Einpresstechnik, Dickkupfer & Backplanes - MOS Electronic GmbH

Einpresstechnik,
Dickkupfer & Backplanes
by MOS
leiterplattentechnik für die zukunft

Qualität
by MOS
Einpresstechnik
Die Einpresstechnik ist eine Technik für lötfreie, elektrische Verbindungen von Bauteil und Leiterplatte. Dabei wird
der Einpressstift in eine durchkontaktierte Bohrung eingepresst. Es gibt zwei Arten der Einpresstechnik, welche
sich durch die Art der Aufnahme der Einpresskräfte unterscheiden. Bei der flexiblen bzw. elastischen Einpresstechnik
werden die Kräfte vom Einpressstift aufgenommen. Werden massive Einpressstifte verwendet, entsteht
die Haltekraft durch Deformation der Kupferhülse. Bei beiden Verfahren entsteht eine gasdichte, elektrische Verbindung.
Parameter für die Leiterplatte:
• Bohr- bzw. Frästoleranzen
• Toleranz des Endlochdurchmessers
• Kupferhülse
• Endoberfläche
• Dicke der Leiterplatte und Kupferdicke
Vorteile der Einpresstechnik:
• Keine thermische Belastung der Leiterplatte oder
bereits bestückten Baugruppen
• Gasdichte Verbindung
• Reparaturmöglichkeit
• Keine Lötbrücken
• Keine Rückstände von Flussmitteln, daher keine
Reinigung notwendig
• Zusätzliche Befestigung der Bauteile entfällt

Einpresstechnik Einpresstechnik
Flexible bzw. elastische
Einpresstechnik
Bei der flexiblen Einpresstechnik kommen Stifte mit einer
Aussparung im Einpressbereich zum Einsatz. Der
Stift hat an dieser Stelle einen größeren Durchmesser
als die durchkontaktierte Bohrung. Durch die Aussparung
entsteht eine Federwirkung aus welcher die Haltekraft
der Einpressverbindung resultiert.
Entscheidend für einen guten Presskontakt ist bezüglich
Leiterplatte vor allem die Toleranz des Endlochdurchmessers
(typischerweise +0,09 / -0,06 mm, je nach Hersteller).
Die Kupferhülse sollte eine Stärke von min. 25 µm aufweisen
(ggf. zuzüglich Endoberfläche, siehe Datenblatt
des Bauteilherstellers). Als Endoberfläche wird chem.
Sn empfohlen.
Anwendungsgebiet:
Bspw. Steckverbinder für die Signalverteilung, nicht für
Hochstromanwendungen.
Durchmesser des
metallisierten Loches
Ø 1,60 +0,09/-0,06 mm
min. 25µm Cu
Produktbeispiel: Backplane mit flexiblen Einpresskontakten aus dem Hause Elma
Massive Einpresstechnik
Im Gegensatz zur flexiblen Einpresstechnik ist der Stift
massiv ausgeführt (i.d.R. rechteckig oder quadratisch).
Der Einpressstift hat einen größeren Umkreisdurchmesser
als die durchkontaktierte Bohrung. Beim Einpressen
wir die Kupferhülse der LP deformiert, dadurch entsteht
der Presskontakt bzw. die gasdichte, elektrische Verbindung.
Entscheidend für einen guten Presskontakt ist bezüglich
Leiterplatte vor allem die Toleranz des Bohrlochdurchmessers
vor der Plattierung sowie die Einhaltung
der spezifizierten Kupferdicke in der Hülse. Als Endoberfläche
wird chem. Sn empfohlen. Ein einzelner Einpressstift
hat typischerweise eine Haltekraft von >100N.
Beispiel für massive Einpresstechnik
Ø 1,60-0,03 min. 0,10
Ø 1,475 ±0,05
min. 30µm copper max. 60µm
Würth Power-Elemente Anforderungen an die Leiterplatte
(Lochparameter)
>> Würth Power-Elemente
Schliffbild
Eigenschaften:
• Hohe Anforderungen an die LP bezüglich Bohrdurchmesser (+0,025 mm / -0,025 mm) und Lochkupfer
(min. 30 µm / max. 60 µm)
• Hohe Strombelastbarkeit (>300 A)
• Hohe Widerstandkraft gegenüber Vibrationen und Schmutz
• Gegenüber Lötverbindungen mechanisch stabiler, hohe mechanische Belastungen möglich
(Drehmomente etc.)
Produktbeispiel: Powerboard mit massiven Einpresselementen aus dem Hause
Würth Elektronik ICS (Intelligent Connecting Systems)

