E-Book, Deutsch, 532 Seiten, Format (B × H): 1750 mm x 245 mm, Gewicht: 1223 g
Endres Praxishandbuch Steckverbinder
2. Auflage 2021
ISBN: 978-3-8343-6282-7
Verlag: Vogel Communications Group GmbH & Co. KG
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
E-Book, Deutsch, 532 Seiten, Format (B × H): 1750 mm x 245 mm, Gewicht: 1223 g
ISBN: 978-3-8343-6282-7
Verlag: Vogel Communications Group GmbH & Co. KG
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
Das Praxishandbuch Steckverbinder ist ein Nachschlagewerk für die Geräteentwicklung und für den Einsatz von Steckverbindern. Entwickler und Anwender erhalten umfassende Informa-tionen zu Ausführung, Materialien, physikalischen Grundlagen, Kontaktoberflächen, Ab-schirmmaßnahmen, Gehäusemechanik, Verriegelungssystemen und der Weiterverarbeitung im Fertigungsprozess elektronischer Baugruppen.
Darüber hinaus widmet sich das Buch in einem eigenen Kapitel der optimalen Auswahl von Steckverbindern, denn der Steckverbinder muss eine kostengünstige und technisch intelligen-te Lösung für ein spezifisches Problem liefern. Neben praktischen Auswahlkriterien und einer Checkliste steht eine umfangreiche Steckverbinderdatenbank im buchbegleitenden Online-Service zum kostenfreien Download bereit.
Mit der zweiten Auflage wird das Werk um folgende aktuelle Themen erweitert: Whisker-Wachstum, Oberflächen zur Whisker-Reduzierung, Steckverbinder für E-Mobilität und Single-Pair-Ethernet. Zudem enthält das Buch ein Deutsch-Englisches Fachglossar mit rund 600 Fachbegriffen.
Aus dem Inhalt:
• Was ist ein Steckverbinder
• Die Steckverbinder Bestandteile
• Unterschiedliche Anschlusstechniken
• Die Isolatormaterialien
• Die Kontaktmaterialien
• Der Kontaktpunkt
• Verschiedene Kontaktoberflächen
• Der Kontaktwiderstand
• Abschirmmaßnahmen
• Die Verriegelung der Steckverbinder
• Gehäuse und Mechanik
• Warum werden neue Steckverbinder entwickelt?
• Steckverbinder in der Leistungselektronik
• Steckverbinder für hohe Datenraten
• Weiterverarbeitung der Steckverbinder im Fertigungsprozess
• Die Steckverbinderauswahl
Autoren/Hrsg.
Fachgebiete
Weitere Infos & Material
1;Copyright / Impressum;6
2;Vorwort;7
3;Inhaltsverzeichnis;9
4;1 Was ist ein Steckverbinder?;19
5;2 Steckverbinder-Bestandteile;21
6;3 Unterschiedliche Anschlusstechniken;23
6.1;3.1 Einlöten;23
6.2;3.2 Durchlöten;23
6.3;3.3 Auflöten;23
6.4;3.4 Einpresstechnik;24
6.5;3.5 Anlöten;24
6.6;3.6 Anschweißen;25
6.7;3.7 Anschrauben;25
6.8;3.8 Crimpen;25
6.9;3.9 Schneidklemmtechnik;26
7;4 Isolatormaterialien;27
7.1;4.1 PBT;32
7.2;4.2 PA;32
7.3;4.3 LCP;33
7.4;4.4 PPS;33
7.5;4.5 PC;33
7.6;4.6 Produktion von Steckverbindergehäusen;33
7.7;4.7 Reel-to-Reel-Verarbeitung;33
7.8;4.8 Krematoriumseffekte;34
8;5 Kontaktmaterialien;35
8.1;5.1 Kupfer;36
8.2;5.2 Messing;36
8.3;5.3 Federnde Legierungen;36
8.4;5.4 Relaxation der Federkräfte;36
8.5;5.5 Kontakte;38
9;6 Kontaktpunkt;39
