de printplaatconnector
Dubbelzijdig veercontact One27 zonder (links) en met schokbelasting (rechts)
Onze robuuste printplaatconnectoren zijn voorzien van een dubbelzijdige veerlijst, waardoor board-to-board-connectoren redundant en contactveilig zijn. Dankzij de tweede veer is de signaaloverdracht te allen tijde gewaarborgd via één contactpunt, zelfs bij sterke schokken op de printplaatconnector. Dit zorgt voor een optimaal apparaatontwerp.
Ter vergelijking: klassieke tweedelige printplaatconnectoren beschikken slechts over een mescontact en een veercontact. In geval van een sterke schokbelasting kan dit ertoe leiden dat de messtrip van de veerstrip loskomt en de signaaloverdracht onderbreekt.
Aansluitsysteem: genderneutraal aansluitsysteem bij de printplaatconnector
Genderneutraal contactsysteem Zero8
Printplaatconnectoren met het „genderneutrale“ contactsysteem zijn aanzienlijk robuuster. Het bijzondere aan dit contactsysteem is dat de contacten van de stekkerhelften (plug en socket) identieke geometrieën hebben. Zo wordt elke pin door twee veren gecontacteerd, waarbij de plug en de socket in elkaar zijn vergrendeld en niet van elkaar los kunnen raken. Dit zorgt voor maximale redundantie en maakt onze board-to-board-connectoren uiterst robuust en contactveilig. (Afb. 5).
Contactsysteem: eendelige stekkerverbinding voor printplaten
Flexilink-connector uit één stuk
Alleen eendelige printplaatconnectoren zijn nog robuuster dan het geslachtsneutrale contactsysteem van board-to-board-connectoren.
Eendelige connectoren voor printplaten maken geen gebruik van het klassieke tweedelige contactprincipe met mes- en veerriemen. Ze hebben geen kwetsbaar contactgebied en zijn daardoor uiterst bestand tegen schokken, trillingen, vocht, stof en atmosferische omstandigheden.
Eendelige board-to-board-connectoren zijn ook geschikt voor ingieten en andere processen ter bescherming van de componenten van de printplaatconnector. In combinatie met de inperstechniek vormen robuuste, eendelige connectoren voor printplaten de veiligste mechanische en elektrische verbinding tussen twee printplaten.
Geschikt contactontwerp voor robuuste printplaatconnectoren
Veertulp van de One27 na het stans- en buigproces
Onze robuuste printplaatconnectoren maken contact met de veerlijst, de 90 graden gebogen veerlijst.
Voordeel: de printplaatconnector maakt contact met het gladde, gewalste oppervlak en niet met de door het stansproces ontstane, ongelijkmatige en scherpkantige onderzijde van de stansband. Hierdoor voorkomen we extra slijtage van het oppervlak en verminderen we de overgangsweerstand.
Naast de veerlijst moet ook de meslijst bij de printplaatconnector netjes gestanst en verwerkt worden, zodat beschadigde geometrieën bij schokken, trillingen en schommelingen het contact niet onderbreken.
Geschikte isolatieelementen voor robuuste printplaatconnectoren
De Zero8-connector maakt een centrale verschuiving van ±0,7 mm en een hoekverschuiving van 4° mogelijk
De isolatiebehuizingen van onze robuuste printplaatconnectoren zijn zo ontworpen dat de gevoelige contacten binnenin de connector perfect worden beschermd tegen schokken, trillingen en schommelingen. Invoerschuine vlakken op het isolatielichaam van de board-to-board-connector compenseren een verschuiving van de printplaten tijdens het aansluiten en zorgen ervoor dat de connectorhelften bij een verschuiving in het midden of een hoekverschuiving zonder beschadiging in elkaar kunnen worden gestoken.
Tolerantiebereik voor robuuste printplaatconnectoren
Tolerantiecompensatie van de Zero8 in alle richtingen
Het tolerantiebereik is een andere factor die van invloed is op de robuustheid van een printplaatconnector. Als de printplaatconnector kleine toleranties niet kan opvangen, leiden mechanische microbewegingen zoals schokken, trillingen en schommelingen op middellange termijn tot slijtage of beschadiging van de connector. Als een robuuste printplaatconnector over een floating-functie beschikt, kan deze ook tijdens het gebruik tot ±0,4 mm compenseren. Deze functie wordt steeds relevanter, vooral bij het bestukken van een printplaat met meerdere verschillende connectoren.
