Verfügbarkeit: Praxishandbuch Steckverbinder

Praxishandbuch Steckverbinder:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Weitere Verfasser:	Endres, Herbert (HerausgeberIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Würzburg Vogel Communications Group 2021
Ausgabe:	2. Auflage
Schriftenreihe:	Fachbuch Elektronik Praxis
Schlagworte:	Elektrischer Kontakt Steckverbinder Kontaktmechanik Kontaktwerkstoff Steckverbindung Beilaufdraht Blisterbildung Brown Powder Common-Mode Impedanz Crimpen Diallylphtalat Dielektrizitätskonstante Drahtcrimp EMV-Schirmfaktor ENIG Einpressen Electroless Nickle Gold Entriegelungstasten Eye of a Needle Gleichtakt -differenzielle Impedanz HAL High Voltage Interlock Loop Hochstromverbinder Hot Air Leveling Hybrid-Steckverbinder IPxx wasserdicht Isolationscrimp Larsson-Miller Parameter Leiterplattensteckverbinder Lötpads Microstrip Mixed Flow Gas Test Multi-Sourcing-Agreement Near-End-Crosstalk PBT PiP Pin-in-Paste Plated Through Hole Polybutylenterephthalat Polyphenylensulfid Quasi-TEM-Wellen Resistance To Arcing Test Rückwandleiterplattensteckverbinder SMT-Technologie Signal-to-Noise Ratio Stripper-Crimper THR Through-Hole-Reflow Time Domain Reflectometer Touchstone-Dateiformat Whiskerbildung Wire-Wrap-Technik
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	Auf dem Cover: Ein Fachbuch von Elektronik Praxis
Beschreibung:	524 Seiten Illustrationen, Diagramme 25 cm
ISBN:	9783834335012

Internformat

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT ........................................................................................................................................ 5 1 WAS IST EIN STECKVERBINDER? ............................................................................................ 17 2 STECKVERBINDER-BESTANDTEILE ............................................................................................. 19 3 UNTERSCHIEDLICHE ANSCHLUSSTECHNIKEN ........................................................................... 21 3.1 EINLOETEN ........................................................................................................................ 21 3.2 DURCHLOETEN ................................................................................................................... 21 3.3 AUFLOETEN ....................................................................................................................... 21 3.4 EINPRESSTECHNIK ........................................................................................................... 22 3.5 ANLOETEN ........................................................................................................................ 22 3.6 ANSCHWEISSEN .............................................................................................................. 23 3.7 ANSCHRAUBEN ............................................................................................................... 23 3.8 CRIMPEN ....................................................................................................................... 23 3.9 SCHNEIDKLEMMTECHNIK ................................................................................................ 24 4 ISOLATORMATERIALIEN .............................................................................................................. 25 4.1 PBT ................................................................................................................................ 30 4.2 PA ................................................................................................................................. 30 4.3 LCP ............................................................................................................................... 31 4.4 PPS ................................................................................................................................ 31 4.5 PC ................................................................................................................................. 31 4.6 PRODUKTION VON STECKVERBINDERGEHAEUSEN ............................................................... 31 4.7 REEL-TO-REEL-VERARBEITUNG ......................................................................................... 31 4.8 KREMATORIUMSEFFEKTE .................................................................................................. 32 5 KONTAKTMATERIALIEN ............................................................................................................. 33 5.1 KUPFER .......................................................................................................................... 34 5.2 MESSING ........................................................................................................................ 34 5.3 FEDERNDE LEGIERUNGEN ............................................................................................... 34 5.4 RELAXATION DER FEDERKRAEFTE ....................................................................................... 34 5.5 KONTAKTE ...................................................................................................................... 36 6 KONTAKTPUNKT ....................................................................................................................... 37 7 VERSCHIEDENE KONTAKTOBERFLAECHEN ................................................................................. 39 7.1 NICKEL ........................................................................................................................... 39 7.2 GOLD ............................................................................................................................. 40 7.3 PALLADIUM .................................................................................................................... 40 7.4 SILBER ............................................................................................................................ 40 7.5 ZINN .............................................................................................................................. 40 7.6 MULTILAYER .................................................................................................................... 41 7.7 NICKEL-SPERRSCHICHT ..................................................................................................... 41 7.8 KONTAKTE AUS VORVEREDELTEN BANDMATERIALIEN ......................................................... 41 7.9 KONTAKTGABE ZWISCHEN UNTERSCHIEDLICHEN KONTAKTOBERFLAECHEN ........................... 42 8 KONTAKTWIDERSTAND .............................................................................................................. 49 8.1 KONTAKTWIDERSTAND UND TEMPERATUR ....................................................................... 53 8.2 KONTAKTWIDERSTAND UND KORROSION ........................................................................... 54 8.3 KONTAKTWIDERSTAND UND REIBKORROSION .................................................................... 54 8.4 KONTAKTWIDERSTAND UND STECKZYKLEN ....................................................................... 55 8.5 FILME AUF DEN KONTAKTOBERFLAECHEN ......................................................................... 56 8.6 EIN NIEDRIGER KONTAKTWIDERSTAND IST WICHTIG .......................................................... 56 9 ABSCHIRMMASSNAHMEN ........................................................................................................ 59 9.1 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT ........................................................................... 60 9.2 DER EMV-SCHIRMFAKTOR ............................................................................................... 62 9.3 PSEUDO-KOAXIAL-PINBELEGUNG ZUR OPTIMIERUNG DER SIGNALINTEGRITAET ..................... 64 10 VERRIEGELUNG DER STECKVERBINDER ................................................................................... 