Leiterplattensteckverbinder

Eine gute Verbindung setzt die richtige Auswahl voraus

| Autor / Redakteur: Gerhard Brüser * / Kristin Rinortner

Bild 1: Verschiedene Flachkontaktfedern am Stanzstreifen und im Steckergehäuse
Bild 1: Verschiedene Flachkontaktfedern am Stanzstreifen und im Steckergehäuse (Bild: Fischer)

Bei der Auswahl von Steckverbindungspaarungen müssen die Kenndaten mit den Spezifikationen der Steckverbinder abgeglichen werden. Wir beschreiben, worauf man achten muss.

Der Steckverbindermarkt ist in seiner Breite ein kaum zu überblickender Produktbereich. Immer wieder kommen neue Anwendungen, wie zum Beispiel im Bereich der Photovoltaik, hinzu.

Hier werden unterschiedliche Steckverbinder angeboten. Ein nicht unerhebliches Grundwissen ist erforderlich, um den Umgang und die Auswahl bei verschiedenen Anwendungen richtig zu bewerten. Darüber hinaus befinden sich meistens kleinere oder auch größere elektronische Baugruppen in zugeordneten Elektronik-Schaltungen.

Eine grobe Unterteilung ergibt sich aus dem vorgesehenen Anwendungsbereich, wie zum Beispiel die Automobilindustrie, Bahntechnik, Maschinenbau, Telekommunikation, Photovoltaik und andere Gruppen. Die hierbei verwendete Elektronik verwendet verstärkt quasi genormte Bauteile und Steckverbindungen, die sogenannten Leiterplattensteckverbinder.

Der Steckverbinderbereich lässt sich in lösbare und nicht lösbare Verbindungstechnik aufteilen. Bei den nichtlösbaren Verbindungen handelt es sich in der Regel um Verlötungen oder Crimptechniken.

Der Aufbau von Leiterplattensteckverbindern

Dieser Artikel widmet sich den lösbaren Steckverbindungen, den Leiterplattensteckverbindern. Sie dienen als Schnittstelle von Elektronikeinheiten zu Schaltungsperipherien und müssen besonders zuverlässig sein. In der Regel bestehen Sie aus einem Buchsenteil und einem Stiftteil. Diese werden zwecks Erstellung einer Verbindung, miteinander gesteckt. Eine der Voraussetzungen für gute Zuverlässigkeit einer lösbaren Steckverbindung ist, dass die entsprechenden Bauformen zusammenpassen.

Neben der Form des Stiftkontaktes – zylindrisch, vierkant, rechteckig – ist auch der Typ der Kontaktfeder – Blattfeder-, Gabelfeder, Clip – von großer Bedeutung.

Diese grundlegenden Ausführungstypen müssen aufeinander abgestimmt sein. Die jeweiligen Steckverbinderhersteller geben in ihren technischen Datenblättern Auskunft über die geeigneten Kombinationsmöglichkeiten.

Die Kontaktfederformen bei Steckverbindern

Flachkontaktfeder: In der Regel sind Federkontakte, die eine Grundform ähnlich einer Blattfeder aufweisen, für quadratische und rechteckige Stiftkontakte ausgelegt. Die zulässigen Nennmaße und Formen werden von den Herstellern in den zugehörigen technischen Datenblättern ausgewiesen. Es gibt Ausführungen mit einseitiger Kontaktierung und zweiseitiger Kontaktierung. Die Herstellung der Federkontakte erfolgt mittels Stanztechnik und die Beschichtung mittels Bandgalvanik.

Ebenso werden auf der Lötseite Formen angeboten, die einen Lötanschluss für jede Kontaktfeder aufweisen oder für beide Kontaktfedern nur einen Lötanschluss besitzen. Auch hier ist es wichtig, dass der Leiterplattenentwickler dies in seinem Layout berücksichtigt, um eine sichere Kontaktierung zu gewährleisten.

Die Flachkontaktfeder gibt es in unterschiedlichen Ausführungsformen und Größen. (Bild 1)

Gabelkontaktfeder: Die Gabelkontaktfeder ist auch eine gestanzte Feder, die in der Regel aus einem Federwerkstoff (Zinnbronze) gefertigt wird. Sie ist eine preiswerte Ausführung und eignet sich für Einsatzfälle mit geringer Steckhäufigkeit. Sie ist für quadratische und rechteckige Stiftkontakte ausgelegt. Das Stanzwerkzeug muss im Kontaktbereich der Feder, dem inneren Bereich, eine hohe Genauigkeit aufweisen, um dort den Kontakt äußerst gratfrei zu produzieren. Bei zu rauen Stellen an diesen Kontaktflächen würde sonst sehr leicht – insbesondere bei verzinnten Kontakten – die Oberfläche des Stiftkontaktes aufgerissen.

Wird die Kontaktfeder am Stanzstreifen hängend gefertigt und nicht als Schüttgut, kann eine Vergoldung recht sparsam und leicht im Kontaktierungsbereich der Feder in einer Bandgalvanik mittels Tauchverfahren oder Brush-Verfahren aufgebracht werden.

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