10;7 Verschiedene Kontaktoberflächen;41
10.1;7.1 Nickel;41
10.2;7.2 Gold;42
10.3;7.3 Palladium;42
10.4;7.4 Silber;42
10.5;7.5 Zinn;42
10.6;7.6 Multilayer;43
10.7;7.7 Nickel-Sperrschicht;43
10.8;7.8 Kontakte aus vorveredelten Bandmaterialien;43
10.9;7.9 Kontaktgabe zwischen unterschiedlichenKontaktoberflächen;44
11;8 Kontaktwiderstand;51
11.1;8.1 Kontaktwiderstand und Temperatur;55
11.2;8.2 Kontaktwiderstand und Korrosion;56
11.3;8.3 Kontaktwiderstand und Reibkorrosion;56
11.4;8.4 Kontaktwiderstand und Steckzyklen;57
11.5;8.5 Filme auf den Kontaktoberflächen;58
11.6;8.6 Ein niedriger Kontaktwiderstand ist wichtig;58
12;9 Abschirmmaßnahmen;61
12.1;9.1 Elektromagnetische Verträglichkeit;62
12.2;9.2 Der EMV-Schirmfaktor;64
12.3;9.3 Pseudo-Koaxial-Pinbelegung zur Optimierung der Signalintegrität;66
13;10 Verriegelung der Steckverbinder;71
14;11 Gehäuse und Mechanik;75
14.1;11.1 Positionscodierungen;75
14.2;11.2 Vorzentrierungen;76
14.3;11.3 Steckkompatibilität;77
14.4;11.4 Inverse Stecksysteme;78
14.5;11.5 Soft- und hartmetrische Rückwand-Leiterplattensysteme;78
14.6;11.6 Wasserdichte Ausführungen;79
14.7;11.7 Explosionsgeschützte Steckverbinder;81
15;12 Warum werden neue Steckverbinder entwickelt?;83
16;13 Steckverbinder in der Leistungselektronik;85
16.1;13.1 Beispiel Kühlung durch Anschlussleitungen;86
16.2;13.2 Beispiel Kühlung durch Kupfer in der Leiterplatte;86
16.3;13.3 Thermische Simulation für den Extremfall;87
16.4;13.4 Hot Plugging in der Leistungselektronik;88
16.5;13.5 Stromverträglichkeit im Grenzbereich;89
17;14 Steckverbinder für hohe Datenraten;93
17.1;14.1 Warum werden diese Signale als differenzielles Paar übertragen?;93
17.2;14.2 Wie überträgt man digitale Signale?;93
17.3;14.3 Was muss bei den Übertragungsstrecken beachtetwerden?;96
17.4;14.4 Warum sind Impedanz-Stoßstellen kritisch?;97
17.5;14.5 Neben- oder Übersprechen bei hohen Datenraten;98
17.6;14.6 Signal-Störabstand – Warum ist Nebensprechenso kritisch?;99
17.7;14.7 Simulation in der Steckverbinderindustrie;101
17.8;14.8 Signalübertragung bei hohen Datenraten;103
17.9;14.9 S-Parameter;107
17.10;14.10 S-Parameter im unsymmetrischen Betrieb(single ended);107
17.11;14.11 S-Parameter im Mischbetrieb;108
17.12;14.12 Verifikation von S-Parametern nach der Simulation;111
17.13;14.13 Was sind Augendiagramme?;112
17.14;14.14 Einfluss der Leiterplatte;114
18;15 Weiterverarbeitung von Steckverbindern imFertigungsprozess;117
18.1;15.1 Lötvorgänge bei unterschiedlichen Leiterplatten-Löttechniken;117
18.2;15.2 Steckverbinder auf Leiterplatten in Einpresstechniksetzen;118
18.3;15.3 Anschluss von Drähten, Litzen und Kabeln an Steckverbinder;119
19;16 Steckverbinderauswahl;121
19.1;16.1 Einsatzfall;121
19.2;16.2 Checkliste;125
20;Expertenbeiträge;129
20.1;1 Steckverbinder qualifizieren und bewerten;131
20.1.1;1.1 Anforderungen an Steckverbinder;131
20.1.2;1.2 Anforderungen an das Prüflabor;131
