Was ist ein schwimmender Steckverbinder?
Schwimmende Steckverbinder sind ein Oberbegriff für Steckverbinderkomponenten, die zur Verbindung elektronischer Platinen verwendet werden und mit einem Mechanismus ausgestattet sind, der kleine relative Verbindungsfehler zwischen den Platinen ausgleicht.
Anwendungen von schwimmenden Steckverbindern
Schwimmende Steckverbinder werden fast immer dort eingesetzt, wo Platinen mit Robotern verbunden werden, da sie Montagefehler zwischen den Platinen ausgleichen können.
Sie erhöhen nicht nur den Freiheitsgrad der Leiterplattenverbindung, sondern ermöglichen auch den Abbau von Spannungen zwischen den Leiterplatten nach der Verbindung, was in Situationen nützlich ist, in denen die Belastung des Geräts reduziert werden muss.
Sie werden beispielsweise häufig in Situationen verwendet, in denen mehrere Platinen miteinander verbunden sind oder in denen beide Platinen fest auf der Basisplatine installiert sind und es keine zweidimensionalen Freiheitsgrade gibt.
Funktionsweise der schwimmenden Steckverbinder
Auf der Grundplatine hat der Steckverbinder einen Isolator, d. h. ein Teil, das elektronische Informationen übertragen kann, indem es miteinander verbunden wird.
Die Aufgabe des Steckverbinders besteht darin, zwei Platinen über diesen Isolator zu verbinden.
Die Größe dieser Steckverbinder wurde im Zuge des technischen Fortschritts von Jahr zu Jahr kleiner, und heute gibt es mehrere Isolatoren in einer Reihe mit einer hohen Dichte von etwa 0,5 mm Abstand zwischen benachbarten Platinen. Beim Zusammenfügen muss der Versatz zwischen den einzelnen Isolatoren so gestaltet werden, dass er unter der Toleranz liegt, was jedoch eine sehr hohe Technologie erfordert.
Daher verwendet der schwimmende Steckverbinder Federn, die die Isolatoren in der Luft schweben lassen, um den Freiheitsgrad der dreidimensionalen Montagetoleranz der Isolatoren zum Ausdruck zu bringen.
Auf diese Weise kann sich der Federteil bewegen, um die durch die Fehlausrichtung verursachten Fehler zu absorbieren, selbst wenn bei der Verbindung zwischen den Platinen Verzerrungen auftreten.
Selbst wenn beim Verbinden der Platinen kein Ausrichtungsfehler auftritt, kommt es beim anschließenden Verschrauben der Platinen mit der Hauptplatine usw. zu Ausrichtungsfehlern im Umfang der Schraubenlochtoleranzen.
Schwimmende Steckverbinder können aufgrund ihrer Struktur auch die durch diese indirekte Fehlausrichtung verursachten Spannungen aufnehmen.