THT-Kontaktelemente für Löttechnik bis 150 A

Wie schon erwähnt sind der Löttechnik durch die zu erwärmenden Massen Grenzen gesetzt. Aus diesem Grund hat BROXING mit der PowerClamp S-Serie spezielle Kontaktelemente entwickelt (Bild 2), die auch unter Grenzbedingungen einwandfrei gelötet werden können. Hierzu wurden zwei Kriterien in Betracht gezogen.

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Einerseits wurden die Massen dort reduziert, wo sie für die Stromleitung nicht unbedingt erforderlich sind. Andererseits wurden die zu lötenden Pins so geformt, dass das Kontaktelement nicht direkt auf der Leiterplatte aufsitzt und somit der Leiterplatte und der Lötwelle nur geringe Wärmeenergie entzieht.

Ein anderes Feature ist, dass die Pins direkt am äußeren Rand des Sockels des PowerClamp angebracht werden, also nicht durch den Sockel selbst abgedeckt sind.

Dies ermöglicht, dass das Hochsteigen des Lötzinns kontrolliert werden kann und somit eine Qualitätskontrolle der Lötstelle rein optisch möglich ist. Es sind hierzu keine speziellen Einrichtungen wie etwa Röntgengeräte notwendig.

Wegen der Massenreduzierung ist auch der Querschnitt der Pins auf ein Minimum reduziert. Damit diese Reduzierung jedoch keinen negativen Einfluss auf das zulässige Bruchdrehmoment ausübt, haben die Pins nicht wie üblich einen runden oder quadratischen Querschnitt, sondern einen ovalen, was das Trägheitsmoment erhöht.

SMD-Kontaktelemente für Leiterplatten und IMS

Die SMD-Technik hat ihren Ursprung in der signalverarbeitenden Technik. Das bedeutet, dass die Bauteile klein sind und daher leicht montiert werden können. Vollkommen anders ist die Situation bei Hochstromkontaktelementen mit großen Massen und großen Lötflächen. Im Gegensatz zu den kleinen SMD-Bauteilen, welche keinen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, müssen diese Bauteile Dreh- und Kippmomenten widerstehen.

Die SMD-Löttechnik besteht bekanntlich darin, dass zwischen der Leiterplatte und der Lötfläche des Bauteils eine Lötpaste aufgetragen wird. Diese Paste besteht aus feinen Zinngranulaten und einem Flussmittel. Durch endogene Wärme schmilzt das Zinn und das Flussmittel verdampft. Für kleine Bauteile ist das problemlos, weil der Flussmitteldampf seitlich entweichen kann.

Für große Bauteile wie Hochstromkontaktelemente stellt dies jedoch ein Problem dar, weil das Flussmittel Gasblasen bildet, die entweder explosionsartig seitlich entweichen und dabei Zinnkügelchen verspritzten und/oder gar nicht entweichen können. Dann bilden sich sogenannte Voids. Diese Voids beeinflussen die mechanische Belastbarkeit des Kontaktelements negativ, das heißt, dass sich das maximale Kipp- und Drehmoment verringert.

Um dieser Problematik entgegenzuwirken sind die SMD-PowerClamps der SM-Serie von BROXING (Bild 3) mit Entgasungskanälen versehen, die sowohl radial als auch axial auf der Lötfläche des Kontaktelements angebracht sind. Über diese Kanäle kann sich das Gas sammeln und nach außen entweichen.

Da sich die Lötpaste auch seitlich an den Entgasungskanälen anlegt, vergrößert sich die benetzbare Oberfläche. Dieser Effekt bewirkt eine Erhöhung der Haftung und somit der mechanischen Belastbarkeit des Kontaktelements.

Eine weitere Erhöhung der Haftung bei gleichbleibender Grundfläche wird bei der BROXING-SM-Serie dadurch erreicht, dass der Sockel der Kontaktelemente gerändelt ist. In den Rillen der Rändelung steigt das Zinn der geschmolzenen Lötpaste hoch und festigt somit das Kontaktelement noch besser auf der Leiterplatte.

Für extreme mechanische Beanspruchungen gibt es die SMT-Serie mit zusätzlichen Pins für die „Past in Hole“-Lötung. Mit dieser Technologie erreicht man Bruchdrehmomente ähnlich der THT-Lötung.

Power Management

Vias in Leiterplatten geschickt zur effizienten Entwärmung nutzen

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