20.1.3;1.3 Normen, Standards, Prüfprogramme;132
20.1.4;1.4 Bewertungskriterien und Prüfmethoden;133
20.1.5;1.5 Fehler- und Schadensanalyse an Stecksystemen;137
20.2;2 Einpresstechnik;147
20.2.1;2.1 Reparaturfähigkeit;148
20.2.2;2.2 Leiterplattenoberflächen;148
20.2.3;2.3 Lochaufbau;149
20.2.4;2.4 Oberflächenbeschichtung der Kontakte und der Einpresszone;149
20.2.5;2.5 Leiterplattendesign: Mindestabstand und Leiterbahnenverlauf;150
20.2.6;2.6 Einpressprozess;150
20.2.7;2.7 Pressen;152
20.2.8;2.8 Zuverlässigkeit der Einpresstechnik;152
20.2.9;2.9 Anwendungsbeispiele;153
20.3;3 Whisker in der Einpresstechnik;155
20.3.1;3.1 Whisker;155
20.3.2;3.2 Historie der Zinn-Whisker;156
20.3.3;3.3 Whisker-Wachstumstheorie & Wachstums-Mechanismen;157
20.3.4;3.4 Whisker-Wachstum bei Einpress-Verbindungen;159
20.3.5;3.5 Whisker-Risikobewertung;163
20.3.6;3.6 Standards / Normen;166
20.4;4 Oberflächen für Einpresspins;171
20.4.1;4.1 Sn-haltige Oberflächen;172
20.4.2;4.2 Sn-freie Einpresstechnik;178
20.4.3;4.3 Zusammenfassung;183
20.5;5 Komponentendesign für die automatisierte Kabelsatzfertigung;185
20.5.1;5.1 In Zukunft gibt es keine Alternative mehr zurautomatisierten Fertigung;185
20.5.2;5.2 Neue Herausforderungen und Chancen für Entwickler von Kabelsätzen und Komponenten;185
20.5.3;5.3 Die große Herausforderung ist die Geschwindigkeit der Automaten;186
20.5.4;5.4 Die heute noch gültigen Prüfnormen sind unzeitgemäß;186
20.5.5;5.5 Fasungen und Rundungen erleichtern den Einführprozess;186
20.5.6;5.6 Generelle Anforderungen an die Stecker;187
20.5.7;5.7 Flächen für die optische Vermessung;188
20.5.8;5.8 Vorsicht mit vor- und rückversetzten Kammereingängen!;189
20.5.9;5.9 Zusätzliche Fixierung für Einzeladerabdichtungen;190
20.5.10;5.10 Tipps für Kammereinläufe und Übergänge in den Stecker;191
20.5.11;5.11 Empfehlungen für Konstruktionen von Steckern mit Dichtmatten;192
20.5.12;5.12 Keine Kunst, sobald man das Prinzip kennt;194
20.6;6 Werkstoffe für Steckverbinderkontakte;195
20.6.1;6.1 Warum Kupferlegierungen?;195
20.6.2;6.2 Applikationsspezifische Eigenschaften (Fokus auf Bandwerkstoffe);197
20.6.3;6.3 Kupferwerkstoffe für Stanz-Biegekontakte;205
20.6.4;6.4 Kupferwerkstoffe für spanend hergestellte Kontakte;218
20.7;7 Kontaktphysik;223
20.7.1;7.1 Einleitung;223
20.7.2;7.2 Der Engewiderstand nach HOLM;223
20.7.3;7.3 Reale versus scheinbare Kontaktfläche;227
20.7.4;7.4 Morphologie des Kontaktpunktes und elektrischeLeitvorgänge;229
20.7.5;7.5 Simulation der realen Kontaktfläche;232
20.7.6;7.6 Verschleiß;243
20.8;8 Oberflächen für Steckverbinderkontakte;247
20.8.1;8.1 Anforderungen an die Oberflächen für Steckverbinder;247
20.8.2;8.2 Kontaktmaterialien für Steckverbinder;248
20.8.3;8.3 Hartgold-Oberflächen für Steckverbinder;250
20.8.4;8.4 Palladium oder Palladium-Nickel mit Goldflash;256
20.8.5;8.5 Nickel-Phosphor-Goldflash;259
20.8.6;8.6 Silber;260
20.8.7;8.7 Zinnbasierte Beschichtungen;267