69 11 GEHAEUSE UND MECHANIK ..................................................................................................... 73 11.1 POSITIONSCODIERUNGEN .................................................................................................. 73 11.2 VORZENTRIERUNGEN ........................................................................................................ 74 11.3 STECKKOMPATIBILITAET ...................................................................................................... 75 11.4 INVERSE STECKSYSTEME ................................................................................................. 76 11.5 SOFT UND HARTMETRISCHE RUECKWAND-LEITERPLATTENSYSTEME .................................... 76 11.6 WASSERDICHTE AUSFUEHRUNGEN ..................................................................................... 77 11.7 EXPLOSIONSGESCHUETZTE STECKVERBINDER ....................................................................... 79 12 WARUM WERDEN NEUE STECKVERBINDER ENTWICKELT? .................................................... 81 13 STECKVERBINDER IN DER LEISTUNGSELEKTRONIK .................................................................. 83 13.1 BEISPIEL KUEHLUNG DURCH ANSCHLUSSLEITUNGEN ........................................................... 84 13.2 BEISPIEL KUEHLUNG DURCH KUPFER IN DER LEITERPLATTE ............................................... 84 13.3 THERMISCHE SIMULATION FUER DEN EXTREMFALL ............................................................. 85 13.4 HOT PLUGGING IN DER LEISTUNGSELEKTRONIK ................................................................. 86 13.5 STROMVERTRAEGLICHKEIT IM GRENZBEREICH ..................................................................... 87 14 STECKVERBINDER FUER HOHE DATENRATEN ............................................................................ 91 14.1 WARUM WERDEN DIESE SIGNALE ALS DIFFERENZIELLES PAAR UEBERTRAGEN? ................... 91 14.2 WIE UEBERTRAEGT MAN DIGITALE SIGNALE? ...................................................................... 91 14.3 WAS MUSS BEI DEN UEBERTRAGUNGSSTRECKEN BEACHTET WERDEN? ............................ 94 14.4 WARUM SIND IMPEDANZ-STOSSSTELLEN KRITISCH? .......................................................... 95 14.5 NEBEN ODER UEBERSPRECHEN BEI HOHEN DATENRATEN .............................................. 96 14.6 SIGNAL-STOERABSTAND - WARUM IST NEBENSPRECHEN SO KRITISCH? ............................ 97 14.7 SIMULATION IN DER STECKVERBINDERINDUSTRIE .............................................................. 99 14.8 SIGNALUEBERTRAGUNG BEI HOHEN DATENRATEN ............................................................. 101 14.9 S-PARAMETER .................................................................................................................. 105 14.10 S-PARAMETER IM UNSYMMETRISCHEN BETRIEB (SINGLE ENDED) .................................... 105 14.11 S-PARAMETER IM MISCHBETRIEB ................................................................................... 106 14.12 VERIFIKATION VON S-PARAMETERN NACH DER SIMULATION ............................................. 109 14.13 WAS SIND AUGENDIAGRAMME? ................................................................................... 110 14.14 EINFLUSS DER LEITERPLATTE ............................................................................................. 112 15 WEITERVERARBEITUNG VON STECKVERBINDERN IM FERTIGUNGSPROZESS ........................ 115 15.1 LOETVORGAENGE BEI UNTERSCHIEDLICHEN LEITERPLATTEN-LOETTECHNIKEN ........................... 115 15.2 STECKVERBINDER AUF LEITERPLATTEN IN EINPRESSTECHNIK SETZEN ................................ 116 15.3 ANSCHLUSS VON DRAEHTEN, LITZEN UND KABELN AN STECKVERBINDER ......................... 117 16 STECKVERBINDERAUSWAHL ...................................................................................................... 119 16.1 EINSATZFALL ..................................................................................................................... 119 16.1.1 EIN-ZAUSGABE-STECKVERBINDER ......................................................................... 119 16.1.2 LEITERPLATTENSTECKVERBINDER ........................................................................... 119 16.1.3 LEITERPLATTENVERBINDER .................................................................................... 120 16.1.4 RUECKWANDLEITERPLATTEN-STECKVERBINDER ......................................................... 120 16.1.5 MEZZANINE STECKVERBINDER ............................................................................ 121 16.1.6 WEITERE STECKVERBINDER ................................................................................. 122 16.2 CHECKLISTE ..................................................................................................................... 123 EXPERTENBEITRAEGE 1 STECKVERBINDER QUALIFIZIEREN UND BEWERTEN .............................................................. 129 DIPL.-ING. (FH) T ILMAN H EINISCH / DR.-ING. U TE H OERMANN 1.1 ANFORDERUNGEN AN STECKVERBINDER .......................................................................... 129 1.2 ANFORDERUNGEN AN DAS PRUEFLABOR ............................................................................ 129 1.3 NORMEN, STANDARDS, PRUEFPROGRAMME ....................................................................... 130 1.4 BEWERTUNGSKRITERIEN UND PRUEFMETHODEN ................................................................ 131 1.4.1 DURCHGANGSWIDERSTAND .................................................................................. 131 1.4.2 ISOLATIONSWIDERSTAND UND SPANNUNGSFESTIGKEIT .......................................... 131 1.4.3 KLIMATISCHE PRUEFUNGEN ................................................................................... 132 1.4.4 MECHANISCHE PRUEFUNGEN ................................................................................ 132 1.4.5 STROMBELASTBARKEIT / DERATING ...................................................................... 134 1.5 FEHLER UND SCHADENSANALYSE AN STECKSYSTEMEN .................................................. 135 1.5.1 WIDERSTANDSERHOEHENDE SCHICHTEN ............................................................... 136 1.5.2 WHISKER ............................................................................................................ 139 1.5.3 PRODUKTIONSFEHLER AN CRIMPVERBINDERN UND STECKSYSTEMEN ...................... 141 2 EINPRESSTECHNIK ................................................................................................................... 145 DIPL.-WIRT.-ING. S ANDRA G AST 2.1 REPARATURFAEHIGKEIT ...................................................................................................... 146 2.2 LEITERPLATTENOBERFLAECHEN ........................................................................................... 146 2.3 LOCHAUFBAU ................................................................................................................. 147 2.4 OBERFLAECHENBESCHICHTUNG DER KONTAKTE UND DER EINPRESSZONE ........................... 147 2.5 LEITERPLATTENDESIGN: MINDESTABSTAND UND LEITERBAHNENVERLAUF ............................... 148 2.6 EINPRESSPROZESS ........................................................................................................... 148 2.7 PRESSEN ......................................................................................................................... 150 2.8 ZUVERLAESSIGKEIT DER EINPRESSTECHNIK .......................................................................... 150 2.9 ANWENDUNGSBEISPIELE ................................................................................................. 151 2.9.1 VON HIGH SPEED BIS HIGH CURRENT ............................................................. 151 2.9.2 ANWENDUNGSBEISPIELE ZUR SCHOCK UND VIBRATIONSBESTAENDIGKEIT ............ 