Vergießen bietet Schutz und erhöht die Performance

Sind Sie begeistert vom Vergießen? Dann lesen Sie weiter. Es wird einige von Ihnen freuen zu hören, dass es in diesem Blog nicht um Gartenarbeit, Pflanzen oder Küchengeräte geht. Vielmehr geht es nach wie vor um die Elektronikindustrie und das Vergießen von dafür ausgelegten Steckverbindern. Das Vergießen von Leiterplatten ist eine Methode zum Schutz elektronischer Schaltungen, bei der ein Gehäuse mit einer flüssigen Vergussmasse oder einem Vergussharz gefüllt wird. Die Vergussmasse füllt das Gehäuse des Geräts aus und bedeckt in den meisten Fällen die gesamte Leiterplatte und ihre Bauteile, in einigen Fällen kann sie jedoch auch zum Vergießen einzelner Bauteile verwendet werden.

Haben Sie manchmal das Gefühl, dass Ihre Steckverbinder geradezu darum bitten, vergossen zu werden? Das macht Sinn. Steckverbinder sind kleine und wehrlose Komponenten in Leistungsgeräten. Sie sind Staub, Feuchtigkeit, Hitze, Erschütterungen und Vibrationen ausgesetzt, die alle zu Verbindungsfehlern führen können. Stellen Sie sich eine Klimaanlage vor, die im Freien steht und regelmäßig Regen abbekommt, einen elektrischen Rasenmäher, der an einem heißen, sonnigen Tag bei 27 Grad läuft, oder ein Videospielsystem, auf das unbeabsichtigt Lebensmittel oder Flüssigkeiten verschüttet werden. Vergießen ist die Lösung, um Schutz vor diesen Elementen zu bieten und eine lang anhaltende hohe Performance zu gewährleisten.

Unter Vergießen versteht man das Abdichten der Rückseite eines Steckverbinders mit einer Vergussmasse oder einem Harz, die bzw. das ein äußeres Gehäuse ausfüllt und verfestigt. Molex-Steckverbinder sind vergussfähig und haben ein abflusslochfreies Design für Produktfamilien wie Micro-One, Nano-Fit und andere, die zahlreiche Vorteile bieten, die bei herkömmlichen Steckverbindern oft fehlen. Dieser Blog befasst sich mit den Vorteilen von vergussfähigen Steckverbindern, da Elektronik und raue Umgebungen nicht gut zusammenpassen.

Eine transparente Vergussmasse bedeckt die gesamte Leiterplatte und die Rückseite der Steckverbinder und schützt sie vor rauen Umgebungen. (Bildquelle: Molex)

Leichte Zugentlastung

In der modernen Technik und Fertigung gibt es viele Platzprobleme und die Anforderung, eine bestimmte Anzahl von Steckverbindern und Kabeln auf engstem Raum unterzubringen. Dies kann zu einer Überlastung der Steckverbinder führen, wenn nicht genügend Platz für eine friedliche Koexistenz der Kabel und Steckverbinder vorhanden ist. Molex empfiehlt die Einhaltung der „Dimension T“ (siehe Abbildung). Die Dimension „T“ definiert eine „freie“ Drahtlänge oder eine Drahtlänge, die keiner signifikanten Beeinflussung durch äußere Faktoren unterliegt, wie z. B. einem Kabelbinder, einer Verdrehung des Drahtes oder anderen Mitteln zum Biegen oder Verformen der Drähte, die sie von ihrem natürlichen entspannten Zustand oder der Stelle, an der sie in das Gehäuse eintreten, ablenken. Die T-Dimension hat je nach Produktfamilie unterschiedliche Abmessungen, die jedoch in jeder Produktspezifikation zu finden sind. Ein Mini-Fit MAX mit sechs Positionen hat zum Beispiel eine T-Dimension von 12,70 mm, bevor das Kabel gebogen werden kann. Nach dem Ausrichten der T-Dimension bietet das Vergießen dieser Bereiche eine leichte Zugentlastung, da das Harz die Festigkeit der gesamten Baugruppe erhöht. Der Verguss entlastet die Anschlüsse und/oder die Kabel und erhöht die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit.

Molex empfiehlt, die „T-Dimension“ einzuhalten und einen Biegeradius nach einem bestimmten Maß zuzulassen, um die elektrische Verbindung der Kabelbaugruppe zu schützen. (Bildquelle: Molex)

Rückhaltekraft auf der Platine

Vergussfähige Steckverbinder bieten eine höhere Stabilität, da das Harz wie ein Festkörper wirkt, der verhindert, dass sich Leiterplatten oder Gehäuse auf einer Leiterplatte lösen. Die Vergussmasse verstärkt den Steckverbinder und macht ihn widerstandsfähiger gegen Vibrationen und Stöße. Durch die Maximierung der Haltekraft werden die Steckverbinder viel weniger mechanisch belastet und können Ablösungen oder Beschädigungen des Steckverbinders verhindern. Der Verguss ist bei Anwendungen sinnvoll, bei denen die Steckverbinder ständigen Bewegungen ausgesetzt sind, wie z. B. bei einer Bohrmaschine oder einer Waschmaschine.

