Steckzyklen bestimmen die Lebensdauer von Steckverbindern

Dienstag, 14 September 2021 12:00

Steckverbinder stellen als wesentliche Funktion Anschlüsse von Kabel zu Leiterplatten/Kabel zu Kabel oder Platine zu Platine sicher. Zweiteilige Verbindungen müssen entsprechend zuverlässig, kompakt und je nach Anwendung lösbar sein.

Ebendiese Trennbarkeit ist der Hauptgrund für die Verwendung von Steckverbindern: Wird etwa ein standortunabhängiger Einsatz gefordert, die dezentrale Fertigung mit zentraler Endmontage oder eine Wartung, so werden lösbare Steckverbinder mit der gewünschten Anzahl an Steckzyklen applikationsspezifisch gewählt.

 

Steck- und Ziehkräfte

Dieser Kennwert ist die Angabe der maximal ausführbaren Steck- und Ziehvorgänge eines Kontaktsystems, welche von mehreren Einflussfaktoren der Kontakte, deren Werkstoffen und Umweltbedingungen bestimmt wird. Idealerweise sollten aus Sicht der Mechanik Steck- und Ziehkräfte minimal sein, damit, aus elektrischer Betrachtungsweise ein nur geringer Materialverschleiß entsteht.

Eine typische Kontakt-Architektur umfasst das Kontaktmaterial, (auch Kontaktträger genannt) meistens eine Kupferlegierung. Eine Zwischenschicht aus Nickel oder Kupfer dient der Vermeidung von Diffusion und als Korrosionsschutz. Die Kontaktoberfläche selber besteht aus metallischen Legierungen wie Gold, Zinn, Silber bis hin zu Speziallegierungen wie z.B. Palladium-Nickel.

 

Vededelung der Oberflächen

Die Kontaktoberflächen in Datenblättern benennen die Goldauflagen dann als Gold über Nickel, Gold über Palladium/Nickel oder Flash Gold. Zudem unterscheidet die Goldauflage je nach Einsatz zwischen verschiedenen Schichtdicken von < 0,1 µm bei einer Flash-Vergoldung bis hin zur üblichen selektive Vergoldung von 0,75 µm. Ausnahmen von bis zu 1,25 µm kommen bei D-SUB-Verbindern, Modular Jacks sowie bei Anwendungen vor, die hohe Steckzyklen in Industrieumgebung erfüllen müssen.

Die Veredelung der Oberflächen ist ein entscheidender Faktor, an dem nicht gespart werden sollte, denn ebendieser sorgt zusammen mit dem Kontaktsystem für eine verlässliche Verbindung während der gesamten Produktlebensdauer.

Im D-Sub Bereich üblich, werden Steckzyklen in Gütestufen angegeben. Beziffert bedeutet es: Güteklasse (GK) 3 sieht eine Anzahl von mehr als 50 Steckzyklen vor, Güteklasse 2 mehr als 200 und Güteklasse 1 mehr als 500 Zyklen.

Diese Informationen gelten als Überblick und sind möglicherweise produktzugehörig unterschiedlich, ein Beispiel ist die USB-Steckverbinderserie 8320, die gemäß der Spezifikation mit einer selektiv vergoldeten Oberfläche bis zu 10.000 Steckzyklen absolvieren kann.

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