Einpresstechnik
Beispiel für massive Einpresstechnik >> Broxing PowerClamps
Die Einpressstifte haben eine runde, verzahnte Form, so dass die gesamte Kontaktfläche der Kupferhülse zur
Kontaktierung zur Verfügung steht.
Eigenschaften:
• Dauerhafte, lösbare Verbindung mittels Hochstrom-Kontaktelementen
• Hochstromanwendungen für 100 bis 600 A, unter der Verwendung von Verbindungsplatten können
Ströme von weit über 1000 A auf die Leiterplatte übertragen werden
• Hohe Anforderungen an die LP bezüglich Bohr- bzw. Fräsdurchmesser (+/-0,025 mm) und Lochkupfer
(min. 25 µm / max. 45 µm)
Broxing Powerclamps für Einpresstechnik gibt es in verschiedenen Ausführungen. Die Einpressbohrungen für
die B-/N-/L-Serien können gebohrt ausgeführt werden. Die H- und D-Serien benötigen jedoch Einpressbohrungen
mit einem Durchmesser von bis zu 22,15 mm, so dass diese nicht mehr gebohrt werden können. Die MOS
Electronic hat für diese Anforderungen ein spezielles und zuverlässiges Verfahren ermittelt, durch welches die
Anforderungen an Toleranzen und Schichtdicken in der Hülse garantiert eingehalten werden können. Als Endoberfläche
können chem. Sn (empfohlen), HAL oder chem. Ni/Au gewählt werden.
Produktbeispiel: LP mit Broxing PowerClamps aus dem Hause TRUMPF Laser GmbH + Co. KG
Dickkupfer und Backplanes
Einpresselemente finden ihre Anwendung häufig wenn es um die Themen Signalverteilung, Stromaufnahme und
Hochstromanwendungen geht. Die MOS Electronic kann bei der Fertigung von hochkompatiblen Leiterplatten auf
ein breites Spektrum und einen großen Erfahrungsschatz zurückgreifen. Alle Technologien können auch über den
MOS-Verbund (Fernost) angeboten werden.
Produktfeatures:
• Leiterplattendicke bis zu 6 mm, im MOS-Verbund bis zu 10 mm
• Kupferdicken bis zu 400 µm möglich
• Max. LP-Größe: 570 x 457 mm (Sondergrößen auf Anfrage), im MOS-Verbund bis zu 1200 x 610 mm
Design Rules für Dickkupfer:
KAScHIERUNG BASISKUPFER MIN. BAHNBREITE MIN. ABSTAND
70 µm 140 µm 210 µm
105 µm 210 µm 340 µm
140 µm 280 µm 400 µm
210 µm 420 µm 500 µm
400 µm 800 µm
Sonderparameter auf Anfrage
700 µm
Bei Dickkupferanwendungen spielen Lagenaufbau und Kupferverteilung eine wesentliche Rolle bezüglich Dimensionsstabilität
und Vermeidung von Delamination. Gerne beraten wir Sie persönlich rund um das Thema
Produktdesign.
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Sie haben Fragen zu Einpresstechnik, Dickkupfer oder Backplanes? Unser Technologie-Team
berät Sie gerne. (Unsere Kontakte finden Sie auf der nachfolgenden Seite)

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horst.schmalstieg@mos-electronic.de
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margrit.schmalstieg@mos-electronic.de
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Geschäftsführer
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reinhard.rosen@mos-electronic.de
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Prokurist
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jr@mos-electronic.de
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Vertrieb
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Mörikestraße 5
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leiterplattentechnik für die zukunft
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11/2012
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