Elektrische Isolierung

Das Vergussmaterial wirkt als dielektrische Barriere, die Leckströme verhindert und die Signalintegrität auch in schwierigen Umgebungen aufrechterhält, und verringert so das Risiko von unangenehmen Kurzschlüssen und elektrischen Störungen. Der Verguss verringert die Wahrscheinlichkeit von Fehlern in diesem Bereich, indem er eine Abdeckung von Oberfläche zu Oberfläche bietet und die allgemeine Zuverlässigkeit und Haltbarkeit erheblich verbessert.

Die Steckverbinder Micro-Lock Plus reduzieren elektrische Ausfälle durch die Verwendung einer Schutzschicht aus Vergussmasse. (Bildquelle: Molex)

Einfachheit in der Produktion

Das Vergießen ist eine einfache und kostengünstige Lösung im Vergleich zu versiegelten oder IP-geschützten Steckverbindern, da es die Herstellungs- und Wartungskosten für neue und bestehende Designs reduziert. Durch die Vereinfachung des Herstellungsprozesses spart der manuelle oder automatische Verguss Zeit und umschließt die Steckverbinder präzise, so dass eine konsistente und problemlose Installation möglich ist, wenn Sie die maximalen Vergusshöhen der Steckverbinder einhalten, um die Steckbarkeit oder das Verriegelungsdesign nicht zu beeinträchtigen.

Die CAD-Zeichnung veranschaulicht die maximale Vergusshöhe eines Mini-Fit-Steckverbinders, um sicherzustellen, dass die Verriegelung und das Zusammenstecken der Steckverbinder nicht beeinträchtigt werden. (Bildquelle: Molex)

Molex bietet Optionen für Anschlüsse zur Durchkontaktierung und Oberflächenmontage für das Vergießen bei Rastergrößen von 1,25 mm bis zu 5,70 mm. Die Produktfamilie Micro-Lock Plus mit einem Rastermaß von 1,25 mm ist der kleinste vergießbare Draht-zu-Board-Steckverbinder für eine Vergusshöhe von 3,00 mm zum Schutz der Kontakt- und Verriegelungsbereiche in Anwendungen, die einen Schutz vor Umwelteinflüssen erfordern. Die Fit-Familien von Molex haben vor kurzem die Qualifizierung für den Verguss mit abflusslochfreien Designs bestanden. Mega-Fit ist der größte vergussfähige Steckverbinder für niedrige Leistungen und Signaloptionen mit einer maximalen Vergusshöhe von 7,26 mm. Das fachkundige Personal von Molex bieten Ihnen branchenführende Konstruktionsunterstützung, indem es Ihnen Daten für den erfolgreichen Einsatz von vergießbaren Steckverbindern zur Verfügung stellt. Die empfohlene maximale Vergusshöhe für jede Produktfamilie gewährleistet eine lange Lebensdauer mit zusätzlichen Wänden, die unsere einzigartige Verriegelung vor dem Eintauchen in das Vergussmaterial schützen. Gleichzeitig werden Verbindungsfehler vermieden und das Eindringen von Staub oder Feuchtigkeit verhindert.

Einflussfaktoren für die Umwelt

Vergussfähige Steckverbinder bieten einen hervorragenden Schutz vor Umwelteinflüssen und sind daher ideal für Anwendungen in rauen und anspruchsvollen Umgebungen. Die Schutzschicht der Vergussmasse schirmt den Steckverbinder vor Feuchtigkeit, Staub und Chemikalien ab und verhindert sogar Korrosion. Daher können vergussfähige Steckverbinder extremen Temperaturen, Feuchtigkeit und korrosiven Substanzen standhalten und gewährleisten eine ordnungsgemäße Verbindung unter diesen Bedingungen.

Das CAD-Testmodell zeigt Steckleisten, nachdem das Vergussharz auf die Leiterplatte und in das Gehäuse gegossen worden ist. (Bildquelle: Molex)

Fazit

Vergussfähige Steckverbinder für niedrige Leistungen und Signalübertragung bieten viele Vorteile, die sie zu einer bevorzugten Wahl für verschiedene elektronische Anwendungen machen. Die Vorteile von vergossenen Steckverbindern reichen von verbessertem Schutz gegen Umwelteinflüsse und mechanischer Stabilität bis hin zu verbesserter elektrischer Isolierung und allgemeinem Schutz und sorgen für eine längere Lebensdauer von Stromversorgungsanwendungen. Wenn Sie diese Vorteile berücksichtigen und vergießbare Steckverbinder in Ihre Konstruktionen einbeziehen, können Sie die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit Ihrer elektronischen Systeme verbessern und gleichzeitig den Anforderungen der anspruchsvollsten Umgebungsbedingungen gerecht werden.

Web-Links:

• Molex-Produktübersicht zu vergießbaren Steckverbindern: https://www.molex.com/content/dam/molex/molex-dot-com/en_us/pdf/product-briefs/987652-6561.pdf?inline
• Anwendungsspezifikationen für das Vergießen der Fit-Steckverbinderfamilie: https://www.molex.com/content/dam/molex/molex-dot-com/products/automated/en-us/applicationspecificationspdf/172/172299/1722990000-AS-000.pdf?inline
• Video: https://www.digikey.de/de/videos/m/molex/molex-lowpower-and-signal-pottingcapable-vertical-headers