Verbindungstechnik Klein, dünnwandig und stark

27.02.2013

Miniaturisierte und leistungsfähige Produkte bestimmen die zukünftige Entwicklung von Leiter-kartensteckverbindern. Die Anforderungen an die Kunststoffe wird dadurch immer höher.

Im Laufe der Zeit hat sich ein stetiger Wandel von der IMT (Insert Mount Technology), d. h. der klassischen Durchsteckmontage auf Leiterkarten, hin zu der SMT (Surface Mount Technology), der Oberflächenmontage von Bauteilen auf der Leiterkarte, vollzogen. Diese Montageart ermöglicht ein beidseitiges Bestücken der Platine. Der zukünftige Trend auf dem Markt der Leiterkartensteckverbinder wird in die Miniaturisierung von Produkten gehen.

Die Nachfrage nach kleineren Rastermaßen im Steckverbinderbereich, wie 2 mm und 1,27 mm, wird in den nächsten Jahren zunehmen. Der Aufbau erfordert teilweise sehr geringe Wandstärken. Viele Spritzgusswerkzeuge werden nur mit einem kleinen, nicht sichtbaren Anschnitt ausgelegt. Parallel sollen auch weite Fließwege zurück gelegt werden. Für solche Anwendungen sind leichtfließende Materialien von Hochleistungsthermoplaste, z. B. LCP (Liquid crystalline polymers), notwendig. Die Hochleistungskunststoffe sind standardmäßig bei höheren Temperaturen deutlich stabiler als die technischen Kunststoffe. Hochleistungsthermoplaste zeichnen sich durch eine Dimensionsstabilität, hervorragende Wärmeformbeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften aus.

Weitere Anforderungen an die Kunststoffe kommen aus dem Bereich der Brandbeständigkeit. Auf das Brandverhalten ist im letzten Jahrzehnt ein sehr hohes Augenmerk gelegt worden. Viele Steckverbinder werden auf Leiterkarten verbaut, die gut versteckt und teilweise nicht erreichbar sind. Im Falle eines Schwelbrandes auf der Leiterkarte sollen die eingesetzten Materialien ein Verbreiten des Feuers verhindern oder erschweren. Je nach Kunststoff unterscheidet man zwischen Typen, die inhärent flammwidrig sind, oder die durch Zusätze die Flammwidrigkeit erreichen. Inhärente Typen (z. B. PEEK, LCP, PPS) haben den Vorteil, dass keine weiteren zusätzlichen Stoffe (Flammhemmer) benötigt werden, die dann wegen den RoHS- und REACH-Anforderungen nicht eingesetzt werden dürften. Bei den Kunststoffen, die nicht inhärent flammwidrig sind, sind halogene Zusatzstoffe beigemischt. Im Falle eines Feuers wirken diese brandhemmend. Dabei entstehen Dioxine, die eine sehr hohe Toxizität haben. Aus gesundheitlichen Gründen sind viele Stoffe, die im Kunststoff als Brandhemmer eingesetzt wurden, durch die RoHS- und REACH-Verordnung verboten worden.

Die Gesetzesauflagen durch RoHS 2011/65/EU „Restriction of (the use of certain) hazardous substances“ („Beschränkung -der Verwendung bestimmter - gefährlicher Stoffe“) und durch die REACH-Verordung „Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals“, haben Einschränkungen bei den Kunststoffen definiert. Die neuen Vorschriften verbieten den Einsatz von Polybromierten Biphenylen (PBB) und Polybromierten Diphenylether (PBDE). Die Europäische Union ergänzt beide Verordnungen stets mit neuen Stoffen. Diese neuen Auflagen der nationalen und internationalen Behörden führen zu einer innovativen Entwicklung und Verbesserung der Kunststoffe. Halogenfreie Materialien, auch für dünne Wandstärken bis 0,3 mm, haben sich heute schon auf dem Markt etabliert.

Durch die Globalisierung der Märkte ist ein kontinuierlicher Wandel erforderlich geworden. Dieses führt zu fortschrittlichen Technologien, denen sich die Unternehmen in der heutigen Wirtschaft mehr denn je stellen müssen, um den Fortbestand nicht zu gefährden.

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