Längere Lebensdauer von Steckverbindern: Ein entscheidendes Maß für die Zuverlässigkeit

Da die Nachfrage nach einwandfreier Leistung elektronischer Produkte immer weiter steigt, verkürzt sich die Lebensdauer Anschlüsse stellt einen entscheidenden Indikator für die Beurteilung ihrer Zuverlässigkeit dar. Im Design, Verlängerung der Lebensdauer des Steckverbinders ist zum Leitsatz geworden. Gleichzeitig hat der verschärfte Wettbewerb auf dem Markt die Ingenieure dazu veranlasst, nach geeigneten Materialien aus kostengünstigen Legierungen zu suchen, einer primären Wahl zur Reduzierung der Steckverbinderkosten. Die kombinierte Wirkung dieser Trends bringt die Betriebseigenschaften von Kupferlegierungen in Steckverbindern oft näher an ihre Leistungsgrenzen.

Die anfängliche Kontaktkraft bleibt ein wesentlicher Faktor für das Design und die Materialeigenschaften von Steckverbindern. Die elastische Verformung wandelt sich innerhalb der Kontakte in eine plastische Verformung um, was zu einem Spannungsabbau und einer anschließenden Verringerung der Kontaktkraft führt. Sinkt die Kontaktkraft unter ein kritisches Maß, kann es zum Funktionsausfall der Kontakte kommen. Daher, Vorhersage von Stressabbau als Funktion von Zeit und Temperatur wird zu einem entscheidenden Faktor für die Gewährleistung der Zuverlässigkeit des Steckverbinders. In den folgenden Abschnitten wird sich SED mit Stress-Release-Tests und ihrer Relevanz für die Vorhersage der Steckverbinderlebensdauer befassen.

Spannungsfreisetzungsdaten dienen Konstrukteuren als wirksames Werkzeug zur Vorhersage der Lebensdauer von Stromsteckverbindern und ermöglichen fundierte Entscheidungen hinsichtlich der Auswahl von Kontaktmaterialien auf der Grundlage vorhandener Daten. Diese Daten haben bereits breite Anwendung in Branchen wie der Computer-, Kommunikations- und Automobilelektronik gefunden. Lebenszyklusdaten für Produkte sind derzeit besonders rar, insbesondere im Bereich der Informatik. Darüber hinaus stellen diese Daten eine wertvolle Ressource für die Verkürzung von Produktentwicklungszyklen und effektiven Betriebszeiten dar.

Die meisten Steckverbinderkonstrukteure nutzen Spannungsfreisetzungsdaten in erster Linie, um die Auswahl der Kontaktmaterialien entsprechend den Anwendungsanforderungen einzugrenzen. Viele Designer suchen jedoch auch nach geeigneten Testmethoden für genauere Vorhersagen der Lebensdauereigenschaften von Steckverbindern. Dieser Ansatz reduziert die erforderliche Probenmenge für Tests und die damit verbundenen Kosten erheblich.

Derzeit erfüllen Automobilsteckverbinder in rauen Umgebungen und unter Motorhauben überwiegend die Designanforderungen der Level 3 oder 1. Es wird erwartet, dass die kommende Generation von Kfz-Steckverbindern bei höheren Temperaturen betrieben wird. Mittlerweile scheinen die meisten Steckverbinder außerhalb des Automobilbereichs unter den oben genannten Bedingungen keine Stabilität zu erfordern. Nichtsdestotrotz erfordern Steckverbinder mit hoher Dichte geringere anfängliche Steckkräfte, was wiederum die Spannungsfreisetzung verringert. Dies unterstreicht die Bedeutung des Spannungsabbaus auch bei niedrigeren Temperaturen.

Die Bestimmung der Standardmesszeit für Testdaten, die für bestimmte Anwendungen relevant sind, ist im Allgemeinen eine Herausforderung. Für die Auswertung von Kenndaten von Automobilelektronikprodukten sind Prüfzeiten zwischen 1000 Stunden und 3000 Stunden bei der zu erwartenden Betriebstemperatur geeignet. Kenndaten jenseits der 3.000 Stunden werden zunehmend berücksichtigt und reichen bis zu 3.000-5.000 Stunden (entspricht einer Lebensdauer von 150.000 Meilen). Die Extrapolation von Testdaten (ohne Berücksichtigung von Steigungsänderungen) könnte zu einer Überschätzung der Kontaktlebensdauer führen, wobei der Grad der Überschätzung mit längeren Testzeiträumen zunimmt. Die halblogarithmische grafische Darstellung von Daten bei einer bestimmten Temperatur ist derzeit die am weitesten verbreitete Methode und wird dringend benötigt. Dieser Ansatz bietet eine einfache Möglichkeit, verschiedene Materialien für eine bestimmte Anwendung zu vergleichen. Dennoch ist es wichtig, die extrapolierten Daten gründlich zu prüfen und auf die Möglichkeit einer Überschätzung der endgültigen Lebensdauer zu achten.