Leiterplattentechnik Temperatur- und farbstabiler Steckverbinder für LED-Leuchten

Autor / Redakteur: Jonas Diekmann * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Mit seinen speziellen SMT-fähigen Leiterplattensteckverbindern für LEDs bietet Harting für Entwickler eine Lösung, die temperatur- und farbstabil ist und sich für automatisierte Bestückungsprozesse eignet.

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SMT-fähiger Steckverbinder: Harting bietet mit dem Leiterplattensteckverbinder „har-flexicon“ eine Lösung, die nicht nur temperatur-, sondern auch farbstabil ist. Das erleichtert den Einsatz in automatisierten Bestückungs- und Lötprozessen.
SMT-fähiger Steckverbinder: Harting bietet mit dem Leiterplattensteckverbinder „har-flexicon“ eine Lösung, die nicht nur temperatur-, sondern auch farbstabil ist. Das erleichtert den Einsatz in automatisierten Bestückungs- und Lötprozessen.
(Bild: Harting)

Die LED-Technik hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt. Machten LEDs im Jahr 2010 gerade einmal 14% aller Leuchtmittel aus, ist ihr Anteil bis heute auf 58% angewachsen. Tendenz steigend. Die Vorteile liegen auf der Hand. Geringer Stromverbrauch und längere Lebensdauer sparen erhebliche Kosten ein. Gerade in Industriebetrieben, in denen die Beleuchtung das ganze Jahr über Tag und Nacht in Betrieb ist.

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Moderne Hochleistungs-Dioden nehmen im Gegensatz zu früher ein Vielfaches an Leistung auf und produzieren so trotz wesentlich höherem Wirkungsgrad Abwärme, die es über die Platine abzuleiten gilt. Andernfalls können die Halbleiterelemente der LED überhitzen. Das macht sich zuerst in einer veränderten Lichtfarbe und einer Abnahme der Lichtleistung bemerkbar. Letztendlich kommt es zum Ausfall der LED. Daher werden Hochleistungs-Leuchtdioden zur Kühlung auf Platinen mit Metallkernen platziert. Der Anschluss der Platinen erfolgte konventionell oft über handgelötete Kabel.

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Leiterplattenklemmen und -steckverbinder

Für kleine elektronische Baugruppen bietet Harting sein Leiterplattensteckverbinder des Typs „har-flexicon“ im Raster 1,27 und 2,54 mm an. Die Leiterplattenklemmen und -steckverbinder mit Push-In-Federkraftanschlusstechnik sind reflow-lötfähig und lassen sich wie SMD-Bauteile ohne Durchkontaktierungen direkt auf der Oberfläche der Leiterplatte verarbeiten. Verfügbar sind Produkte für den steckbaren und festen Leiteranschluss in gerader und gewinkelter Ausführung mit Polzahlen 2-12.

In den konventionellen Rasterschritten 3,50 mm bis 15,00 mm stehen Leiterplattenklemmen- und steckverbinder mit Push-In-Federkraftanschlusstechnik und für den Reflow-Lötprozess für Leiterquerschnitte von 0,05 bis 35 mm² für Ströme bis 135 A zur Verfügung.

Diese Methode stellte sich aber als nicht zuverlässig und fehleranfällig heraus. Die mit den Metallkernen verbundene Wärmeableitung ist zwar gut für die LEDs, aber häufig wurden beim Handlöten durch die Wärmeabführung die notwendigen Temperaturen für eine zuverlässige Lötverbindung nicht erreicht und es kam zu Kontaktierungsproblemen.

SMT-fähiger Steckverbinder für die Leiterplatte

Um einen stabilen Prozess zu gewährleisten, setzt man mittlerweile auf Leiterplattenanschlüsse, die zusammen mit den LEDs im gleichen Reflow-Lötverfahren verarbeitet werden können. Die SMT-fähigen Leiterplattensteckverbinder „har-flexicon“ von Harting sind temperatur- und farbstabil und vereinfachen durch Verwendung von automatisierten Bestückungs- und Lötprozessen die gesamte Fertigung und bieten dem Anwender die gewünschte Zuverlässigkeit. Im SMT-Verfahren werden alle Bauteile, also auch die Metallplatine, gleichermaßen erhitzt und sichern so eine zuverlässige Lötverbindung.

Viele LED-Leuchten nutzen weiße Oberflächen, um die Reflexion zu erhöhen. Durch weiße und besonders flache Bauteile und Platinen lassen sich störende Schattenbildungen reduzieren und die Lichtausbeute erhöht sich. Aus diesem Grund sind die Leiterplattensteckverbinder von Harting aus der Serie „har-flexicon“ auch in weißer Ausführung für Beleuchtungseinrichtungen erhältlich. Sie reflektieren das Licht und ermöglichen so schattenfreie Leuchten.

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