20.8.8;8.8 Zusammenfassung und Einsatzempfehlungen;286
20.9;9 Neue hochleistungsfähige Beschichtungen für Steckverbindersysteme – Es muss nicht immer«edel» sein;289
20.9.1;9.1 Einleitung;289
20.9.2;9.2 Experimentelles;290
20.9.3;9.3 Ergebnisse und Diskussion;291
20.9.4;9.4 Ausblick;309
20.10;10 Technologische Herausforderungen bei der Anwendung von Koaxialsteckverbindern beihohen Datenraten;311
20.10.1;10.1 Einleitung;311
20.10.2;10.2 Stand der Technik heute;312
20.10.3;10.3 Neue koaxiale Steckverbinder für Mobilfunk-Anwendungen;314
20.10.4;10.4 Koaxiale Steckverbinder Board-to-board «blind mate»;315
20.10.5;10.5 Integrierte Lösungen von Ko axialsteckverbindern im Automobil FAKRA;319
20.10.6;10.6 Koax-Verbindung für Übergang von Glasfaser aufelektrische Leitung;320
20.10.7;10.7 Zusammenfassung: Die Grenzen der Koaxialtechnik;321
20.11;11 USB-C – Eine Steckverbindung, nicht nur fürUSB-Anwendungen!;323
20.11.1;11.1 Typische Anwendungen;323
20.11.2;11.2 Image vs. Fakten;325
20.11.3;11.3 Lowcost: Nein danke!;325
20.11.4;11.4 Mechanische Performance;326
20.11.5;11.5 EMV;327
20.11.6;11.6 SuperSpeed USB 20 GBit/s;327
20.11.7;11.7 Die Schirmung der Steckverbindung;332
20.11.8;11.8 Bei der Auswahl des Steckers zu beachten;333
20.11.9;11.9 Die weitere Evolution des USB: «USB4»;334
20.12;12 M12 Push-Pull Steckverbinder nachIEC 61076-2-012;337
20.12.1;12.1 Einleitung;337
20.12.2;12.2 Metrische M12-Rundsteckverbinder;337
20.12.3;12.3 Der Weg zum M12 Push-Pull;337
20.12.4;12.4 Die Funktionsweise des Inner Push-Pull;339
20.12.5;12.5 Vorteile des Systems;339
20.12.6;12.6 Geräteintegration;341
20.12.7;12.7 Fazit und Ausblick;342
20.13;13 Steckverbinder für Single Pair Ethernet;343
20.13.1;13.1 Die aktuellen IEEE802.3 Standards für SPE;343
20.13.2;13.2 Auslegung der elektrischen Kennwerte;347
20.13.3;13.3 Technische Ausführung der SPE Verbindungstechniknach IEC 63171-6;348
20.13.4;13.4 SPE Verbindungstechnik nach IEC 63171-1;350
20.13.5;13.5 SPE Verbindungstechnik nach IEC 63171-4;351
20.13.6;13.6 SPE Verbindungstechnik nach IEC 63171-2 und -5;352
20.13.7;13.7 SPE Verbindungstechnik für Automotive Anwendungen;352
20.14;14 Wird Single Pair Ethernet den RJ45 verdrängen?;354
20.14.1;14.1 Ethernet Netzwerke im Gebäude;354
20.14.2;14.2 Ethernet wandert in industrielle Anwendungen;354
20.14.3;14.3 Ethernet erreicht die Feldebene;356
20.14.4;14.4 Die Automobilindustrie als Treiber für Single PairEthernet;356
20.14.5;14.5 Unterschiedliche Anwendungsfelder für Single PairEthernet;357
20.14.6;14.6 Vorteile von SPE in der Industrie;358
20.14.7;14.7 Steckverbinder für Single Pair Ethernet;359
20.14.8;14.8 Grundlegende elektrische Eigenschaften von SPE Steckverbindern;361
20.14.9;14.9 Vergleich RJ45- und SPE-Steckverbinder;364
20.14.10;14.10 Zukunft der Kommunikationsschnittstellen;367
20.15;15 Steckverbinder für neue Fahrzeugarchitekturenund Bordnetze;370
