Wie man hohe Ströme auf die Leiterplatte bringt

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Hier gesellt sich mit der Einpresstechnik ein weiteres Verfahren dazu. Mit der Einpresstechnik lässt sich gleichzeitig eine gasdichte elektrische und mechanisch stabile Verbindung herstellen – ohne jegliche thermische Prozesse.

Dabei werden die Durchkontaktierungen grundsätzlich auf dieselbe Weise hergestellt wie die Löcher zur Aufnahme von THT-Bauelementen. Eine Umstellung bei der Leiterplattenherstellung ist daher nicht notwendig. Der entscheidende Unterschied zur THT-Bestückung besteht darin, dass beim Löten nicht gewährleistet ist, dass das in die Löcher eingebrachte Lot auch die komplette Hülse hochsteigt.

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Um die höchste „Gütestufe“ zu erreichen, muss die Hülse nach IPC-A-610D mindestens zu 75% gefüllt sein. Ist sie es nicht, wirkt sich das nicht nur auf die mechanische Stabilität und die Langzeitzuverlässigkeit aus. Es entstehen auch viel höhere Übergangswiderstände.

Wenn ein massiver Einpress-Pin bei einer 2,4 mm dicken Leiterplatte nach dem Einpressvorgang an jeder Ecke mit mehr als 3° an die Hülse gebunden ist, hat die Einpresszone einen geringeren elektrischen Widerstand als der Messing-Pin selbst und stellt somit keinen elektrischen oder thermischen Engpass dar. Das ist der Fall beim Einpressen der Redcube Press-Fit Terminals.

Im Normalfall ist der Anbindungswinkel um ein Vielfaches höher, was einen hohen Sicherheitspuffer der elektrischen Anbindung darstellt. Ein weiterer Vorteil gegenüber der Löttechnik ist, dass sich Leiterplatten mit einer Dicke von bis zu 3,2 mm und hoher Kupferbelegung einfach verarbeiten lassen.

Verbindungen in Einpresstechnik für unterschiedliche Anwendungen

Um die Vorzüge der Verbindung durch Einpresstechnik einer Vielzahl von Anwendungen zugänglich zu machen, bietet Würth Elektronik die Press-Fit Terminals des Typs Redcube aus Messing mit verzinnter Oberfläche in verschiedenen Varianten an: Innengewinde (zweireihig, um-laufend oder vollflächig), Außengewinde vollflächig, 90° zweireihig oder vollflächig sowie zweiteilig als Grund- und Support-Element.

Redcube Plug ist der jüngste Zugang der Serie und für die schnelle und einfache Wire-to-Board-Hochstromverbindung gedacht. Auch dieser Anschluss kommt ohne Unterlegscheiben und Muttern/Schrauben aus. Der kleine rote Würfel aus glasfaserverstärktem Kunststoff nimmt vier unterschiedliche Steckanschlüsse für Nennströme von 50 bis 120 A auf.

Die schraublose Verbindung wird hergestellt, indem das Gehäuse von oben manuell betätigt und der zugehörige Steckverbinder eingeführt wird. Mittels Federkraft wird der Steckverbinder automatisch im Gehäuse verriegelt.

Auf diese Weise lässt sich die Verbindung auch wieder lösen. Das Einpressen der Typen Redcube Plug erfolgt nach demselben Prinzip wie bei den Typen Redcube Press-Fit. Kabelseitig werden Buchse und Kabel mit Querschnitten von 4, 6, 10 oder 16 mm2 über einen Hexagonal-Crimp miteinander verbunden.

Fazit: Diese lösbare, mehrfach steckbare Wire-to-Board- und Board-to-Board-Verbindung eignet sich besonders für die Montage auf kleinem Raum oder an schwer zugänglichen Stellen, da kein Werkzeug benötigt wird. Für den Einsatz in Ladegeräten können die Redcube Plugs in anderen Farben zur leichteren Unterscheidbarkeit geliefert werden.

* Andreas Aigner arbeitet als Business Development Manager für Steckverbinder bei Würth Elektronik eiSos in Waldenburg.

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