151 3 WHISKER IN DER EINPRESSTECHNIK ...................................................................................... 153 DR. E RIKA C RANDALL 3.1 WHISKER ......................................................................................................................... 153 3.2 HISTORIE DER ZINN-WHISKER .......................................................................................... 154 3.3 WHISKER-WACHSTUMSTHEORIE & WACHSTUMS-MECHANISMEN ...................................... 155 3.4 WHISKER-WACHSTUM BEI EINPRESS-VERBINDUNGEN ..................................................... 157 3.5 WHISKER-RISIKOBEWERTUNG ........................................................................................... 161 3.6 STANDARDS / NORMEN ................................................................................................... 164 4 OBERFLAECHEN FUER EINPRESSPINS ..................................................... 169 DR. I SABELL B URESCH 4.1 SN-HALTIGE OBERFLAECHEN .............................................................................................. 170 4.1.1 SN MIT/OHNE NI-ZWISCHENSCHICHT .................................................................. 170 4.1.2 SNAG-OBERFLAECHEN ........................................................................................... 173 4.2 SN-FREIE EINPRESSTECHNIK ............................................................................................. 176 4.2.1 REIN-NI-OBERFLAECHEN ........................................................................................ 177 4.2.2 INDIUM .............................................................................................................. 177 4.2.3 BISMUT ............................................................................................................... 179 4.3 ZUSAMMENFASSUNG ...................................................................................................... 181 5 KOMPONENTENDESIGN FUER DIE AUTOMATISIERTE KABELSATZFERTIGUNG ........................ 183 DIPL.-ING. (FH) A DRIAN H EDIGER 5.1 IN ZUKUNFT GIBT ES KEINE ALTERNATIVE MEHR ZUR AUTOMATISIERTEN FERTIGUNG ...... 183 5.2 NEUE HERAUSFORDERUNGEN UND CHANCEN FUER ENTWICKLER VON KABELSAETZEN UND KOMPONENTEN .............................................................................................................. 183 5.3 DIE GROSSE HERAUSFORDERUNG IST DIE GESCHWINDIGKEIT DER AUTOMATEN ............... 184 5.4 DIE HEUTE NOCH GUELTIGEN PRUEFNORMEN SIND UNZEITGEMAESS .................................... 184 5.5 FASUNGEN UND RUNDUNGEN ERLEICHTERN DEN EINFUEHRPROZESS ................................. 184 5.6 GENERELLE ANFORDERUNGEN AN DIE STECKER .............................................................. 185 5.7 FLAECHEN FUER DIE OPTISCHE VERMESSUNG ..................................................................... 186 5.8 VORSICHT MIT VOR UND RUECKVERSETZTEN KAMMEREINGAENGEN! .................................. 187 5.9 ZUSAETZLICHE FIXIERUNG FUER EINZELADERABDICHTUNGEN ................................................. 188 5.10 TIPPS FUER KAMMEREINLAEUFE UND UEBERGAENGE IN DEN STECKER ................................ 189 5.11 EMPFEHLUNGEN FUER KONSTRUKTIONEN VON STECKERN MIT DICHTMATTEN .................... 190 5.12 KEINE KUNST, SOBALD MAN DAS PRINZIP KENNT ......................................................... 192 6 WERKSTOFFE FUER STECKVERBINDERKONTAKTE ...................................................................... 193 DR. I SABELL B URESCH 6.1 WARUM KUPFERLEGIERUNGEN? ...................................................................................... 193 6.2 APPLIKATIONSSPEZIFISCHE EIGENSCHAFTEN (FOKUS AUF BANDWERKSTOFFE) ................... 195 6.2.1 LEITFAEHIGKEIT ..................................................................................................... 196 6.2.2 FESTIGKEIT .......................................................................................................... 196 6.2.3 BIEGBARKEIT ....................................................................................................... 197 6.2.4 SPANNUNGSRELAXATION ...................................................................................... 199 6.2.5 BIEGEWECHSELFESTIGKEIT ................................................................................... 201 6.2.6 FEDERBIEGEGRENZE ............................................................................................ 202 6.2.7 KOSTEN ............................................................................................................. 202 6.3 KUPFERWERKSTOFFE FUER STANZ-BIEGEKONTAKTE ............................................................ 203 6.3.1 REINKUPFERSORTEN ............................................................................................. 203 6.3.2 MISCHKRISTALLHAERTENDE KUPFERWERKSTOFFE ...................................................... 204 6.3.3 AUSSCHEIDUNGSHAERTENDE KUPFERWERKSTOFFE ................................................... 209 6.4 KUPFERWERKSTOFFE FUER SPANEND HERGESTELLTE KONTAKTE .......................................... 216 7 KONTAKTPHYSIK ...................................................................................................................... 221 DR.-ING. M ICHAEL L EIDNER / DR.-ING. H ELGE S CHMIDT 7.1 EINLEITUNG ..................................................................................................................... 221 7.2 DER ENGEWIDERSTAND NACH H OLM ............................................................................... 221 5.3 REALE VERSUS SCHEINBARE KONTAKTFLAECHE ................................................................... 225 7.4 MORPHOLOGIE DES KONTAKTPUNKTES UND ELEKTRISCHE LEITVORGAENGE ....................... 227 7.4.1 BEREICHE DER REINEN METALLISCHEN BERUEHRUNG ............................................. 228 7.4.2 BEREICHE DER REINEN QUASIMETALLISCHEN BERUEHRUNG .................................... 229 7.4.3 ISOLIERENDE KONTAKTFLAECHE ............................................................................. 229 7.4.4 FRITTUNG UND DRY-CIRCUIT-MESSBEDINGUNGEN ............................................... 230 7.5 SIMULATION DER REALEN KONTAKTFLAECHE ....................................................................... 230 7.5.1 DER REIN HERTZSCHE KONTAKT ......................................................................... 233 7.5.2 EINFLUSS DER SCHICHTABFOLGE .......................................................................... 234 7.5.3 EINFLUSS DER OBERFLAECHENTOPOGRAPHIE .......................................................... 235 7.5.4 MESSUNG UND SIMULATION DES ENGEWIDERSTANDES ..................................... 236 7.5.5 STROMDICHTEVERTEILUNG INNERHALB DES KONTAKTPUNKTES ............................. 238 7.5.6 INNERE MECHANISCHE SPANNUNGEN / VERSCHLEISSVERHALTEN .......................... 239 7.6 VERSCHLEISS ..................................................................................................................... 241 7.6.1 BEGINNENDER VERSCHLEISS IM FIXEN KONTAKTPUNKT ....................................... 241 7.6.2 TRIBOVERSCHLEISS UND FRETTING-KORROSION ........................................................ 243 8 OBERFLAECHEN FUER STECKVERBINDERKONTAKTE .................................................................... 245 DR.-ING. H ELGE S CHMIDT / DR. I SABELL B URESCH 8.1 ANFORDERUNGEN AN DIE OBERFLAECHEN FUER STECKVERBINDER ...................................... 245 8.2 KONTAKTMATERIALIEN FUER STECKVERBINDER .................................................................... 246 8.2.1 GOLD ................................................................................................................. 246 8.2.2 PLATIN UND RHODIUM ...................................................................................... 246 8.2.3 PALLADIUM ......................................................................................................... 