Steckverbinder- und Pin-Verbindungslösungen für die Automobilindustrie
Elektrische Verbindungen im Automobilbereich sind ständigen Vibrationen, Temperaturwechseln von -40 °C bis +125 °C (bis zu +200 °C im Motorraum) sowie dem Kontakt mit Ölen, Kraftstoffen und Streusalz ausgesetzt. Bei Elektrofahrzeug-Antriebssträngen kommen zu den herkömmlichen 12-V-/24-V-/48-V-Systemen noch 400–800-V-Gleichstromkreise hinzu. Ein Steckverbinder oder eine Stiftverbindung wird erst dann für die Serienfreigabe zugelassen, wenn dokumentierte Prüfdaten unter diesen Bedingungen vorliegen – nicht aufgrund von Angaben im Datenblatt.
SM Contact entwickelt und fertigt Stiftverbindungen, Einpresskontakte und Crimpanschlüsse, die in Leiterplattenbaugruppen, Kabelbäumen, Spulenwicklungen und IGBT-Leistungsmodulen für Kraftfahrzeuge zum Einsatz kommen, wobei die Qualifizierungsprüfungen bereits in den Konstruktionsprozess integriert sind und nicht erst nachträglich hinzugefügt werden.
Anforderungen an Material und Beschichtung von Steckverbindern
- Kupferlegierungen, die ein Gleichgewicht zwischen Leitfähigkeit und Federkraft bieten: Bronze, Messing, CuFe2P, CuMg0,1, CuNi3SiMg, CuNiSi, Staku30.
- Beschichtung: Ni-basierte Grundschicht (1,3–3 µm) mit einer Ag-, Au- oder Sn-Deckschicht, ausgewählt im Hinblick auf langfristige Stabilität des Übergangswiderstands und Beständigkeit gegen Reibkorrosion.
- Isolatoren/Gehäuse: PBT, PA66, LCP, typischerweise spezifiziert für Formstabilität während des Reflow-Lötprozesses und über den gesamten Betriebstemperaturbereich.
Anforderungen an Steckverbinder für die Automobilindustrie: Technisches Nachschlagewerk
Elektrische Leistung, mechanische und umweltbedingte Haltbarkeit
- Kontaktwiderstand: Für Steckverbinder im Automobilbereich werden in der Regel Werte unter 10 mΩ vorgegeben; SM Contact-Einpressstifte sind gemäß EN 60352-5 für eine Widerstandsänderung (ΔRc) von unter 0,5 mΩ qualifiziert.
- Spannungsbereich: 12 V/24 V/48 V für herkömmliche Systeme; bis zu 800 V Gleichstrom bei Hochspannungsarchitekturen für Elektrofahrzeuge, innerhalb des von USCAR-2 und LV215 abgedeckten Bereichs von 60–1000 V.
- Durchschlagfestigkeit: typischerweise 1000 V Wechselstrom / 1 Minute ohne Durchschlag.
- Vibration: Zufallsvibrationstest nach ISO 16750-3, 10–2000 Hz in 3 Achsen.
- Temperaturwechsel: -40 °C bis +125 °C ist der allgemeine Bereich im Automobilbereich; die Zertifizierung von SM Contact nach EN 60352-5 umfasst 10 Zyklen bei -40 °C/+85 °C mit einer Verweildauer von 30 Minuten.
- Klimasequenz (EN 60352-5): 16 Stunden bei +85 °C, anschließend +25 °C/+55 °C bei 90–95 % r. F., dann 2 Stunden bei -40 °C.
- Verformungsgrenzwerte (EN 60352-5): keine Risse; Verformung der Bohrlochkontur (a) < 70 µm; verbleibende Beschichtungsdicke (b) > 8 µm; Verformung der Außenschicht (c) < 50 µm.
- Dichtheit: IP67/IP68/IP6K9K für Steckverbindergehäuse, die Spritzwasser und Hochdruckreinigung ausgesetzt sind.
Was SM Contact für Automobilhersteller anbietet
1. Einpressstifte – gemäß EN 60352-5 zertifiziert
Der elastische „Eye-of-the-Needle“-Bereich (EON) sorgt für eine lötfreie, zuverlässige Verbindung durch mechanische Kompression anstelle von Reflow-Löten. Erhältlich in den Abmessungen 0,50 × 0,40 mm, 0,64 × 0,64 mm, 0,6 × 1,0 mm, 0,6 × 1,5 mm und 0,8 × 1,5 mm, mit je nach Größe festgelegten Einsteck- (Fin) und Haltekräften (Fout) sowie Leiterplattenlochdurchmessern von Ø 0,60 bis Ø 1,25 mm.
2. Auf die OEM-Steckergeometrie abgestimmte Stiftverbinder
Stiftvarianten in glatter, sternförmiger und geflügelter/harpunenförmiger Ausführung, jeweils geeignet für unterschiedliche Substrate: glatt für Spulenträger und Bohrlöcher, sternförmig für metallisierte Leiterplattenlöcher und Kunststoffkomponenten, geflügelt/harpunenförmig für quadratische Löcher in Kunststoffsteckergehäusen.
3. O-PIN-Steckverbinderanschlüsse – Verbindungen für IGBT-Leistungsmodule
Entwickelt für IGBT-Module in Wechselrichtern von Elektro- und Hybridfahrzeugen (EV/HEV), Bordladegeräten und DC-DC-Wandlern, bei denen einsteckbare Kupferhülsenanschlüsse das Risiko von Pin-Beschädigungen, toleranzbedingte Fehlausrichtungen und neigungsbedingten Ausschuss bergen.
4. P-iN — magnet wire termination for traction motor windings
A patented alternative to standard insulation displacement contact (IDC) terminals for magnet wire coil connections, aimed at traction motor stator windings and actuator coils where a solderless, gas-tight termination needs to hold up under continuous vibration and thermal cycling. Technical datasheet available on request.
5. Splice crimping and quality control validation
Splice-crimp equipment for wire harness terminal application, backed by SM Contact’s own quality control instruments — contact resistance testers, pull-force testers, crimp-height measurement — used to generate the qualification reports referenced above rather than relying on a third-party lab for every batch