20.15.1;15.1 Neue Fahrzeugarchitekturen und die Veränderungen im Bordnetz;370
20.15.2;15.2 Anforderungen an Hochvolt-Verbindungssysteme;372
20.15.3;15.3 Betriebssicherheit;373
20.15.4;15.4 Applikationen;378
20.15.5;15.5 Ausblick;390
20.16;16 Qualitätsabsicherung der Dichtheit von Steckverbindern im Produktionsprozess;392
20.16.1;16.1 Steckverbinder;392
20.16.2;16.2 Dichtheitsprüfung im Labor;393
20.16.3;16.3 Dichtheitsprüfung im Produktionsprozess;395
20.16.4;16.4 Dichtheitsprüfung von Steckverbindern;399
20.16.5;16.5 Optimierungen;403
20.16.6;16.6 Typprüfung versus Stückprüfung;404
20.17;17 Entwicklungen für Spezialanwendungen;406
20.18;18 Thermische Charakteristik eines Steckverbinders;414
20.19;19 CAE-Simulation als unterstützendes Werkzeugim Entwicklungsprozess für Steckverbinder;418
20.19.1;19.1 Einsatz der CAE-Simulation im Entwicklungsprozess;418
20.19.2;19.2 Die Verfahren der CAE-Simulation zurSteckverbinderentwicklung;418
20.19.3;19.3 Durchführung einer CAE-Simulation am Beispiel derelektromagnetischen Feldsimulation von Steckverbindern;423
20.19.4;19.4 Potenzial der parametrischen Simulation in derProduktentwicklung;428
20.20;20 Modulare Steckverbinder:Kompakte und flexible Schnittstellen für Produktionsanlagen;430
20.20.1;20.1 Entstehung modularer Steckverbinder;431
20.20.2;20.2 Aufbau modularer Steckverbinder-Programme;431
20.20.3;20.3 Modulare Verbindungen für modulare Maschinen;431
20.20.4;20.4 Vielfältige Optionen für eine Schnittstelle;432
20.20.5;20.5 Platz sparen bei der Lichtwellenleiter-Übertragung;432
20.20.6;20.6 Einfache Anschlusstechnik für schnelle Installationen;432
20.20.7;20.7 Modular und smart für die Netzwerkkommunikation;433
20.20.8;20.8 Empfindliche Elektronik schützen, Anlagenverfügbarkeitverbessern;433
20.21;21 Optische Steckverbindungen für dieKommunikationsnetze;436
20.21.1;21.1 Definition;436
20.21.2;21.2 Struktur und Funktion eines optischen Steckverbinders,Parameter;436
20.21.3;21.3 Struktur und Funktion eines Mittelstücks / Adapters;440
20.21.4;21.4 Struktur und Funktion optischer Steckverbindungen,Parameter der Einfügedämpfung;441
20.21.5;21.5 Grenzwerte und Qualitäten der optischenSteckverbindungen;445
20.21.6;21.6 Steckverbinder und Kabel;446
20.21.7;21.7 Simplex-, Duplex- und Mehrfasersteckverbinder,Anwendungsbereiche;447
20.21.8;21.8 Patchkabel und Pigtails;448
20.21.9;21.9 Standards;449
20.22;22 Die Steckverbinderauswahl in der digitalen Welt;450
20.22.1;22.1 Produktinformationen in Textform;450
20.22.2;22.2 Produktinformationen, visuell dargestellt;451
20.22.3;23.1 Die elektrische Zahnbürste – Das erste kabelloseLadesystem mit Massenverbreitung;456
20.22.4;23.2 Was zeichnet induktive kabellose Übertragungssystemeaus?;461
20.22.5;23.3 Praxisbeispiel Elektromobilität;461
20.22.6;23.4 Megatrends mit kabellosen Übertragungslösungenbegegnen;464
21;Schlusswort;472
22;Abkürzungen;474
23;Lebensläufe der Autoren;478
24;Glossar;500
