Bild 1: Hier werden Einpressterminals von Würth genutzt, um Kupferschienen zu fixieren.

Bild 1: Hier werden Einpressterminals von Würth genutzt, um Kupferschienen zu fixieren. Würth

Die aus Messingvollmaterial gefrästen, würfelförmigen Redcube-Terminals wurden in Deutschland hergestellt und versprechen im Vergleich zu den sonst eingesetzten gestanzten Blechkonstruktionen einen Zugewinn an Robustheit. Für einen Leiterplattenanschluss ein nicht unerheblicher Aufwand. Doch bei Hochstromanwendungen kommen mehrere Anforderungen zusammen, die eine sorgfältige Auswahl der elektromechanischen Bauteile verlangen. E-Mobility und erneuerbare Energien sind nur zwei der vielen Anwendungsbereiche, in denen der Bedarf nach hochwertigen Hochstromkontakten steigt.

Zwischen Miniaturisierung und Übertragungswiderstand

Bild 2: Die eingepressten Terminals können auch zur mechanischen Verbindung genutzt werden.

Bild 2: Die eingepressten Terminals können auch zur mechanischen Verbindung genutzt werden. Würth

Der Trend elektronischer Baugruppen entwickelt sich zunehmend in Richtung Miniaturisierung. Vor diesem Hintergrund steigt die Nachfrage nach Komponenten mit geringer Baugröße, die am besten noch vollautomatisch verarbeitet werden können. Mit steigendem Strombedarf gewinnen Themen wie Übergangswiderstand sowie Eigenerwärmung des Bauteils immer mehr an Bedeutung. Den Spagat zwischen Miniaturisierung und einem geringen Übergangswiderstand möchte Würth mit seinen Redcube-SMD-Terminals bewerkstelligen. Diese Wire-to-Board- beziehungsweise Board-to-Board-Verbindungen lassen sich lose von Hand oder vollautomatisch und zeitsparend aus dem Gurt einsetzen. Sogar vertikal in einem Winkel von bis 90° ist dies möglich. Mit Redcube SMD können Ströme bis 70 A realisiert werden.

Für Anforderungen mit erhöhten Vibrationen hat Würth Elektronik Eisos die Redcube THR-Serie entwickelt. THR steht dabei für Through hole Reflow, das Prinzip wird auch Pin in Paste (PiP) genannt. Konzept der Serie ist, die hohe mechanische Stabilität der THT-Technologie mit der vollautomatisierten Bestückungsmöglichkeit und dem effizienten Reflow-Soldering-Prozess zusammenzubringen. Die Verarbeitung der Redcube-THR-Terminals reiht sich nahtlos in den SMT-Prozess ein. Sie können wie SMD-Bauteile verarbeitet werden, da dies mit dem gleichen Verfahren und unter gleichen Bedingungen stattfindet.

Die robusten Redcube THR-Terminals sind mit vier, acht oder neun Pins erhältlich und für Ströme bis 85 A einsetzbar. Durch die robuste Bauweise können bei der Montage deutlich höhere Anzugsdrehmomente realisiert werden als bei herkömmlichen gestanzten Bauteilen.

Eck-DAten

Das E-Mobil wie auch die Ladesäule, Wechselrichter, Schweißgeräte und Steuerungen in der Antriebstechnik – Hochstromanwendungen sind verbreiteter als man denkt. Mit verschiedenen Bauformen der Redcube-Reihe bietet Würth Elektronik Eisos massive Messingwürfel für verschiedene Anwendungen. Anwender können nicht nur nach den Kriterien Widerstand, Wärmeentwicklung und Bestückbarkeit auswählen. Auch besonders robuste Halterungen, mit denen sich besonders vibrationsfeste Verbindungen realisieren lassen, gehören zum Portfolio.

Hochstromkontakte bis 500 Ampere

Bild 3: Eine Hochstrom-Board-to-Board-Verbindung mit Redcube Press-Fit-Elementen.

Bild 3: Eine Hochstrom-Board-to-Board-Verbindung mit Redcube Press-Fit-Elementen. Würth

Wenn kleine kompakte Hochstromkontakte Ströme bis 500 Ampere tragen sollen, wird der Übertragungswiderstand zur Herausforderung. Um ihn zu verringern, bietet es sich an, auf das Löten zu verzichten. Würth hat für diesen Zweck Redcube-Terminals in Einpresstechnik entwickelt. Von zentraler Bedeutung für diese Modelle sind die Wahl des Messings (CuZn39Pb3) und stabile aus dem Vollen gefräste Pins.

Eine leistungsfähige elektrische Verbindung entsteht in dieser Reihe, indem die Pins eines Redcube-Press-Fit-Terminals in durchkontaktierte Löcher einer Leiterplatte eingepresst werden. Dies erzeugt einen gasdichten elektrischen Kontakt. Die Oberfläche der Pins wurde dabei besonders für die beim Einpressen entstehende Kaltverschweißung optimiert. Das bestimmende Merkmal einer Einpressverbindung im Vergleich zur Löttechnik ist, dass eine elektrische und zugleich stabile mechanische Verbindung zwischen Bauteil und Leiterplatte hergestellt wird. Der einzelne massive Einpress-Pin hat typischerweise eine Ausziehkraft von über 100 N.

Redcube Press-Fit weist in von Würth beauftragten Tests bezüglich der Langzeitzuverlässigkeit den niedrigsten Failure-in-Time-Wert (FIT) des Anschlusssystems auf. Nach Angaben des Unternehmens fällt dieser Faktor bis zu 30-mal besser aus als der einer SMD-Lötstelle. Redcube Press-Fit-Terminals lassen sich demnach gleichermaßen für elektrische wie mechanische Verbindungslösungen verwenden.

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