Weinig corrosie en slijtage aan het oppervlak van robuuste connectoren voor printplaten in veeleisende omgevingen
Slijtage en corrosie van het contactoppervlak
Net als printplaatklemmen kunnen connectoren met koperen pinnen gemakkelijk oxideren door blootstelling aan zuurstof en luchtvochtigheid. Onze oppervlaktebehandeling voorkomt door een beschermlaag dat de pinnen van de connectoren oxideren. De robuuste board-to-board printplaatconnectoren van ept beperken de slijtage van het oppervlak tot een minimum. Dit leidt tot minder corrosie, minder oxidatie en een lange levensduur met vele steekcycli.
Hoe slagen we daarin ondanks microbewegingen als gevolg van schokken, trillingen, gas, vocht, nattigheid en stof?
Hoogwaardige en duurzame contactlaag op onze robuuste printplaatconnectoren.
Glad oppervlak van de steek- en veerconnectoren
Het resultaat is een lage overgangsweerstand en daarmee een uitstekende signaaloverdracht via robuuste connectoren voor printplaten in veeleisende omgevingen. Zo voorkomen we slechte elektrische verbindingen en signaalverlies.
We maken onder andere gebruik van de volgende contactcoatings:
Goud is, ondanks de stijgende prijzen, een uiterst populair contactoppervlak voor robuuste printplaatconnectoren vanwege zijn corrosiebestendigheid en uitstekende geleidbaarheid.
Een legering van nikkel en fosfor met een gouden coating: het prijsstabiele alternatieve oppervlak. In zeer specifieke verhoudingen gecombineerd vertonen deze twee materialen de positieve eigenschappen die ook goud met zich meebrengt: hoge corrosiebestendigheid, geringe slijtage en perfecte geleidbaarheid.
Gas, vocht, hoge temperaturen, nattigheid en stof – robuuste printplaatconnectoren zonder contactstoringen
Connectoren voor printplaten met insteektechniek
Het inpersproces
Met behulp van de insteektechniek produceren wij een uiterst robuuste en vuilbestendige printplaatconnector die bestand is tegen trillingen, schokken, gas, vocht, nattigheid en stof. Robuuste printplaatconnectoren in insteektechniek hebben een tien keer betere uitvalratio (FIT-ratio) dan automatisch gesoldeerde printplaatconnectoren. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt in airbagsystemen, ABS- en ESP-modules, omdat de signaaloverdracht in deze toepassingen onder geen enkele omstandigheid mag uitvallen.
Hoe? De inperstechniek zorgt met een geringe inperskracht voor de hoogste houdkrachten tussen connector en printplaat. Bij het inpersen wordt een inperspen met een grotere diagonaal dan de gatdiameter in een doorlopend contactgat in de printplaat geperst. In de inperszone is de connectorpen flexibel, zodat de printplaat niet vervormt door fysieke krachten tijdens het inpersproces. Er ontstaat een koudlasverbinding tussen de contactpen en het gemetalliseerde gat in de printplaat: een gasdichte, corrosiebestendige, laagohmige en elektrisch goed geleidende mechanische verbinding, die ook geschikt is voor ingieten. Deze verbinding is bovendien gespecificeerd in DIN EN 60352-5 en blijft ook bij zeer hoge mechanische en thermische belastingen, zoals trillingen, buiging, vocht, stof en temperatuurschommelingen, contactvast en is zelfs bestand tegen versnellingsbelastingen door schokken tot 200 G. G-krachten definiëren belastingen die door veranderingen in de grootte en/of richting van de snelheid op het menselijk lichaam, een gebruiksvoorwerp of een voertuig inwerken. Ter vergelijking: na de terugkeer in de aardatmosfeer werkt er een G-kracht van ongeveer 7 G op een ruimtecapsule.
