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Integrierte Verbindungstechnik

The next Generation: 12.5-Gbps-ATCA- und µTCA-Steckverbinder
Integrierte Verbindungstechnik

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Die Einpresstechnik ist eine lötfreie elektrische Verbindung, die durch das Einpressen eines Steckverbinderpfostens in eine Leiterplatte entsteht, und gilt als sicherste und beste elektrische Verbindungstechnik für die Montage von Steckverbindern auf gängigen Leiterplattenmaterialien.

Sandra Gast, ept, Peiting

Die bei µTCA (Micro Telecommunication Computing Architecture) und ATCA (Advanced Telecommunication Computing Architecture) verwendeten Steckverbinder sind für die Verarbeitung in Einpresstechnik ausgelegt und ermöglichen eine Datenübertragung von bis zu 12,5 Gbps. Während das ATCA-System für Highend-Anwendungen mit hoher Performance konzipiert wurde, war die Idee beim µTCA ein kleineres und kostengünstigeres System zu schaffen. ATCA wird hauptsächlich als Highend-System angesehen, die Anwendungen bei µTCA sehen wesentlich vielseitiger aus. Das µTCA-System kann als kleinstes System nur mit einer Hand voll AMC-Modulen und einem VCM-Modul (Virtual Carrier Manger) ausgestattet werden oder im großen Stil mit einer Vielzahl von AMCs und redundantem VCM. Viele wichtige Grundgedanken des ATCA-Systems wurden auch beim µTCA weitgehend berücksichtigt. Verschiedene Anwendungsarchitekturen können mit dem µTCA-System leicht realisiert werden, somit ist auch an Anwendungen im industriellen oder medizinischen Bereich zu denken.
Die Idee, die hinter µTCA steckt, ist sehr einfach. Das AMC-Modul wird direkt in den AMC-Steckverbinder auf der Backplane gesteckt (Bild 1). Während beim ATCA-System der abgewinkelte AMC-Steckverbinder (Bild 2) auf der Tochterkarte sitzt (Bild 3), wird beim µTCA-System ein gerader Steckverbinder (Bild 4) benutzt, der sich direkt auf der Backplane befindet (Bild 5). Beide Steckverbinder besitzen ein identisches Steckgesicht. Auf die Tochterkarte wird beim µTCA-System verzichtet, denn die Koordinationsaufgaben im System werden vom VCM übernommen. Für die VCM-Module wird auf der Backplane ebenso der AMC-Steckverbinder verwendet. Die Stromversorgung erfolgt über den µTCA-Power, eine Kombination zwischen dem herkömmlichen UPM-Modul (2-reihig) und einem hm-2.0-Signalsteckverbinder.
Auch bei µTCA- und ATCA-Steckverbindern setzt ept auf seine vielfach bewährte „Tcom press“-Einpresstechnik. Die Vorteile sind hierbei auch im Highspeed-Bereich nicht von der Hand zu weisen. Hohe Kontaktsicherheit, sehr gute Haltekräfte, keine thermische Belastung, schnelle und kostengünstige Bestückung, einfache Verarbeitung und Reparaturfähigkeit sind nur einige Vorteile dieser Einpresstechnik. Wie auch schon bei den vorhandenen Einpress-Steckverbindern beruht auch die Einpresstechnik bei den ATCA- und µTCA-Steckverbindern auf einem einfachen Prinzip: Ein Kontaktstift wird in ein Leiterplattenloch mit einem kleineren Querschnitt (als der Einpressstift) eingepresst. Um wenig mechanische Spannung aufzubauen und um das Leiterplattenloch nicht zu deformieren wird eine flexible Einpresszone eingesetzt. Diese passt sich dem Lochdurchmesser der Leiterplatte beim Einpressvorgang an und erzeugt dabei eine gasdichte, elektrisch sicher leitende und mechanisch stark belastbare Verbindung. Der Einpressvorgang erfolgt in Flachplatteneinpresstechnik, wobei mit einem flachen Stempel auf den Steckverbinder gedrückt wird. So können mehrere Steckverbinder gleichzeitig eingepresst werden. Dies kann gerade bei der µTCA-Backplane sehr zeit- und kostensparend sein.
Für das ATCA-System ist der AMC-Steckverbinder B+ und für das µTCA-System der Signalsteckverbinder jetzt schon erhältlich. Ab September 2006 bietet das Unternehmen den Power-ATCA-Steckverbinder an. Der Powerstecker für das µTCA-System wird ebenfalls im laufenden Jahr verfügbar sein.
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