FPC-Steckverbinder (Flexible Printed Circuit) sind eine platzsparende Möglichkeit, um Leiterplatten miteinander zu verbinden oder an Anzeigegeräte anzuschließen. Aufgrund ihrer kleinen Abmessungen sind FPC-Steckverbinder speziell in portablen Elektronikgeräten zu finden. Das starke Wachstum in diesem Bereich führt zu einer steigenden Nachfrage nach Steckverbindern in FPC-Technologie. Manche FPC-Steckverbinder-Designs erfordern jedoch weniger Schritte bei der Montage als andere.

Einige Hersteller liefern ihre FPC-Steckverbinder mit einem Riegel in geschlossener Position aus. Dies bedeutet, dass der Riegel vor dem Einstecken des FPC-Steckverbinders in einem gesonderten Schritt (normalerweise manuell) geöffnet werden muss. Der Grund dafür ist, dass sich der Verriegelungsmechanismus bei den meisten FPC-Steckverbindern an der Vorderseite befindet, wo das Kabel eingeführt wird.

Eckdaten

Beim Einsatz von FPC-Steckverbindern, bei denen sich die Verriegelung auf der Rückseite befindet und geöffnet ist (Back Lock), lässt sich die Zeit für die Montage auf der Leiterplatte um zwei Sekunden verkürzen. Bei 500.000 Einheiten summiert sich die Zeitersparnis auf fast 278 Stunden oder 35 Arbeitstage. Am Beispiel von FPC-Steckverbindern des Herstellers Omron sowie von vorverdrahteten Sensorkomponenten erläutert dieser Beitrag die damit erzielbare Kostenersparnis.

Tabelle 1: Mit FPC-Steckverbindern, bei denen sich die Verriegelung in offener Position befindet, lassen sich bei einer Losgröße von 500.000 Stück insgesamt 35 Arbeitstage einsparen.

Tabelle 1: Mit FPC-Steckverbindern, bei denen sich die Verriegelung in offener Position befindet, lassen sich bei einer Losgröße von 500.000 Stück insgesamt 35 Arbeitstage einsparen. Omron Electronic Components Europe

Ein Produktionsschritt weniger

Bei dem von Omron entwickelten Mechanismus hingegen befindet sich die Verriegelung auf der Rückseite (Back Lock). Bild 1 (siehe Galerie) zeigt den Unterschied zwischen der Lösung von Omron und anderen Herstellern. Da die sich bei den FPC-Steckverbindern von Omron die Verriegelung in offener Position befindet, lässt sich ein Produktionsschritt einsparen (Bild 2, Galerie). Die pro Steckverbindereinheit eingesparte Zeit beträgt etwa zwei Sekunden, was sich bei hohen Produktionsstückzahlen enorm aufsummieren kann (Tabelle 1). Beispielsweise summiert sich bei 500.000 Einheiten die Zeitersparnis auf fast 278 Stunden oder 35 Arbeitstage.

Beim Einsatz von FPC-Steckverbindern mit geöffneter Verriegelung können Kunden von einem weiteren Vorteil profitieren. Risiken, die während der Bestückung durch das Öffnen des Verriegelungsmechanismus auftreten können, lassen sich bei FPC-Steckverbindern mit offener Back-Lock-Verriegelung vermeiden.

Manche Elektronikbauelemente eines Systems, beispielsweise Sensoren, befinden sich nicht auf der Hauptplatine, sondern auf einer separaten Leiterplatte. So kann sich das Sensorelement, das in einem Getränkeautomaten überprüft, ob ein Trinkbecher vorhanden ist, im Dispensbereich und die Hauptplatine im Inneren des Automaten befinden.

Bilderstrecke

Bild 1: FPC-Steckverbinder mit Verriegelung auf der Vorderseite (Front Lock) und auf der Rückseite (Back Lock).
Bild 2: Bei FPC-Steckverbindern mit der Verriegelung in offener Position lässt sich ein Produktionsschritt einsparen.

Bild 3: Ein transmissiver Fotomikrosensor enthält einen Emitter und einen Empfänger, die sich einander gegenüberliegen.

Bild 3: Ein transmissiver Fotomikrosensor enthält einen Emitter und einen Empfänger, die sich einander gegenüberliegen. Omron Electronic Components Europe

Fotomikrosensor erkennt Objekte

Für eine solche Anwendung ist normalerweise ein Fotomikrosensor erforderlich, der Objekte oder ihre Position mithilfe eines optischen Signals erkennt. Es gibt transmissive oder reflektive Fotomikrosensoren. Die transmissive Variante, auch geschlitzter Fotomikrosensor oder Fotounterbrecher genannt, enthält einen Emitter und einem Empfänger (Detektor), die sich einander gegenüberliegen (Bild 3).

Befindet sich ein Objekt im Messbereich zwischen Emitter und Detektor, unterbricht es das optische Signal des Emitters und verringert dadurch die optische Energie, die am Detektor ankommt.

Bild 4: Sobald sich bei einem reflektiven Fotomikrosensor ein Objekt über dem Emitter und dem Detektor befindet, reflektiert es das optische Signal des Emitters und ändert so die optische Energie, die auf den Detektor auftrifft.

Bild 4: Sobald sich bei einem reflektiven Fotomikrosensor ein Objekt über dem Emitter und dem Detektor befindet, reflektiert es das optische Signal des Emitters und ändert so die optische Energie, die auf den Detektor auftrifft. Omron Electronic Components Europe

Die reflektive Variante enthält ebenfalls einen Emitter und einen Detektor (Bild 4). Sobald sich ein Objekt über dem Emitter und dem Detektor befindet, reflektiert es das optische Signal des Emitters und ändert auf diese Weise die optische Energie, die den Detektor erreicht.

Varianten, die erkennen, ob sich ein Objekt horizontal oder vertikal durch den Sensor bewegt, sind neben extrabreiten und staubdichten Ausführungen ebenfalls erhältlich. Alle Varianten gibt es im Dark-On- und Dark-Off-Format. Dark-On-Fotomikrosensoren schalten ein, wenn sich kein Objekt im Messfeld befindet, während Dark-Off-Fotomikrosensoren aktiviert werden, sobald ein Objekt vorhanden ist.

Montagekosten weiter senken

Fotomikrosensoren für den Einsatz in Bereichen wie Bürotechnik, Haushaltselektronik, Verkaufsautomaten, Arcade-Spielautomaten und Medizintechnik sind betriebsfertig mit bereits angelöteten Verbindungsdrähten erhältlich. So lassen sie sich direkt mit einer Leiterplatte verbinden und am Gerätegehäuse verschrauben. Dies senkt die Montagekosten weiter und erhöht die Zuverlässigkeit, weil die separate Leiterplattenmontage für den Sensor entfällt.

Wie viele Einkäufer wissen, beginnt die Ermittlung der tatsächlichen Gesamtkosten bereits mit dem Kauf eines Bauelements. Beim Vergleich von zwei augenscheinlich identischen Produkten unterschiedlicher Anbieter sollten Einkäufer jedoch die Fertigungs- und Entwicklungsabteilung einbeziehen, um festzustellen, ob und in welchem Maße sich die Montagekosten des Bauteils unterscheiden.