Connectoren voor printplaten in SMT (Surface-Mount-Technology)
Meniscusvorming rond de soldeervoet van de One27
Een andere mogelijkheid voor een stabiele en betrouwbare verbinding tussen connectoren en printplaten is de Surface-Mount-Technology (SMT). Deze technologie wordt vaak toegepast in industriële toepassingen en in Industrie 4.0, met name wanneer printplaten aan beide zijden moeten worden bestukt of wanneer de minimale afstand tot componenten in de krachtrichting niet kan worden aangehouden. Onze bijzonder robuuste connectoren voor printplaten in SMT voldoen aan IPC-klasse 3 voor gebruik in hoogwaardige elektronica. In deze klasse mag de signaaloverdracht nooit uitvallen en moeten hogere stromen worden overgedragen. Volgens de IPC-A-610-norm moet een robuuste verbinding tussen connector en printplaat de juiste verhouding tussen soldeervoet, soldeerpad en soldeerpasta in acht nemen.
Zo werkt SMT: met behulp van soldeerpasta worden de connectoren op gedefinieerde aansluitvlakken van de printplaat, de soldeerpads, gesoldeerd. In de reflow-oven wordt het soldeermiddel gesmolten en vervolgens uitgehard. Een optimale soldeerverbinding (SMT) is te herkennen aan de gelijkmatige vorming van de meniscus. Het contact moet rondom omgeven zijn door een soldeermeniscus om de beste hechtkrachten op de printplaat te bereiken.
Kleine, compacte en toch robuuste miniatuurconnectoren voor printplaten
Dankzij onze uitgebreide expertise, opgebouwd door voortdurende optimalisaties en ontwikkelingen, zijn wij in staat om steeds kleinere en robuustere connectoren voor printplaten te bouwen. Hierdoor worden onze board-to-board-connectoren steeds duurzamer en krachtiger, zelfs bij een steeds kleinere inbouwruimte. De kleine, robuuste miniatuur printplaatconnector van ept garandeert een snelle, eenvoudige en veilige signaaloverdracht ondanks ruwe omgevingsomstandigheden zoals schokken, trillingen, hoge temperaturen en stof, en zorgt bovendien voor bescherming tegen vocht.
Met inperstechniek of Surface-Mount-Technology (SMT) garanderen onze kleine, compacte board-to-board-connectoren een laag uitvalpercentage en de hoogste houdkrachten. Kleine en toch robuuste connectoren voor printplaten zijn ondanks hun miniatuurformaat zo ontworpen dat bijvoorbeeld inbrengschuine vlakken op het isolatielichaam de contacten beschermen in geval van centrale en hoekafwijkingen. Bij de installatie bieden inbrengschuine vlakken ondersteuning om een foutloos aansluiten van mes- en veerlijsten mogelijk te maken. Dit wordt bereikt door de geometrie van de contacten en het isolatielichaam.
Mechanische en elektrische tests van connectoren voor printplaten
Er bestaan talrijke testprocedures voor board-to-board-connectoren, die kunnen variëren naargelang de industriële omgeving. Onze robuuste connectoren voor printplaten ondergaan met name de volgende tests:
Belastingstest voor robuuste connectoren
Bij de belastingstest voor robuuste connectoren worden de spanningsweerstand en de overgangsweerstand getest, bijvoorbeeld na 500 steekcycli, zowel vóór als na de belasting.
Klimaattest voor robuuste connectoren
Bij de klimaattest voor robuuste connectoren wordt getest of blootstelling aan bijvoorbeeld -55 °C en vervolgens 125 °C gedurende meerdere uren een negatief effect heeft op de contactweerstand van de printplaatconnector. Dit garandeert een temperatuurbestendige printplaatconnector.
Temperatuurschoktest voor robuuste connectoren
Bij de temperatuurschoktest voor robuuste connectoren wordt getest of de board-to-board-connector bijvoorbeeld 100 keer gedurende telkens 30 minuten een snelle, extreme temperatuurschommeling kan doorstaan door de connector op de printplaat bloot te stellen aan afwisselend warmte en kou.
Test van steekcycli en test op schadelijke gassen voor robuuste connectoren
Bij de steekcyclusproef en de schadelijke-gassen-test voor robuuste connectoren wordt gecontroleerd of in de praktijk zowel de centrale als de hoekafwijking, evenals het tolerantiebereik, in de gestoken toestand naar behoren functioneren. De combinatie van de steekcyclus- en schadelijke-gastest zorgt ervoor dat de prestaties van de printplaatconnector op het gebied van overgangsweerstand en spanningsvastheid niet zijn verslechterd en dat een optimale bescherming tegen schadelijke gassen bij de printplaatconnector is gegarandeerd.
Heeftunog vragen?Neem dan gerust contact met ons op!
