Steckverbinder für THR-Löttechnik. (Bild: Fischer Elektronik)
Nach der traditionellen Durchstecktechnologie für bedrahtete Elektronikbauteile (THT) haben sich für die oberflächenmontierten Bauteile (SMD) verschiedene SMT-Lötverfahren wie Dampfphasen-, Infrarot-, Konvektion- und Vakuumlöten etabliert. Damit sind auch die Ansprüche an lötbare Steckverbinder deutlich gestiegen, denn diese müssen Temperaturen von bis zu 260 °C während des Lötprozesses standhalten und danach mechanisch stabil wie auch langlebig sein.
Der neue THR-Steckverbindertyp (Through Hole Reflow) vereint die Vorteile der THT- und SMD-Technologie. Er hat auf der Lötseite verkürzte Lötstifte und einen Isolierkörper aus hochtemperaturfesten Kunststoff.
Anforderungen an THR-Steckverbinder
SMD- und THR-Steckverbinder müssen bei SMT-Lötverfahren mindestens 260 °C über einen Zeitraum von mindestens zehn Sekunden bestehen. Dabei ist die Wärmebelastung der Isolierkörper kritisch. Die zu verwendenden Hochleistungskunststoffe zeichnen sich durch eine sehr hohe Formstabilität und eine geringe Schwundneigung aus.
Wichtig ist bei THR-Steckverbindern auch die korrekte Stiftlänge auf der Lötseite. Sie sollte kürzer als beim Wellenlöten sein. Hierdurch wird verhindert, dass das auf der Leiterplatte eingebrachte Lot beim Einsetzen des Steckverbinders nicht mit herausgedrückt wird und es so zu einem unbefriedigenden Lötergebnis kommt. Als Richtlinie kann man davon ausgehen, dass die Lötseite des Kontaktes nicht länger als Dicke der Leiterplatte plus 0,5 mm sein soll.
Das Handling der THR-Steckverbinder kann manuell oder automatisiert per Bestückungsautomat erfolgen. Hierzu werden die Steckverbinder, wenn erforderlich, mit entsprechenden Bestückungshilfen ausgestattet und wahlweise in Stangenmagazinen oder verstärkt in Tape-and-Reel-Verpackungen (Gurt und Spule) geliefert.
Geeignete Isolierkörperwerkstoffe
Der Trend zu immer kleineren Bauformen erfordert Hochleistungskunststoffe, die sich durch Dimensionsstabilität, hervorragende Wärmeformbeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften auszeichnen. Ihre Schmelztemperatur liegt deutlich über 270 °C. Sie sind zudem fest, steif, zäh und wiederstandfähig gegenüber Chemikalien.
Bei einem langzeitigen Wärmeeinfluss während des Lötens müssen die Kunststoffkörper Temperaturen bis 200°C widerstehen. Solche Belastungen haben Auswirkung auf die Lebensdauer der Kunststoffe und äußern sich in einer Abnahme der mechanischen Eigenschaften wie Schlagzähigkeit und Bruchdehnung. Um eine höhere Wärmeformbeständigkeit zu erreichen, ist daher ein Zusatz von Verstärkungsstoffen erforderlich.
Anforderung an die Leiterplatte
Mit dem Einsatz von THR- Steckverbindern geht auch eine Abstimmung der Leiterplatte einher. Im speziellen betrifft dies die dafür vorgesehenen Löcher. Mit ausreichend großen Löt-Augen auf der Platinenober- und -unterseite sollten die durchkontaktierten Löcher im Durchmesser nur 0,2 mm größer sein, als der zu verlötende Stiftdurchmesser. Das erhöht die Stabilität zwischen Leiterpaltte und Steckverbinder. Hilfreich für eine gute Lötung ist auch ein Verzinnen oder Vergolden als Oxidationsschutz der Kupferbahnen.
Beim Auftragen der Lotpaste auf die Leiterplatte füllen sich auch die THR-Löcher. Dieses Lot benetzt dann beim Einsetzen der THR-Siftleiste die Lötbeinchen und füllt das Lötloch beim Löten zu mindestens 75% aus. Diese Voraussetzungen garantieren eine gute und sichere Verlötung, die auch eine visuelle Kontrolle der durchgesteckten Kontakte nach dem Verlöten ermöglicht.
Mehrere Vorteile vereint
Jedes Lötverfahren benötigt geeignete Steckverbinder. Die neuen Through-Hole-Reflow-Steckverbinder (THR) von Fischer Elektronik vereinen die mechanische Festigkeit in der Leiterplatte aus der Wellenlöt-Technik und bieten den Vorteil der automatischen Bestückung und SMT-Lötung wie bei SMD-Bauteilen.
In einem umfangreichen Katalog gibt Fischer Elektronik einen Überblick sowie Maßzeichungen und technische Daten zu verfügbaren Steckverbindern, Fassungen und Kartenhaltern.
(jwa)