247 8.2.4 SILBER ................................................................................................................ 247 8.2.5 ZINN .................................................................................................................. 247 8.2.6 NICKEL ............................................................................................................... 247 8.3 HARTGOLD-OBERFLAECHEN FUER STECKVERBINDER ............................................................... 248 8.3.1 NICKEL-ZWISCHENSCHICHT .................................................................................. 249 8.3.2 POREN ............................................................................................................... 249 8.3.3 TEMPERATURVERHALTEN ...................................................................................... 251 8.3.4 NORMALKRAEFTE UND REIBUNG ........................................................................... 252 8.3.5 VERSCHLEISSVERHALTEN ........................................................................................ 253 8.4 PALLADIUM ODER PALLADIUM-NICKEL MIT GOLDFLASH ..................................................... 254 8.4.1 TEMPERATURVERHALTEN ....................................................................................... 256 8.5 NICKEL-PHOSPHOR-GOLDFLASH ......................................................................................... 257 8.6 SILBER ............................................................................................................................. 258 8.6.1 HAERTE ................................................................................................................. 260 8.6.2 NORMALKRAEFTE UND REIBUNG ............................................................................ 262 8.6.3 VERSCHLEISSVERHALTEN ......................................................................................... 262 8.6.4 TEMPERATURVERHALTEN ....................................................................................... 263 8.7 ZINNBASIERTE BESCHICHTUNGEN .................................................................................... 265 8.7.1 ZINN ALS KONTAKTOBERFLAECHE ........................................................................... 265 8.7.2 FUNKTIONELLE EIGENSCHAFTEN VON ZINNOBERFLAECHEN ...................................... 273 8.7.3 EIGENSCHAFTSOPTIMIERUNG VON ZINNOBERFLAECHEN FUER STECKKONTAKTE ............ 277 8.8 ZUSAMMENFASSUNG UND EINSATZEMPFEHLUNGEN ....................................................... 284 8.8.1 UEBERSICHT .......................................................................................................... 284 8.8.2 KREUZBARKEIT / KREUZKOMPATIBILITAET VON KONTAKTOBERFLAECHEN ................... 284 9 NEUE HOCHLEISTUNGSFAEHIGE BESCHICHTUNGEN FUER STECKVERBINDERSYSTEME - ES MUSS NICHT IMMER EDEL SEIN .................................................................................. 287 S ASCHA M OELLER / T HOMAS W IELSCH / M ARCEL M AINKA 9.1 EINLEITUNG ..................................................................................................................... 287 9.2 EXPERIMENTELLES ........................................................................................................... 288 9.2.1 PROBENHERSTELLUNG ........................................................................................... 288 9.2.2 TRIBOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN ..................................................................... 288 9.3 ERGEBNISSE UND DISKUSSION .......................................................................................... 289 9.3.1 SCHICHTAUFBAU DES MULTILAYER-SYSTEMS ......................................................... 289 9.3.2 MAKROREIBUNG .................................................................................................. 290 9.3.3 MIKROREIBUNG (FRETTING) .................................................................................. 296 9.3.4 APPLIKATIONSVERSUCHE ..................................................................................... 300 9.4 AUSBLICK ....................................................................................................................... 307 10 TECHNOLOGISCHE HERAUSFORDERUNGEN BEI DER ANWENDUNG VON KOAXIALSTECKVERBINDERN BEI HOHEN DATENRATEN ....................................................... 309 DIPI.-ING. B ERND R OSENBERGER 10.1 EINLEITUNG ..................................................................................................................... 309 10.2 STAND DER TECHNIK HEUTE .......................................................................................... 310 10.2.1 SERIE BNC / TNG ............................................................................................. 310 10.2.2 SERIE N ............................................................................................................ 310 10.2.3 SERIE QN ......................................................................................................... 311 10.2.4 SERIE SNAP N ................................................................................................... 311 10.2.5 SERIE 7-16 ...................................................................................................... 311 10.2.6 SUBMINIATUR-KOAXIAL-STECKVERBINDERSERIEN FUER UNTERSCHIEDLICHE ANWENDUNGSBEREICHE .................................................................................... 312 10.2.7 KOAXIALE LEITERPLATTEN-STECKVERBINDER .......................................................... 312 10.3 NEUE KOAXIALE STECKVERBINDER FUER MOBILFUNK-ANWENDUNGEN .............................. 312 10.3.1 KOAXIALES STECKSYSTEM 4.3-10 ...................................................................... 313 10.4 KOAXIALE STECKVERBINDER BOARD-TO-BOARD BLIND MATE ......................................... 313 10.4.1 SERIE SMP ........................................................................................................ 314 10.4.2 ERGAENZUNGEN SERIEN MINI-SMP / WSMP / Z-SMP ..................................... 314 10.4.3 TOLERANZAUSGLEICH MIT BOARD-TO-BOARD-VERBINDERN ................................. 315 10.5 INTEGRIERTE LOESUNGEN VON KOAXIALSTECKVERBINDERN IM AUTOMOBIL FAKRA .......... 317 10.5.1 FAKRA-STECKVERBINDERSYSTEM ........................................................................ 317 10.5.2 HFM - HIGH-SPEED-FAKRA-STECKVERBINDER UND FAKRA-MINI ............... 318 10.6 KOAX-VERBINDUNG FUER UEBERGANG VON GLASFASER AUF ELEKTRISCHE LEITUNG ............ 318 10.6.1 WSMP - EIN EXTREM BREITBANDIGES RECHTWINKLIGES STECKER-ARRAY BIS 100 GHZ ............................................................................................. 318 10.7 ZUSAMMENFASSUNG: DIE GRENZEN DER KOAXIALTECHNIK ............................................ 319 11 USB-C - EINE STECKVERBINDUNG, NICHT NUR FUER USB-ANWENDUNGEN! ................... 321 T IMO D REYER 11.1 TYPISCHE ANWENDUNGEN ............................................................................................ 321 11.2 IMAGE VS. FAKTEN ........................................................................................................ 323 11.3 LOWCOST: NEIN DANKE! ............................................................................................... 323 11.4 MECHANISCHE PERFORMANCE ....................................................................................... 324 11.5 EMV ............................................................................................................................. 325 11.6 SUPERSPEED USB 20 GBIT/S ...................................................................................... 325 11.7 DIE SCHIRMUNG DER STECKVERBINDUNG ....................................................................... 330 11.8 BEI DER AUSWAHL DES STECKERS ZU BEACHTEN .......................................................... 