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Steckverbinder, das Rückgrat der Elektronik

Physikalische Grundlagen – praktische Anwendung – optimale Auswahl

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Zum Thema

Steckverbinder fungieren schon immer als Rückgrat der Elektronik, sei es innerhalb von Baugruppen, zum Verbinden der Baugruppen untereinander oder als „life line“ zwischen elektronischen Geräten.
Dabei sind die elektrischen Anforderungen vielfältig: Von der Leistungsversorgung bis zu Datenraten im hohen Gigabit Bereich oder bei analogen geschirmten Signalen von einigen Mikrovolt bis in den Kilowatt Bereich.
Die Umgebungsanforderungen reichen von der gewöhnlichen Büroatmosphäre bis zu Unterwasseranwendungen, bei Temperaturen von -55°C bis zu +200°C. Veränderungen der physikalischen Umgebung, Schock und Vibration, Staub und Schmutz beeinflussen die Lebensdauer ebenso wie die notwendigen Steckzyklen oder elektromagnetisch notwendige Abschirmmaßnahmen.
Um die optimale Auswahl eines Steckverbinders in der geforderten Applikation zu finden, ist es erforderlich, die physikalischen Zusammenhänge zu erkennen und zu verstehen, damit man den Kompromiss – den man immer eingeht – beurteilen kann.
Dieses Seminar umfasst die ganze Bandbreite der Steckverbinderproblematik – von der Auswahl der Basismaterialien über die Kontaktoberflächen bis zu den unterschiedlichen Einsatzfällen. Das Seminar ist ein Muss für alle Steckverbinderanwender um die verfügbaren Produkte zu analysieren und abwägen zu können.

Ziele

  • Verständnis der physikalischen Grundlagen und der eingesetzten Materialien
  • Auswahlsicherheit in Bezug auf Bauformen, Anschlussarten und Weiterverarbeitung
  • Kompromisse bei der Steckverbinderauswahl gezielt eingehen und verstehen
  • Sich einen Gesamtüberblick zum Thema Steckverbinder verschaffen

Zielgruppe

Entwickler, Konstrukteure, Fertigungsingenieure und Einkäufer aus der Elektronikindustrie. Vertriebsverantwortliche und Marketingbeauftragte in der Steckverbinderindustrie.

Agenda

Tag 1

Basiswissen über Steckverbinder

  • Kategorisierung von Steckverbindern. Grundlegendes über Kontaktformen, Bauarten, Anschlusstechniken im Hinblick auf die jeweiligen Anwendungsanforderungen.
  • Kontaktphysik unter Berücksichtigung des Kontaktaufbaus. Die Holm-Hertz Theorie im Kontaktpunkt und die daraus resultierenden Konsequenzen für Kontaktoberflächen, –normalkraft, –widerstand, –ziehkraft und –zuverlässigkeit.
  • Korrosion und Lebensdauer beeinflussen einander. Das Langzeitverhalten kann im Zeitraffer durch Schadgastests simuliert werden. Aber Umgebungseinflüssen wie Temperatur, Schock, Vibration und Steckzyklen sind ebenfalls lebensdauerbegrenzend.
  • Produktspezifikation und Test sind Grundlage und Beweis für die Zuverlässigkeit des Steckverbinders. Leider sind die internationalen Testverfahren nur bedingt vergleichbar. Strombelastbarkeit, Kontaktwiderstand und Spannungsfestigkeit müssen im Detail verglichen werden. Der Anwender sollte seine eigene Produktspezifikation schreiben können und wissen, wo er die Tests durchführen kann.
  • Die Studie eines Direktsteckverbinders umfasst alle Gesichtspunkte und Auswahlkriterien, die der Steckverbinderentwickler durchlaufen muss. Von der Materialauswahl über die Testverfahren bis zur Definition des Inspektionsplanes für die Steckverbinderfertigung.

