Zuverlässigkeit von Steckverbindern Fehlerursachen, Prüfverfahren und Normen im Überblick

Autor / Redakteur: Lutz Bruderreck* / Kristin Rinortner

Die lösbaren Verbindungsstellen in technischen Systemen werden in der Regel über Steckverbinder realisiert. So breit wie die Palette der Steckverbinder ist, genauso vielfältig sind die Ursachen für Störungen. Der Beitrag gibt einen Überblick zu häufigen Fehlerursachen, gängigen Prüfverfahren und Normen.

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( Archiv: Vogel Business Media )

Die Absicherung der Zuverlässigkeit von Verbindungen, die an der Schnittstelle einer Elektronikeinheit zur Schaltungsperipherie liegen, ist besonders wichtig. Häufige Fehlerursachen an Steckverbindern sind Belastungen durch Funktions- und Umwelteinflüsse, Kontaktstörungen durch Verschmutzung und Abrieb von Funktionsschichten und Anbindungsmängel zwischen Anschlusspin und Leiterplatte sowie temporäre Feinschlüsse durch Whisker.

Mit gezielten Simulationen von Alterungsprozessen und Extrembelastungen sowie anschließender Analyse bereits im Entwicklungsprozess eines Produkts lassen sich Konstruktions- und Fertigungsfehler rechtzeitig erkennen.

Massenmarkt-Steckverbinder müssen getestet werden

Viele Steckverbinder sind für einen Massenmarkt mit geringen Belastungen konzipiert. Für den Einsatzbereich mit erhöhten und speziellen Anforderungen sind Tests erforderlich. In vielen Fällen können diese nicht vom Zulieferer erbracht werden. Der Endanwender oder Modullieferant ist jedoch in der Pflicht, die Tauglichkeit für seine Systeme sicherzustellen und nachzuweisen. Nachfolgend werden wesentliche Prüfmethoden aufgezeigt.

Schadgastest – Dichtigkeit vor Feuchte und Gasen

Der Einfluss von Feuchte und korrosiven Gasen wie z.B. H2S, SO2, Cl2, NOx und O3 mit ihrer korrosiven Wirkung auf Kontaktwerkstoffe und Konstruktionsteile ist ausfallkritisch. Daneben werden die Oberflächen hinsichtlich Benetzungsfähigkeit, Haftfähigkeit und Oberflächenstruktur beeinflusst.

Der Schadgastest prüft die Dichtigkeit von galvanischen Aufbauten. Dies geschieht an Bereichen, in denen der Grundwerkstoff des Kontakts freiliegt oder der Kontaktwerkstoff nicht die geforderte Zusammensetzung aufweist (dünne, beschädigte Schichten).

Sinnvoll für Steckverbinder sind Vergleichstests in verschiedenen Zuständen: ungesteckt, gesteckt, mehrfach auseinander- und zusammengesteckt. Die letztendlich angewendete Prüforganisation ist abhängig von den Prüfobjekten, dem Einsatzort und -zweck und der speziellen Absprache mit dem Auftraggeber.

Daneben ist der Test wichtig, um die Verarbeitbarkeit in automatisierten Lötprozessen zu bewerten. Etwaige Störungen durch Schadgase können speziell auf Nickel- und Silber-Oberflächen den First Pass Yield entscheidend verschlechtern und die Langzeitqualität und damit die Zuverlässigkeit negativ beeinflussen.

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