331 11.9 DIE WEITERE EVOLUTION DES USB: USB4 ............................................................... 332 12 M12 PUSH-PULL STECKVERBINDER NACH IEC 61076-2-012 .............................................. 335 DIPL.-ING. (FH) M ANUELA G UTMANN 12.1 EINLEITUNG ..................................................................................................................... 335 12.2 METRISCHE M12-RUNDSTECKVERBINDER ........................................................................ 335 12.3 DER WEG ZUM M12 PUSH-PULL .................................................................................. 335 12.4 DIE FUNKTIONSWEISE DES INNER PUSH-PULL ................................................................. 337 12.5 VORTEILE DES SYSTEMS ................................................................................................. 337 12.6 GERAETEINTEGRATION ........................................................................................................ 339 12.7 FAZIT UND AUSBLICK ..................................................................................................... 340 13 STECKVERBINDER FUER SINGLE PAIR ETHERNET ...................................................................... 341 DIPL.-ING. M ATTHIAS F RITSCHE 13.1 DIE AKTUELLEN IEEE802.3 STANDARDS FUER SPE ........................................................... 341 13.2 AUSLEGUNG DER ELEKTRISCHEN KENNWERTE ................................................................. 345 13.3 TECHNISCHE AUSFUEHRUNG DER SPE VERBINDUNGSTECHNIK NACH IEC 63171-6 ......... 346 13.4 SPE VERBINDUNGSTECHNIK NACH IEC 63171-1 ...................................................... 348 13.5 SPE VERBINDUNGSTECHNIK NACH IEC 63171-4 ...................................................... 349 13.6 SPE VERBINDUNGSTECHNIK NACH IEC 63171-2 UND -5 .............................................. 350 13.7 SPE VERBINDUNGSTECHNIK FUER AUTOMOTIVE ANWENDUNGEN .................................... 350 14 WIRD SINGLE PAIR ETHERNET DEN RJ45 VERDRAENGEN? ................................................... 351 S ILKE L OEDIGE / K LAUS L EUCHS / R ALF T ILLMANNS / S IMON S EEREINER 14.1 ETHERNET NETZWERKE IM GEBAEUDE ........................................................................... 351 14.2 ETHERNET WANDERT IN INDUSTRIELLE ANWENDUNGEN ................................................... 351 14.3 ETHERNET ERREICHT DIE FELDEBENE .............................................................................. 353 14.4 DIE AUTOMOBILINDUSTRIE ALS TREIBER FUER SINGLE PAIR ETHERNET .............................. 353 14.5 UNTERSCHIEDLICHE ANWENDUNGSFELDER FUER SINGLE PAIR ETHERNET ............................ 354 14.6 VORTEILE VON SPE IN DER INDUSTRIE ............................................................................. 355 14.7 STECKVERBINDER FUER SINGLE PAIR ETHERNET .................................................................. 356 14.8 GRUNDLEGENDE ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN VON SPE STECKVERBINDERN ................... 358 14.8.1 IMPEDANZ ......................................................................................................... 358 14.8.2 SPANNUNGSFESTIGKEIT ........................................................................................ 359 14.8.3 UEBERTRAGUNGSTECHNISCHE EIGENSCHAFTEN ....................................................... 359 14.9 VERGLEICH RJ45 UND SPE-STECKVERBINDER ................................................................. 361 14.10 ZUKUNFT DER KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLEN ............................................................ 364 15 STECKVERBINDER FUER NEUE FAHRZEUGARCHITEKTUREN UND BORDNETZE ........................ 365 DIPL.-ING. (FH) U WE H AUCK 15.1 NEUE FAHRZEUGARCHITEKTUREN UND DIE VERAENDERUNGEN IM BORDNETZ .................. 365 15.2 ANFORDERUNGEN AN HOCHVOLT-VERBINDUNGSSYSTEME ................................................ 367 15.3 BETRIEBSSICHERHEIT ........................................................................................................ 368 15.3.1 ELEKTRISCHE SICHERHEIT ...................................................................................... 368 15.3.2 MECHANISCHE SICHERHEIT ................................................................................. 371 15.3.3 FUNKTIONALE SICHERHEIT ................................................................................... 372 15.4 APPLIKATIONEN ............................................................................................................... 373 15.4.1 HV-BORDNETZ .................................................................................................... 374 15.4.2 BATTERIE ............................................................................................................. 376 15.4.3 LADETECHNOLOGIE .............................................................................................. 382 15.5 AUSBLICK ....................................................................................................................... 385 16 QUALITAETSABSICHERUNG DER DICHTHEIT VON STECKVERBINDERN IM PRODUKTIONSPROZESS ............................................................................................................ 387 DR. J OACHIM L APSIEN 16.1 STECKVERBINDER ............................................................................................................. 387 16.1.1 VIELFAELTIGE EINSATZBEREICHE UND EXTREME ANFORDERUNGEN AN STECKVERBINDER ................................................................................................ 387 16.1.2 UNDICHTHEITEN AN STECKVERBINDERN .............................................................. 388 16.2 DICHTHEITSPRUEFUNG IM LABOR ....................................................................................... 388 16.2.1 LABORPRUEFUNGEN - TYPPRUEFUNG UND IP-SCHUTZARTEN .................................... 388 16.2.2 VOR UND NACHTEILE DER TYPPRUEFUNG IM LABOR .......................................... 389 16.3 DICHTHEITSPRUEFUNG IM PRODUKTIONSPROZESS .............................................................. 390 16.3.1 STUECKPRUEFUNGEN .............................................................................................. 390 16.3.2 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN DICHTHEIT, LECKRATE UND LOCHGROESSE .............. 390 16.3.3 AUSWAHL DES PRUEFMEDIUMS ............................................................................ 391 16.3.4 DICHTHEITSPRUEFUNG MIT DEM PRUEFMEDIUM DRUCKLUFT .................................. 391 16.3.5 VOR UND NACHTEILE DER PRODUKTIONSBEGLEITENDEN STUECKPRUEFUNG ............ 393 16.4 DICHTHEITSPRUEFUNG VON STECKVERBINDERN .................................................................. 394 16.4.1 ADAPTION VON STECKVERBINDERN ..................................................................... 394 16.4.2 ZUSTAND DES STECKVERBINDERS UND GEEIGNETE PRUEFMETHODEN ................... 395 16.5 OPTIMIERUNGEN ............................................................................................................ 398 16.6 TYPPRUEFUNG VERSUS STUECKPRUEFUNG ............................................................................. 399 17 ENTWICKLUNGEN FUER SPEZIALANWENDUNGEN .................................................................... 401 M.ENG. DIPL.-ING. (FH) B ERND S PORER 18 THERMISCHE CHARAKTERISTIK EINES STECKVERBINDERS .................................................... 409 DIPL.-ING. (FH) T OBIAS B EST 19 CAE-SIMULATION ALS UNTERSTUETZENDES WERKZEUG IM ENTWICKLUNGSPROZESS FUER STECKVERBINDER ..................................................................................................................... 413 DIPL. ING. (FH) T HOMAS I BERER 19.1 EINSATZ DER CAE-SIMULATION IM ENTWICKLUNGSPROZESS .............................................. 