Tag 2

Steckverbinder für spezielle Anwendungen

  • Backplaneverbinder und Datenraten dieser Verbinder sind die Grundlage für die weltweite Digitalisierung. Diese Steckverbinder für Einschubsysteme haben die höchste Kontaktdichte, transportieren höchste Datenraten und werden mit voreilenden Hot-Swap Kontakten, integrierten Führungsstiften und Hochstrommodulen angeboten. Eine Entscheidung für ein System geschieht oft für viele Gerätegenerationen von Rechnern, Routern oder Switches. Dazu ist es erforderlich, die Historie sowie die mechanischen Basismaße der Aufbausysteme zu kennen. Das Wissen über differentielle Signalübertragung, Signalintegrität, Impedanz, Dämpfung und Nebensprechen sowie das daraus resultierende S2N Verständnis hilft auch den Aufbau der Einschub- und Rückwandleiterplatten besser zu entwickeln und Simulationen mit S-Parametern durchzuführen.
  • Industrieverbinder und Umweltanforderungen müssen aufeinander abgestimmt sein. Dabei greift die IEC 60664-1 mit Richtlinien für Überspannung, daraus resultierender Stoßspannung dem Verschmutzungsgrad mit den notwendigen Luft- und Kriechstrecken genauso, wie die IP-Schutzarten nach EN60529. Eine große Auswahl von Industrieverbindern mit Konzepten zum Systemgedanken rundet dieses Kapitel ab.
  • Hohe Datenraten im Automobil sind im Zuge der Entwicklung vom Assistiertes Fahren bis zum Fahrerlosen Fahren nicht mehr wegzudenken. Ultraschallsensoren, Stereo Kameras, Distanz Radar und Kontur Lidar generieren immense Datenmenge, welche im Automobil übertragen und verarbeitet werden müssen und (später) im 5G Netz wischen den Fahrzeugen und der Infrastruktur ausgetauscht werden. Hierzu sind Steckverbindungen nötig, die den bekannten harten Anforderungen bei Temperatur, Vibration und Umwelt widerstehen, aber gleichzeitig höchste Datenraten übertragen können. Derartige Steckverbinder werden im automatisierten Farming schon eingesetzt.
  • Hochstromanforderungen im Automobil haben sich in der E-Mobilität schon durchgesetzt. Dabei ist die Steckverbindung innerhalb der Li-Io-Batterie genauso wichtig wie zwischen den Systemen. Derartige Verbinder sind häufig für die Anwendung modifizierte, existierende Standardkontakte in neuer „Verpackung“. Den Lieferanten für den besten Standardkontakt zu finden und dann eine enge Zusammenarbeit mit diesem zu meistern ist die Aufgabe des Anwenders.
  • Edle und unedle Kontaktoberflächen werden heutzutage sogar in identischen Bauformen angeboten. Der Hersteller empfiehlt nur auf die gleichen Oberflächen zu Stecken. Aber kann man im Einzelfall auch mischen? Inwieweit dies möglich ist und was die Risiken sind zeigt diese Bonusvortrag auf.

Referent

Herbert Endres

ConConsult | Berater für elektrische Verbindungstechnik

Herbert Endres studierte nach seiner Lehre als Rundfunk- und Fernsehtechniker an der TH Nürnberg Nachrichtentechnik. Seine berufliche Laufbahn begann er als Projekt- und Verkaufsingenieur in der Prozessautomatisierung bei AEG in Nürnberg und wechselte 1975 in den Bauelementebereich bei AEG Telefunken, wo er als Produktmanager für Tantal- und Folienkondensatoren tätig war. Nach weiteren Stationen bei TRW und Labinal Components & Systems ging er im Januar 1994 zu Molex nach Heilbronn, um dort als Bereichsleiter Produktmanagement Steckverbinder für die Telekommunikation weltweit zu vermarkten. Seit Juli 2017 arbeitet er nun freiberuflich als Berater für Fragen rund um den Steckverbinder; und zwar unter dem ConConsult-Logo.

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Teilnahmegebühr:

1.290,00 € zzgl. MwSt.

In der Teilnahmegebühr sind die Unterlagen, die Getränke, die Pausenerfrischungen, das Mittagessen sowie ein Teilnahmezertifikat enthalten.
Rabattregelung:Wenn Sie gleichzeitig zwei oder mehr Anmeldungen vornehmen, erhalten Sie ab der zweiten Buchung 10 % Rabatt auf den Preis.

Maximale Teilnehmerzahl

Um ein optimales Lernergebnis zu erzielen und den Austausch zwischen Referent und Teilnehmern sowie den Teilnehmern untereinander zu gewährleisten, beträgt die maximale Teilnehmerzahl für dieses Seminar 12 Personen.

Zufriedenheitsgarantie

Sollten Sie bis zur ersten Mittagspause feststellen, dass das Seminar Ihren Erwartungen nicht gerecht wird, dann können Sie es verlassen. Die bereits gezahlte Gebühr erstatten wir Ihnen dann zurück. Bitte informieren Sie uns in diesem Fall umgehend.

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