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01.03.2018 Anzeige

Neue Beschichtungstechnologie aus der Entwicklung von TE Connectivity

Steigende Packungsdichte bei kleiner werdenden Komponenten: Wie Sie das Risiko der Zinn-Whiskerbildung vermeiden.

Bereits seit Jahren unterstützt TE Connectivity (TE) die moderne Fahrzeugfertigung mit seiner Einpresstechnik (Press-fit). In der Zusammenarbeit mit Kunden entwickelt das Unternehmen Prozesse, die weniger Lötvorgänge erfordern und vor allem bleihaltige Lote vermeiden, um Kfz-Stecksockel und -Steckverbinder zu montieren.

Die Einpresstechnik (Press-fit) von TE Connectivity

Allerdings wuchs mit der industriellen Umsetzung der Umweltrichtlinien zur Vermeidung von Blei in den meisten elektronischen Baugruppen auch die Gefahr der Zinn-Whiskerbildung, wovor früher das Blei schützte. Die mikroskopisch kleinen Filamente sind problematisch, weil sie Kurzschlüsse verursachen können. Da die Packungsdichte in der Kfz-Elektronik ständig steigt, während die Komponenten kleiner werden, steigt das potenzielle Risiko gemessen an der Länge der Whisker.

“Weil wir so dicht am Kunden sind und seine Herausforderungen als die unseren verstehen, wissen wir ganz genau, welche Kosten und welchen Schaden ein kurzschlussbedingter Ausfall und Rückruf anrichten kann.“

Deshalb suchte TE vor allem an seinen deutschen Standorten in Bensheim, Dinkelsbühl und Wört sowie im belgischen Oostkamp im Rahmen seiner Produktentwicklung nach Wegen, um die Bildung von Zinn-Whiskern entweder ganz zu eliminieren oder mindestens dramatisch zu verringern.

Die Chemie und Verfahrenstechnik der LITESURF Beschichtung nutzen Bismuth (Bi) als Schichtmaterial und stehen den Kunden inzwischen zur Verfügung. Mit dem Einsatz von LITESURF sinkt das Risiko der Whiskerbildung um den Faktor von 1.600 und mehr.

Aktuell nutzen TE Kunden Press-fit Steckverbinder und -Baugruppen in Airbag-Steuergeräten, in Antiblockiersystemen (ABS) und der Fahrdynamikregelung (ESC) ebenso wie für vielfältige Sensorlösungen und natürlich für die Motorsteuerung sowie im Antriebsstrang.

Die Vorteile der Einpresstechnik liegen auf der Hand: keine Prozesswärme und keine aggressiven Flussmittel, so dass die Steckverbinder keiner zusätzlichen thermischen Belastung mehr ausgesetzt sind. Damit sinkt auch der Einsatz von gefährlichen Substanzen. Bei der Prozesssteuerung erzielen die TE Kunden ebenfalls Vorteile durch die Umstellung vom Löten auf Einpresstechnik. Jeder Einpressvorgang in eine Leiterplatte lässt sich dokumentieren. Diese Rückverfolgbarkeit über die gesamte Fahrzeuglebensdauer ist ein großer Vorteil.

Über Jahre hinweg hat TE durch Untersuchungen und Tests bestätigt, dass Lötverbindungen ein zehnmal so hohes Ausfallrisiko bergen wie eine TE Einpressverbindung. Entsprechend hochmotiviert ist TE, diese Vorteile bei der Zuverlässigkeit und Qualität in der Zusammenarbeit mit Kunden für deren Elektronikentwicklung nutzbar zu machen.

TE hat außerdem das NanoMQS Anschlusssystem entwickelt, um gegenüber dem MQS Standard 60 % an Bauraum einzusparen. Gleichzeitig werden laufend weitere Optimierungen und Produkte für die Nutzung dieser Vorteile realisiert, etwa Werkzeuge zur Single Pin Insertion und für die automatisierte Steckverbindermontage.

Im Zeitalter elektrifizierter Antriebsstränge, des automatisierten Fahrens und einer bisher nie dagewesenen Fahrzeugvernetzung und -konnektivität werden weitere Steuergeräte und sensorbasierte Systeme ins Auto integriert. Gemeinsam mit seinen Kunden konstruiert TE weltweit an seinen Standorten Steckverbinder und Baugruppen für die Realisierung dieser Innovationen.

Dabei setzt TE die erforderliche Zeit ein, um die Nachhaltigkeit der Produkte zu dokumentieren – oft weit über die gesetzlichen Anforderungen hinaus. Die LITESURF Beschichtung ist nur ein Beispiel für die Bedeutung des Nachhaltigkeitsprinzips bei TE: Diese dünnere Bismuth-Schicht kann zusätzlich die CO2-Bilanz deutlich verbessern und den Nickeleinsatz reduzieren.

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