413 19.2 DIE VERFAHREN DER CAE-SIMULATION ZUR STECKVERBINDERENTWICKLUNG ................... 413 19.2.1 FELDSIMULATION ................................................................................................. 414 19.2.2 KOPPLUNG PHYSIKALISCHER DOMAENEN - MULTIPHYSIKSIMULATION ................ 415 19.2.3 SIMULATION VON UEBERTRAGUNGSSTRECKEN UND SIGNALFORMEN ....................... 416 19.3 DURCHFUEHRUNG EINER CAE-SIMULATION AM BEISPIEL DER ELEKTROMAGNETISCHEN FELDSIMULATION VON STECKVERBINDERN ........................................................................ 418 19.3.1 MODELLVORBEREITUNG (PREPROCESSING) ............................................................. 418 19.3.2 ANALYSE (SOLUTION) ........................................................................................... 420 19.3.3 ERGEBNISAUSWERTUNG (POSTPROCESSING) .......................................................... 422 19.4 POTENZIAL DER PARAMETRISCHEN SIMULATION IN DER PRODUKTENTWICKLUNG ............... 423 20 MODULARE STECKVERBINDER: KOMPAKTE UND FLEXIBLE SCHNITTSTELLEN FUER PRODUKTIONSANLAGEN ........................... 425 H EIKO M EIER 20.1 ENTSTEHUNG MODULARER STECKVERBINDER .................................................................... 426 20.2 AUFBAU MODULARER STECKVERBINDER-PROGRAMME ..................................................... 426 20.3 MODULARE VERBINDUNGEN FUER MODULARE MASCHINEN .............................................. 426 20.4 VIELFAELTIGE OPTIONEN FUER EINE SCHNITTSTELLE ............................................................. 427 20.5 PLATZ SPAREN BEI DER LICHTWELLENLEITER-UEBERTRAGUNG .............................................. 427 20.6 EINFACHE ANSCHLUSSTECHNIK FUER SCHNELLE INSTALLATIONEN ......................................... 427 20.7 MODULAR UND SMART FUER DIE NETZWERKKOMMUNIKATION ......................................... 428 20.8 EMPFINDLICHE ELEKTRONIK SCHUETZEN, ANLAGENVERFUEGBARKEIT VERBESSERN ................ 428 21 OPTISCHE STECKVERBINDUNGEN FUER DIE KOMMUNIKATIONSNETZE ................................ 431 M.SC ETH MASCH.-ING. A LEKSANDAR O PACIC 21.1 DEFINITION ..................................................................................................................... 431 21.2 STRUKTUR UND FUNKTION EINES OPTISCHEN STECKVERBINDERS, PARAMETER ................. 431 21.3 STRUKTUR UND FUNKTION EINES MITTELSTUECKS / ADAPTERS .......................................... 435 21.4 STRUKTUR UND FUNKTION OPTISCHER STECKVERBINDUNGEN, PARAMETER DER EINFUEGEDAEMPFUNG ...................................................................................................... 436 21.5 GRENZWERTE UND QUALITAETEN DER OPTISCHEN STECKVERBINDUNGEN ............................ 440 21.6 STECKVERBINDER UND KABEL ........................................................................................ 441 21.7 SIMPLEX-, DUPLEX UND MEHRFASERSTECKVERBINDER, ANWENDUNGSBEREICHE ............. 442 21.8 PATCHKABEL UND PIGTAILS ............................................................................................. 443 21.9 STANDARDS .................................................................................................................... 444 22 DIE STECKVERBINDERAUSWAHL IN DER DIGITALEN WELT ................................................... 445 DIPL.-WIRTSCH.-ING. K AI N OTTE 22.1 PRODUKTINFORMATIONEN IN TEXTFORM .......................................................................... 445 22.1.1 DIE KLASSISCHE PRODUKTBESCHREIBUNG ............................................................ 445 22.1.2 ELEKTRONISCHE KATALOGE .................................................................................. 446 22.2 PRODUKTINFORMATIONEN, VISUELL DARGESTELLT ................................................................ 446 22.2.1 ZEICHNUNGEN UND 3D-MODELLE ..................................................................... 446 22.2.2 GRAFISCHE DATEN .............................................................................................. 447 22.2.3 PRODUKTFOTOGRAFIEN .......................................................................................... 447 22.3 PRODUKTINFORMATIONEN SUCHEN UND FINDEN ............................................................. 448 22.3.1 HERSTELLER .......................................................................................................... 448 22.3.2 DISTRIBUTOREN .................................................................................................... 449 22.3.3 ANDERE PLATTFORMEN ........................................................................................ 449 22.4 DIE ZUKUNFT ................................................................................................................. 450 23 DIE ETWAS ANDERE VERBINDUNG - KABELLOSE UEBERTRAGUNG ................................... 451 DIPL.-ING. M ATHIAS W ECHLIN 23.1 DIE ELEKTRISCHE ZAHNBUERSTE - DAS ERSTE KABELLOSE LADESYSTEM MIT MASSENVERBREITUNG ...................................................................................................... 451 23.2 WAS ZEICHNET INDUKTIVE KABELLOSE UEBERTRAGUNGSSYSTEME AUS? ........................... 456 23.3 PRAXISBEISPIEL ELEKTROMOBILITAET ................................................................................... 456 23.4 MEGATRENDS MIT KABELLOSEN UEBERTRAGUNGSLOESUNGEN BEGEGNEN ............................. 459 MANAGEMENT STATEMENT VON HARTING: WIR GESTALTEN UNSERE ZUKUNFT MIT CONNECTIVITY*! ............................................................................................................................. 461 SCHLUSSWORT ................................................................................................................................. 467 ABKUERZUNGEN .............................................................................................................................. 469 LEBENSLAEUFE DER AUTOREN ........................................................................................................ 473 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................................... 481 QUELLENVERZEICHNIS .................................................................................................................... 493 GLOSSAR .......................................................................................................................................... 495
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT . 5 1 WAS IST EIN STECKVERBINDER? . 17 2 STECKVERBINDER-BESTANDTEILE . 19 3 UNTERSCHIEDLICHE ANSCHLUSSTECHNIKEN . 21 3.1 EINLOETEN . 21 3.2 DURCHLOETEN . 21 3.3 AUFLOETEN . 21 3.4 EINPRESSTECHNIK . 22 3.5 ANLOETEN . 22 3.6 ANSCHWEISSEN . 23 3.7 ANSCHRAUBEN . 23 3.8 CRIMPEN . 23 3.9 SCHNEIDKLEMMTECHNIK . 24 4 ISOLATORMATERIALIEN . 25 4.1 PBT . 30 4.2 PA . 30 4.3 LCP . 31 4.4 PPS . 31 4.5 PC . 31 4.6 PRODUKTION VON STECKVERBINDERGEHAEUSEN . 31 4.7 REEL-TO-REEL-VERARBEITUNG . 31 4.8 KREMATORIUMSEFFEKTE . 32 5 KONTAKTMATERIALIEN . 33 5.1 KUPFER . 34 5.2 MESSING . 34 5.3 FEDERNDE LEGIERUNGEN . 34 5.4 RELAXATION DER FEDERKRAEFTE . 34 5.5 KONTAKTE . 36 6 KONTAKTPUNKT . 37 7 VERSCHIEDENE KONTAKTOBERFLAECHEN . 39 7.1 NICKEL . 39 7.2 GOLD . 40 7.3 PALLADIUM . 40 7.4 SILBER . 40 7.5 ZINN . 40 7.6 MULTILAYER . 41 7.7 NICKEL-SPERRSCHICHT . 41 7.8 KONTAKTE AUS VORVEREDELTEN BANDMATERIALIEN . 41 7.9 KONTAKTGABE ZWISCHEN UNTERSCHIEDLICHEN KONTAKTOBERFLAECHEN . 42 8 KONTAKTWIDERSTAND . 49 8.1 KONTAKTWIDERSTAND UND TEMPERATUR . 53 8.2 KONTAKTWIDERSTAND UND KORROSION . 54 8.3 KONTAKTWIDERSTAND UND REIBKORROSION . 54 8.4 KONTAKTWIDERSTAND UND STECKZYKLEN . 55 8.5 FILME AUF DEN KONTAKTOBERFLAECHEN . 56 8.6 EIN NIEDRIGER KONTAKTWIDERSTAND IST WICHTIG . 56 9 ABSCHIRMMASSNAHMEN . 59 9.1 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT . 60 9.2 DER EMV-SCHIRMFAKTOR . 62 9.3 PSEUDO-KOAXIAL-PINBELEGUNG ZUR OPTIMIERUNG DER SIGNALINTEGRITAET . 64 10 VERRIEGELUNG DER STECKVERBINDER . 69 11 GEHAEUSE UND MECHANIK . 