Steckverbindersystem Zuverlässige Schnittstellen unter extremen Bedingungen

Autor / Redakteur: Michael Gorski * / Kristin Rinortner

In einem Prüfstand zum temperierten Testen von GEDIS ist der ODU-MAC als passgenaue Schnittstelle für Thermokammern verbaut. Der Beitrag erläutert die einzelnen Herausforderungen.

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Testsysteme: Im GTPT 7 bzw. 28 von GEDIS kommt der modulare Rundsteckverbinder ODU-MAC erfolgreich zum Einsatz.
Testsysteme: Im GTPT 7 bzw. 28 von GEDIS kommt der modulare Rundsteckverbinder ODU-MAC erfolgreich zum Einsatz.
(Bilder: ODU)

Einsatz unter besonderen Temperaturbedingungen, hohe Steckzyklen, Langlebigkeit und Flexibilität – diese Anforderungen stellte GEDIS, eine Tochter von Rohde & Schwarz, an eine Schnittstelle für die Anwendung in Prozesskammern für temperiertes Testen. Das international tätige Systemhaus ist spezialisiert auf zuverlässige und effiziente Prüf- und Systemtechnik.

Die Produkte und Dienstleistungen sind auf die Produktionsbetriebe zugeschnitten. Für das temperierte Testen von Elektronikbaugruppen für die Automobilindustrie entwickelte das Unternehmen jetzt einen neuen Prüfstand, der bestehende Testanlagen verbessert.

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Bisher sehr aufwändig – temperiertes Testen

In den meisten Test- und Prüfständen erfolgt die Beschickung mit Prüflingen in der Thermokammer übereinander und erinnert dabei vom Prinzip her an einen Backofen. Schnell wächst dieser „Backofen“ in seinen Ausmaßen im Verhältnis zu den zu prüfenden Baugruppen. Beim Testvorgang selbst lagern die Prüflinge in mechanischen Adaptern. Aus diesem Grundaufbau ergeben sich gleich mehrere Nachteile.

So müssen meist große Volumina im Inneren der Thermokammer aufgewärmt oder abgekühlt werden. Doch diese Volumina sind träge und damit energieaufwändig. Die Beschickung begrenzt die Prüflinge, die kontaktiert und getestet werden können. Mit dem verbauten Adapter entsteht eine hohe Gesamtmasse, die temperiert werden muss. Soll ein Prüfling exklusiv getestet werden, ist der Aufwand sogar noch höher: In diesem Fall muss eine Temperierkammer ganz geöffnet werden, Temperaturanstieg bzw. -abfall in der ganzen Kammer sind die Folge.

Vor diesem Hintergrund entstand bei GEDIS mit dem GTPT 7 bzw. GTPT 28 ein effizienter, neuer Prüfstand. In dieser Lösung ist der Grundaufbau verändert und folgt dem Prinzip einer Fertigungsstraße.

Ganz einfach – temperiertes Testen mit GEDIS

Statt einer großen, gibt es mehrere kleine, auf Wunsch maßgeschneiderte Temperaturkammern, die geringen Bauraum einnehmen. Jede dieser Kammern beinhaltet eine spezielle Heiz- und Kühlmethode, sodass der Prozess der Temperierung und Prüfung unter 15 s durchlaufen wird. Es wird kein Kühlwasser benötigt und es besteht keine Gefahr der Vereisung.

Sieben bzw. 28 Nutzen können parallel kontaktiert und damit bis zu 70 bzw. bis zu 280 Prüflinge parallel getestet werden. So durchlaufen in der GTPT-Applikation die Baugruppen extreme Bedingungen und unterziehen sich einem 100% Funktionstest. Das minimiert das Ausfallrisiko der getesteten Baugruppen in der Endanwendung. Für die sichere Datenübertragung in den Prozesskammern war GEDIS auf der Suche nach einer verlässlichen Schnittstelle. Hier kamen mit ODU die Spezialisten für elektrische Verbindungstechnik ins Spiel.

33600 Steckzyklen im Jahr bei Temperaturwechsel

„Eine der wichtigsten Anforderungen war die hohe Zahl der Steckzyklen“, führt Bernhard Säckl, Portfolio Manager Rechtecksteckverbinder bei ODU, aus. „Die Schubladen, in der die Prüflinge lagern, werden am Tag circa 100mal gesteckt und entsteckt.“ Das macht insgesamt um die 33 600 Steckzyklen im Jahr. Daneben musste die einwandfreie Datenübertragung unter besonderen Temperaturverhältnissen möglich sein. Langlebigkeit und Flexibilität kamen als Eigenschaften noch hinzu. Denn die Kontakte werden bei mindestens 210 A Stromführung an die Kammer übergeben – bei variablen Temperaturen von –50 bis 200 °C.

Nach dem elektrischen Anschluss des Prüflings erfolgt die Speicherung von ID und dem Prüfergebnis via RFID-Tag. Im Bereich des Prüf- und Testwesens weist der global agierende Steckverbinderspezialist langjährige Erfahrung vor. Und bringt die erworbene Umsetzungskompetenz projektspezifisch ein. „Für GEDIS hatten wir mit unserem Rechtecksteckverbinder ODU-MAC eine adäquate Lösung.“

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