73 11.1 POSITIONSCODIERUNGEN . 73 11.2 VORZENTRIERUNGEN . 74 11.3 STECKKOMPATIBILITAET . 75 11.4 INVERSE STECKSYSTEME . 76 11.5 SOFT UND HARTMETRISCHE RUECKWAND-LEITERPLATTENSYSTEME . 76 11.6 WASSERDICHTE AUSFUEHRUNGEN . 77 11.7 EXPLOSIONSGESCHUETZTE STECKVERBINDER . 79 12 WARUM WERDEN NEUE STECKVERBINDER ENTWICKELT? . 81 13 STECKVERBINDER IN DER LEISTUNGSELEKTRONIK . 83 13.1 BEISPIEL KUEHLUNG DURCH ANSCHLUSSLEITUNGEN . 84 13.2 BEISPIEL KUEHLUNG DURCH KUPFER IN DER LEITERPLATTE . 84 13.3 THERMISCHE SIMULATION FUER DEN EXTREMFALL . 85 13.4 HOT PLUGGING IN DER LEISTUNGSELEKTRONIK . 86 13.5 STROMVERTRAEGLICHKEIT IM GRENZBEREICH . 87 14 STECKVERBINDER FUER HOHE DATENRATEN . 91 14.1 WARUM WERDEN DIESE SIGNALE ALS DIFFERENZIELLES PAAR UEBERTRAGEN? . 91 14.2 WIE UEBERTRAEGT MAN DIGITALE SIGNALE? . 91 14.3 WAS MUSS BEI DEN UEBERTRAGUNGSSTRECKEN BEACHTET WERDEN? . 94 14.4 WARUM SIND IMPEDANZ-STOSSSTELLEN KRITISCH? . 95 14.5 NEBEN ODER UEBERSPRECHEN BEI HOHEN DATENRATEN . 96 14.6 SIGNAL-STOERABSTAND - WARUM IST NEBENSPRECHEN SO KRITISCH? . 97 14.7 SIMULATION IN DER STECKVERBINDERINDUSTRIE . 99 14.8 SIGNALUEBERTRAGUNG BEI HOHEN DATENRATEN . 101 14.9 S-PARAMETER . 105 14.10 S-PARAMETER IM UNSYMMETRISCHEN BETRIEB (SINGLE ENDED) . 105 14.11 S-PARAMETER IM MISCHBETRIEB . 106 14.12 VERIFIKATION VON S-PARAMETERN NACH DER SIMULATION . 109 14.13 WAS SIND AUGENDIAGRAMME? . 110 14.14 EINFLUSS DER LEITERPLATTE . 112 15 WEITERVERARBEITUNG VON STECKVERBINDERN IM FERTIGUNGSPROZESS . 115 15.1 LOETVORGAENGE BEI UNTERSCHIEDLICHEN LEITERPLATTEN-LOETTECHNIKEN . 115 15.2 STECKVERBINDER AUF LEITERPLATTEN IN EINPRESSTECHNIK SETZEN . 116 15.3 ANSCHLUSS VON DRAEHTEN, LITZEN UND KABELN AN STECKVERBINDER . 117 16 STECKVERBINDERAUSWAHL . 119 16.1 EINSATZFALL . 119 16.1.1 EIN-ZAUSGABE-STECKVERBINDER . 119 16.1.2 LEITERPLATTENSTECKVERBINDER . 119 16.1.3 LEITERPLATTENVERBINDER . 120 16.1.4 RUECKWANDLEITERPLATTEN-STECKVERBINDER . 120 16.1.5 MEZZANINE STECKVERBINDER . 121 16.1.6 WEITERE STECKVERBINDER . 122 16.2 CHECKLISTE . 123 EXPERTENBEITRAEGE 1 STECKVERBINDER QUALIFIZIEREN UND BEWERTEN . 129 DIPL.-ING. (FH) T ILMAN H EINISCH / DR.-ING. U TE H OERMANN 1.1 ANFORDERUNGEN AN STECKVERBINDER . 129 1.2 ANFORDERUNGEN AN DAS PRUEFLABOR . 129 1.3 NORMEN, STANDARDS, PRUEFPROGRAMME . 130 1.4 BEWERTUNGSKRITERIEN UND PRUEFMETHODEN . 131 1.4.1 DURCHGANGSWIDERSTAND . 131 1.4.2 ISOLATIONSWIDERSTAND UND SPANNUNGSFESTIGKEIT . 131 1.4.3 KLIMATISCHE PRUEFUNGEN . 132 1.4.4 MECHANISCHE PRUEFUNGEN . 132 1.4.5 STROMBELASTBARKEIT / DERATING . 134 1.5 FEHLER UND SCHADENSANALYSE AN STECKSYSTEMEN . 135 1.5.1 WIDERSTANDSERHOEHENDE SCHICHTEN . 136 1.5.2 WHISKER . 139 1.5.3 PRODUKTIONSFEHLER AN CRIMPVERBINDERN UND STECKSYSTEMEN . 141 2 EINPRESSTECHNIK . 145 DIPL.-WIRT.-ING. S ANDRA G AST 2.1 REPARATURFAEHIGKEIT . 146 2.2 LEITERPLATTENOBERFLAECHEN . 146 2.3 LOCHAUFBAU . 147 2.4 OBERFLAECHENBESCHICHTUNG DER KONTAKTE UND DER EINPRESSZONE . 147 2.5 LEITERPLATTENDESIGN: MINDESTABSTAND UND LEITERBAHNENVERLAUF . 148 2.6 EINPRESSPROZESS . 148 2.7 PRESSEN . 150 2.8 ZUVERLAESSIGKEIT DER EINPRESSTECHNIK . 150 2.9 ANWENDUNGSBEISPIELE . 151 2.9.1 VON HIGH SPEED BIS HIGH CURRENT . 151 2.9.2 ANWENDUNGSBEISPIELE ZUR SCHOCK UND VIBRATIONSBESTAENDIGKEIT . 151 3 WHISKER IN DER EINPRESSTECHNIK . 153 DR. E RIKA C RANDALL 3.1 WHISKER . 153 3.2 HISTORIE DER ZINN-WHISKER . 154 3.3 WHISKER-WACHSTUMSTHEORIE & WACHSTUMS-MECHANISMEN . 155 3.4 WHISKER-WACHSTUM BEI EINPRESS-VERBINDUNGEN . 157 3.5 WHISKER-RISIKOBEWERTUNG . 161 3.6 STANDARDS / NORMEN . 164 4 OBERFLAECHEN FUER EINPRESSPINS . 169 DR. I SABELL B URESCH 4.1 SN-HALTIGE OBERFLAECHEN . 170 4.1.1 SN MIT/OHNE NI-ZWISCHENSCHICHT . 170 4.1.2 SNAG-OBERFLAECHEN . 173 4.2 SN-FREIE EINPRESSTECHNIK . 176 4.2.1 REIN-NI-OBERFLAECHEN . 177 4.2.2 INDIUM . 177 4.2.3 BISMUT . 179 4.3 ZUSAMMENFASSUNG . 181 5 KOMPONENTENDESIGN FUER DIE AUTOMATISIERTE KABELSATZFERTIGUNG . 183 DIPL.-ING. (FH) A DRIAN H EDIGER 5.1 IN ZUKUNFT GIBT ES KEINE ALTERNATIVE MEHR ZUR AUTOMATISIERTEN FERTIGUNG . 183 5.2 NEUE HERAUSFORDERUNGEN UND CHANCEN FUER ENTWICKLER VON KABELSAETZEN UND KOMPONENTEN . 183 5.3 DIE GROSSE HERAUSFORDERUNG IST DIE GESCHWINDIGKEIT DER AUTOMATEN . 184 5.4 DIE HEUTE NOCH GUELTIGEN PRUEFNORMEN SIND UNZEITGEMAESS . 184 5.5 FASUNGEN UND RUNDUNGEN ERLEICHTERN DEN EINFUEHRPROZESS . 184 5.6 GENERELLE ANFORDERUNGEN AN DIE STECKER . 185 5.7 FLAECHEN FUER DIE OPTISCHE VERMESSUNG . 186 5.8 VORSICHT MIT VOR UND RUECKVERSETZTEN KAMMEREINGAENGEN! . 187 5.9 ZUSAETZLICHE FIXIERUNG FUER EINZELADERABDICHTUNGEN . 188 5.10 TIPPS FUER KAMMEREINLAEUFE UND UEBERGAENGE IN DEN STECKER . 189 5.11 EMPFEHLUNGEN FUER KONSTRUKTIONEN VON STECKERN MIT DICHTMATTEN . 190 5.12 KEINE KUNST, SOBALD MAN DAS PRINZIP KENNT . 192 6 WERKSTOFFE FUER STECKVERBINDERKONTAKTE . 193 DR. I SABELL B URESCH 6.1 WARUM KUPFERLEGIERUNGEN? . 193 6.2 APPLIKATIONSSPEZIFISCHE EIGENSCHAFTEN (FOKUS AUF BANDWERKSTOFFE) . 195 6.2.1 LEITFAEHIGKEIT . 196 6.2.2 FESTIGKEIT . 196 6.2.3 BIEGBARKEIT . 197 6.2.4 SPANNUNGSRELAXATION . 199 6.2.5 BIEGEWECHSELFESTIGKEIT . 201 6.2.6 FEDERBIEGEGRENZE . 202 6.2.7 KOSTEN . 202 6.3 KUPFERWERKSTOFFE FUER STANZ-BIEGEKONTAKTE . 203 6.3.1 REINKUPFERSORTEN . 203 6.3.2 MISCHKRISTALLHAERTENDE KUPFERWERKSTOFFE . 204 6.3.3 AUSSCHEIDUNGSHAERTENDE KUPFERWERKSTOFFE . 209 6.4 KUPFERWERKSTOFFE FUER SPANEND HERGESTELLTE KONTAKTE . 216 7 KONTAKTPHYSIK . 221 DR.-ING. M ICHAEL L EIDNER / DR.-ING. H ELGE S CHMIDT 7.1 EINLEITUNG . 221 7.2 DER ENGEWIDERSTAND NACH H OLM . 221 5.3 REALE VERSUS SCHEINBARE KONTAKTFLAECHE . 225 7.4 MORPHOLOGIE DES KONTAKTPUNKTES UND ELEKTRISCHE LEITVORGAENGE . 227 7.4.1 BEREICHE DER REINEN METALLISCHEN BERUEHRUNG . 228 7.4.2 BEREICHE DER REINEN QUASIMETALLISCHEN BERUEHRUNG . 229 7.4.3 ISOLIERENDE KONTAKTFLAECHE . 229 7.4.4 FRITTUNG UND DRY-CIRCUIT-MESSBEDINGUNGEN . 230 7.5 SIMULATION DER REALEN KONTAKTFLAECHE . 230 7.5.1 DER REIN HERTZSCHE KONTAKT . 233 7.5.2 EINFLUSS DER SCHICHTABFOLGE . 234 7.5.3 EINFLUSS DER OBERFLAECHENTOPOGRAPHIE . 235 7.5.4 MESSUNG UND SIMULATION DES ENGEWIDERSTANDES . 236 7.5.5 STROMDICHTEVERTEILUNG INNERHALB DES KONTAKTPUNKTES . 238 7.5.6 INNERE MECHANISCHE SPANNUNGEN / VERSCHLEISSVERHALTEN . 239 7.6 VERSCHLEISS . 241 7.6.1 BEGINNENDER VERSCHLEISS IM FIXEN KONTAKTPUNKT . 241 7.6.2 TRIBOVERSCHLEISS UND FRETTING-KORROSION . 243 8 OBERFLAECHEN FUER STECKVERBINDERKONTAKTE . 245 DR.-ING. H ELGE S CHMIDT / DR. I SABELL B URESCH 8.1 ANFORDERUNGEN AN DIE OBERFLAECHEN FUER STECKVERBINDER . 245 8.2 KONTAKTMATERIALIEN FUER STECKVERBINDER . 246 8.2.1 GOLD . 246 8.2.2 PLATIN UND RHODIUM . 246 8.2.3 PALLADIUM . 247 8.2.4 SILBER . 247 8.2.5 ZINN . 247 8.2.6 NICKEL . 247 8.3 HARTGOLD-OBERFLAECHEN FUER STECKVERBINDER . 248 8.3.1 NICKEL-ZWISCHENSCHICHT . 249 8.3.2 POREN . 249 8.3.3 TEMPERATURVERHALTEN . 251 8.3.4 NORMALKRAEFTE UND REIBUNG . 252 8.3.5 VERSCHLEISSVERHALTEN . 253 8.4 PALLADIUM ODER PALLADIUM-NICKEL MIT GOLDFLASH . 254 8.4.1 TEMPERATURVERHALTEN . 256 8.5 NICKEL-PHOSPHOR-GOLDFLASH . 257 8.6 SILBER . 258 8.6.1 HAERTE . 260 8.6.2 NORMALKRAEFTE UND REIBUNG . 262 8.6.3 VERSCHLEISSVERHALTEN . 262 8.6.4 TEMPERATURVERHALTEN . 263 8.7 ZINNBASIERTE BESCHICHTUNGEN . 265 8.7.1 ZINN ALS KONTAKTOBERFLAECHE . 265 8.7.2 FUNKTIONELLE EIGENSCHAFTEN VON ZINNOBERFLAECHEN . 273 8.7.3 EIGENSCHAFTSOPTIMIERUNG VON ZINNOBERFLAECHEN FUER STECKKONTAKTE . 277 8.8 ZUSAMMENFASSUNG UND EINSATZEMPFEHLUNGEN . 284 8.8.1 UEBERSICHT . 284 8.8.2 KREUZBARKEIT / KREUZKOMPATIBILITAET VON KONTAKTOBERFLAECHEN . 284 9 NEUE HOCHLEISTUNGSFAEHIGE BESCHICHTUNGEN FUER STECKVERBINDERSYSTEME - ES MUSS NICHT IMMER EDEL SEIN . 287 S ASCHA M OELLER / T HOMAS W IELSCH / M ARCEL M AINKA 9.1 EINLEITUNG . 287 9.2 EXPERIMENTELLES . 288 9.2.1 PROBENHERSTELLUNG . 288 9.2.2 TRIBOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN . 288 9.3 ERGEBNISSE UND DISKUSSION . 289 9.3.1 SCHICHTAUFBAU DES MULTILAYER-SYSTEMS . 289 9.3.2 MAKROREIBUNG . 290 9.3.3 MIKROREIBUNG (FRETTING) . 296 9.3.4 APPLIKATIONSVERSUCHE . 300 9.4 AUSBLICK . 307 10 TECHNOLOGISCHE HERAUSFORDERUNGEN BEI DER ANWENDUNG VON KOAXIALSTECKVERBINDERN BEI HOHEN DATENRATEN . 309 DIPI.-ING. B ERND R OSENBERGER 10.1 EINLEITUNG . 309 10.2 STAND DER TECHNIK HEUTE . 310 10.2.1 SERIE BNC / TNG . 310 10.2.2 SERIE N . 310 10.2.3 SERIE QN . 311 10.2.4 SERIE SNAP N . 311 10.2.5 SERIE 7-16 . 311 10.2.6 SUBMINIATUR-KOAXIAL-STECKVERBINDERSERIEN FUER UNTERSCHIEDLICHE ANWENDUNGSBEREICHE . 312 10.2.7 KOAXIALE LEITERPLATTEN-STECKVERBINDER . 312 10.3 NEUE KOAXIALE STECKVERBINDER FUER MOBILFUNK-ANWENDUNGEN . 312 10.3.1 KOAXIALES STECKSYSTEM 4.3-10 . 313 10.4 KOAXIALE STECKVERBINDER BOARD-TO-BOARD BLIND MATE . 313 10.4.1 SERIE SMP . 314 10.4.2 ERGAENZUNGEN SERIEN MINI-SMP / WSMP / Z-SMP . 314 10.4.3 TOLERANZAUSGLEICH MIT BOARD-TO-BOARD-VERBINDERN . 315 10.5 INTEGRIERTE LOESUNGEN VON KOAXIALSTECKVERBINDERN IM AUTOMOBIL FAKRA . 317 10.5.1 FAKRA-STECKVERBINDERSYSTEM . 317 10.5.2 HFM - HIGH-SPEED-FAKRA-STECKVERBINDER UND FAKRA-MINI . 318 10.6 KOAX-VERBINDUNG FUER UEBERGANG VON GLASFASER AUF ELEKTRISCHE LEITUNG . 318 10.6.1 WSMP - EIN EXTREM BREITBANDIGES RECHTWINKLIGES STECKER-ARRAY BIS 100 GHZ . 318 10.7 ZUSAMMENFASSUNG: DIE GRENZEN DER KOAXIALTECHNIK . 319 11 USB-C - EINE STECKVERBINDUNG, NICHT NUR FUER USB-ANWENDUNGEN! . 321 T IMO D REYER 11.1 TYPISCHE ANWENDUNGEN . 321 11.2 IMAGE VS. FAKTEN . 323 11.3 LOWCOST: NEIN DANKE! . 323 11.4 MECHANISCHE PERFORMANCE . 324 11.5 EMV . 325 11.6 SUPERSPEED USB 20 GBIT/S . 325 11.7 DIE SCHIRMUNG DER STECKVERBINDUNG . 330 11.8 BEI DER AUSWAHL DES STECKERS ZU BEACHTEN . 331 11.9 DIE WEITERE EVOLUTION DES USB: USB4 . 332 12 M12 PUSH-PULL STECKVERBINDER NACH IEC 61076-2-012 . 335 DIPL.-ING. (FH) M ANUELA G UTMANN 12.1 EINLEITUNG . 335 12.2 METRISCHE M12-RUNDSTECKVERBINDER . 335 12.3 DER WEG ZUM M12 PUSH-PULL . 335 12.4 DIE FUNKTIONSWEISE DES INNER PUSH-PULL . 337 12.5 VORTEILE DES SYSTEMS . 337 12.6 GERAETEINTEGRATION . 339 12.7 FAZIT UND AUSBLICK . 340 13 STECKVERBINDER FUER SINGLE PAIR ETHERNET . 341 DIPL.-ING. M ATTHIAS F RITSCHE 13.1 DIE AKTUELLEN IEEE802.3 STANDARDS FUER SPE . 341 13.2 AUSLEGUNG DER ELEKTRISCHEN KENNWERTE . 345 13.3 TECHNISCHE AUSFUEHRUNG DER SPE VERBINDUNGSTECHNIK NACH IEC 63171-6 . 346 13.4 SPE VERBINDUNGSTECHNIK NACH IEC 63171-1 . 348 13.5 SPE VERBINDUNGSTECHNIK NACH IEC 63171-4 . 349 13.6 SPE VERBINDUNGSTECHNIK NACH IEC 63171-2 UND -5 . 350 13.7 SPE VERBINDUNGSTECHNIK FUER AUTOMOTIVE ANWENDUNGEN . 350 14 WIRD SINGLE PAIR ETHERNET DEN RJ45 VERDRAENGEN? . 351 S ILKE L OEDIGE / K LAUS L EUCHS / R ALF T ILLMANNS / S IMON S EEREINER 14.1 ETHERNET NETZWERKE IM GEBAEUDE . 351 14.2 ETHERNET WANDERT IN INDUSTRIELLE ANWENDUNGEN . 351 14.3 ETHERNET ERREICHT DIE FELDEBENE . 353 14.4 DIE AUTOMOBILINDUSTRIE ALS TREIBER FUER SINGLE PAIR ETHERNET . 353 14.5 UNTERSCHIEDLICHE ANWENDUNGSFELDER FUER SINGLE PAIR ETHERNET . 354 14.6 VORTEILE VON SPE IN DER INDUSTRIE . 355 14.7 STECKVERBINDER FUER SINGLE PAIR ETHERNET . 356 14.8 GRUNDLEGENDE ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN VON SPE STECKVERBINDERN . 358 14.8.1 IMPEDANZ . 358 14.8.2 SPANNUNGSFESTIGKEIT . 359 14.8.3 UEBERTRAGUNGSTECHNISCHE EIGENSCHAFTEN . 359 14.9 VERGLEICH RJ45 UND SPE-STECKVERBINDER . 361 14.10 ZUKUNFT DER KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLEN . 364 15 STECKVERBINDER FUER NEUE FAHRZEUGARCHITEKTUREN UND BORDNETZE . 365 DIPL.-ING. (FH) U WE H AUCK 15.1 NEUE FAHRZEUGARCHITEKTUREN UND DIE VERAENDERUNGEN IM BORDNETZ . 365 15.2 ANFORDERUNGEN AN HOCHVOLT-VERBINDUNGSSYSTEME . 367 15.3 BETRIEBSSICHERHEIT . 368 15.3.1 ELEKTRISCHE SICHERHEIT . 368 15.3.2 MECHANISCHE SICHERHEIT . 371 15.3.3 FUNKTIONALE SICHERHEIT . 372 15.4 APPLIKATIONEN . 373 15.4.1 HV-BORDNETZ . 374 15.4.2 BATTERIE . 376 15.4.3 LADETECHNOLOGIE . 382 15.5 AUSBLICK . 385 16 QUALITAETSABSICHERUNG DER DICHTHEIT VON STECKVERBINDERN IM PRODUKTIONSPROZESS . 387 DR. J OACHIM L APSIEN 16.1 STECKVERBINDER . 387 16.1.1 VIELFAELTIGE EINSATZBEREICHE UND EXTREME ANFORDERUNGEN AN STECKVERBINDER . 387 16.1.2 UNDICHTHEITEN AN STECKVERBINDERN . 388 16.2 DICHTHEITSPRUEFUNG IM LABOR . 388 16.2.1 LABORPRUEFUNGEN - TYPPRUEFUNG UND IP-SCHUTZARTEN . 388 16.2.2 VOR UND NACHTEILE DER TYPPRUEFUNG IM LABOR . 389 16.3 DICHTHEITSPRUEFUNG IM PRODUKTIONSPROZESS . 390 16.3.1 STUECKPRUEFUNGEN . 390 16.3.2 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN DICHTHEIT, LECKRATE UND LOCHGROESSE . 390 16.3.3 AUSWAHL DES PRUEFMEDIUMS . 391 16.3.4 DICHTHEITSPRUEFUNG MIT DEM PRUEFMEDIUM DRUCKLUFT . 391 16.3.5 VOR UND NACHTEILE DER PRODUKTIONSBEGLEITENDEN STUECKPRUEFUNG . 393 16.4 DICHTHEITSPRUEFUNG VON STECKVERBINDERN . 394 16.4.1 ADAPTION VON STECKVERBINDERN . 394 16.4.2 ZUSTAND DES STECKVERBINDERS UND GEEIGNETE PRUEFMETHODEN . 395 16.5 OPTIMIERUNGEN . 398 16.6 TYPPRUEFUNG VERSUS STUECKPRUEFUNG . 399 17 ENTWICKLUNGEN FUER SPEZIALANWENDUNGEN . 401 M.ENG. DIPL.-ING. (FH) B ERND S PORER 18 THERMISCHE CHARAKTERISTIK EINES STECKVERBINDERS . 409 DIPL.-ING. (FH) T OBIAS B EST 19 CAE-SIMULATION ALS UNTERSTUETZENDES WERKZEUG IM ENTWICKLUNGSPROZESS FUER STECKVERBINDER . 413 DIPL. ING. (FH) T HOMAS I BERER 19.1 EINSATZ DER CAE-SIMULATION IM ENTWICKLUNGSPROZESS . 413 19.2 DIE VERFAHREN DER CAE-SIMULATION ZUR STECKVERBINDERENTWICKLUNG . 413 19.2.1 FELDSIMULATION . 414 19.2.2 KOPPLUNG PHYSIKALISCHER DOMAENEN - MULTIPHYSIKSIMULATION . 415 19.2.3 SIMULATION VON UEBERTRAGUNGSSTRECKEN UND SIGNALFORMEN . 416 19.3 DURCHFUEHRUNG EINER CAE-SIMULATION AM BEISPIEL DER ELEKTROMAGNETISCHEN FELDSIMULATION VON STECKVERBINDERN . 418 19.3.1 MODELLVORBEREITUNG (PREPROCESSING) . 418 19.3.2 ANALYSE (SOLUTION) . 420 19.3.3 ERGEBNISAUSWERTUNG (POSTPROCESSING) . 422 19.4 POTENZIAL DER PARAMETRISCHEN SIMULATION IN DER PRODUKTENTWICKLUNG . 423 20 MODULARE STECKVERBINDER: KOMPAKTE UND FLEXIBLE SCHNITTSTELLEN FUER PRODUKTIONSANLAGEN . 425 H EIKO M EIER 20.1 ENTSTEHUNG MODULARER STECKVERBINDER . 426 20.2 AUFBAU MODULARER STECKVERBINDER-PROGRAMME . 426 20.3 MODULARE VERBINDUNGEN FUER MODULARE MASCHINEN . 426 20.4 VIELFAELTIGE OPTIONEN FUER EINE SCHNITTSTELLE . 427 20.5 PLATZ SPAREN BEI DER LICHTWELLENLEITER-UEBERTRAGUNG . 427 20.6 EINFACHE ANSCHLUSSTECHNIK FUER SCHNELLE INSTALLATIONEN . 427 20.7 MODULAR UND SMART FUER DIE NETZWERKKOMMUNIKATION . 428 20.8 EMPFINDLICHE ELEKTRONIK SCHUETZEN, ANLAGENVERFUEGBARKEIT VERBESSERN . 428 21 OPTISCHE STECKVERBINDUNGEN FUER DIE KOMMUNIKATIONSNETZE . 431 M.SC ETH MASCH.-ING. A LEKSANDAR O PACIC 21.1 DEFINITION . 431 21.2 STRUKTUR UND FUNKTION EINES OPTISCHEN STECKVERBINDERS, PARAMETER . 431 21.3 STRUKTUR UND FUNKTION EINES MITTELSTUECKS / ADAPTERS . 435 21.4 STRUKTUR UND FUNKTION OPTISCHER STECKVERBINDUNGEN, PARAMETER DER EINFUEGEDAEMPFUNG . 436 21.5 GRENZWERTE UND QUALITAETEN DER OPTISCHEN STECKVERBINDUNGEN . 440 21.6 STECKVERBINDER UND KABEL . 441 21.7 SIMPLEX-, DUPLEX UND MEHRFASERSTECKVERBINDER, ANWENDUNGSBEREICHE . 442 21.8 PATCHKABEL UND PIGTAILS . 443 21.9 STANDARDS . 444 22 DIE STECKVERBINDERAUSWAHL IN DER DIGITALEN WELT . 445 DIPL.-WIRTSCH.-ING. K AI N OTTE 22.1 PRODUKTINFORMATIONEN IN TEXTFORM . 445 22.1.1 DIE KLASSISCHE PRODUKTBESCHREIBUNG . 445 22.1.2 ELEKTRONISCHE KATALOGE . 446 22.2 PRODUKTINFORMATIONEN, VISUELL DARGESTELLT . 446 22.2.1 ZEICHNUNGEN UND 3D-MODELLE . 446 22.2.2 GRAFISCHE DATEN . 447 22.2.3 PRODUKTFOTOGRAFIEN . 447 22.3 PRODUKTINFORMATIONEN SUCHEN UND FINDEN . 448 22.3.1 HERSTELLER . 448 22.3.2 DISTRIBUTOREN . 449 22.3.3 ANDERE PLATTFORMEN . 449 22.4 DIE ZUKUNFT . 450 23 DIE ETWAS ANDERE VERBINDUNG - KABELLOSE UEBERTRAGUNG . 451 DIPL.-ING. M ATHIAS W ECHLIN 23.1 DIE ELEKTRISCHE ZAHNBUERSTE - DAS ERSTE KABELLOSE LADESYSTEM MIT MASSENVERBREITUNG . 451 23.2 WAS ZEICHNET INDUKTIVE KABELLOSE UEBERTRAGUNGSSYSTEME AUS? . 456 23.3 PRAXISBEISPIEL ELEKTROMOBILITAET . 456 23.4 MEGATRENDS MIT KABELLOSEN UEBERTRAGUNGSLOESUNGEN BEGEGNEN . 459 MANAGEMENT STATEMENT VON HARTING: WIR GESTALTEN UNSERE ZUKUNFT MIT CONNECTIVITY*! . 461 SCHLUSSWORT . 467 ABKUERZUNGEN . 469 LEBENSLAEUFE DER AUTOREN . 473 LITERATURVERZEICHNIS . 481 QUELLENVERZEICHNIS . 493 GLOSSAR . 495
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