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Forum: Platinen Platinenkontaktierung für M6-Schrauben


Autor: Martin M. (rst)
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Hallo,

ich möchte eine Platine mit M6-Schrauben kontaktieren. Es ist eine 
Platine, die auf ein IGBT-Modul geschraubt wird. Auf der Platine ansich 
wird nicht viel Strom gezogen, der meiste Strom geht über einen 
M6-Abstandsbolzen weiter nach oben.

Bisher werden Lötöse DIN 46215 (Ettinger Nr. 19.05.469 - siehe Bild) 
verwendet. Diese werden vor dem Einlöten mit Hand abgewinkelt, was 
fertigungstechnisch nicht optimal ist. Gibt es solche Ösen auch schon 
irgendwo in abgewinkelter Form, die man einlöten kann?

Daß es von Würth entsprechende Einpreßteile gibt ist mir bekannt. Diese 
sind leider relativ teuer....

Autor: fieser Rahul (auch Oskar genannt) (Gast)
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>Gibt es solche Ösen auch schon
>irgendwo in abgewinkelter Form, die man einlöten kann?

Nennt man sowas nicht eigentlich "Pad auf einer Platine"?
Wieso hat die Platine nicht einfach eine 6,3mm-Bohrung, die durch 
entsprechend grosse Lötpads auf beiden Seiten führt?
Zumindest werden TO220-Gehäuse so gerne liegend auf Platinen montiert, 
um die Platine noch als Kühlkörper zu "missbrauchen".
Den Zweck dieser Konstruktion muß ich nicht verstehen, oder?

Autor: Martin M. (rst)
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Es fließen 150A über den Bolzen, der da durchgeschraubt wird!!! Da ist 
eine direkte Kontaktierung der Platine nicht ideal. Die Platine ist 
nicht starr genug. Ein Pad geht daher nicht.

Wie gesagt, die 150A gehen durch den Bolzen, nur ein Bruchteil davon 
fließt zur Platine (ca. 0,5A...1A)

Autor: Andre S. (dg2mmt)
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Und was ändert das ob da jetzt diese Ösen aufgelötet werden oder ob da 
einfach eine genügend große Kupferfläche auf der Platine ist? Die Bolzen 
führen doch weiterhin den Strom. Zudem würde die Konstruktion mechanisch 
stabiler, da nicht die aufgelöteten Ösen die Platine halten müssen.
Ich kann mich da nur "fieser Rahul" anschließen: Den Zweck dieser 
Konstruktion muss ich nicht verstehen, oder?

Nachtrag: Man geht in der Installationstechnik üblicherweise von 
zulässigen 10 A/mm^2 aus. Bei 6 mm starken Bolzen liegt die Stromdichte 
für 150A bei 5,3 A/mm^2. Das sollte also keine Probleme machen.

Autor: Martin M. (rst)
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Das ist schon richtig, daß der Strom weitestgehend über das Metall im 
Bolzen fließt, aber das Problem ist ein anderes:

Eine Schraubverbindung mit einer Platine dazwischen ist nicht ideal. 
Diese löst sich im Laufe der Zeit etwas, da die Platine (FR4) nicht 
starr genug ist. Man kann ja den Bolzen nicht unendlich stark anziehen, 
wenn eine Platine dazwischen ist. Und was dann bei 150A passiert, kann 
man sich vorstellen...

Anders ist es, wenn eine Metallöse anstelle der Platine dazwischen ist. 
Da hat man das Problem nicht und man kann den Bolzen mit starker Kraft 
anschrauben.

Ist nun alles klar?

Autor: fieser Rahul (auch Oskar genannt) (Gast)
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>Diese löst sich im Laufe der Zeit etwas, da die Platine (FR4) nicht
>starr genug ist. Man kann ja den Bolzen nicht unendlich stark anziehen,
>wenn eine Platine dazwischen ist.

Für solche Sachen gibt es Federringe, Zahnscheiben etc...
Was soll denn überhaupt mit der Öse gemacht werden? Eine Spannung 
gemessen?
Warum so umständlich mit Öse-Auflöten?
Einfacher wäre es, die Öse an ein Kabel zu crimpen und dieses Kabel in 
eine Schraubklemme zu stecken...
Die Konstruktion sieht mir etwas "gebastelt" aus.

Autor: Andre S. (dg2mmt)
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Mal rein aus Interresse: Ist das wirklich so krass?
Ich hätte mir vorgestellt, dass die Platine ja eine gewisse Elasitzität 
hat. Wenn also die Verschraubung mit einem definierten Drehmoment 
angezogen wird, dann wird die Platine ein wenig gequetscht. Verliert die 
Platine ihre Elasitizität mit der Zeit? Dann würde die Schraubverbindung 
sich mit der Zeit lösen. Wenn nicht, dann würde die Elastizität der 
Platine Längenschwankungen des Bolzens bei Erwärmung ausgleichen. Bei 
einer starren Verbindung von Metall auf Metall würde dieser Ausgleich 
nicht stattfinden. Vibrationen könnten auch die Verbindung mit der Zeit 
lösen. Um dem zu begegnen müsste man die Schraubverbindung mit 
Schraubenkleber sichern.

Autor: Micha (Gast)
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Verzinnte PADS mit Zahnscheiben zwischen den Bolzen müssten doch sehr 
gut halten oder?

Und wenn nicht dann würde ich Einpressmuttern nehmen.

schöne Grüße

Autor: Martin M. (rst)
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Vielleicht ist die Sache mit den Federringen gar nicht so schlecht...

Mit den Ösen wird eine Schutzbeschaltung kontaktiert, sowie eine 
Meßspannung abgegriffen (Messung UCE_Sat).

Das mit dem Kabel und der Öse ist fertigungstechnisch auch nicht ideal. 
Wenn mehrere hundert Geräte produziert werden, kommt da einiges an Zeit 
zusammen....

Autor: fieser Rahul (auch Oskar genannt) (Gast)
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>Das mit dem Kabel und der Öse ist fertigungstechnisch auch nicht ideal.
>Wenn mehrere hundert Geräte produziert werden, kommt da einiges an Zeit
>zusammen....

Die kann man auch fertigen lassen...
Dann setzt man halt jemand mit ein paar Metern Kabel, einer Absetzzange 
und einer Crimpzange 2 Tage oder eine Woche hin, und lässt ein paar Zig 
dieser Kabel fertigen.
Das ist fertigungstechnischer auf jeden Fall besser, als auf Platinen 
irgendwelche Lötösen manuell löten zu lassen.
Eine Lötvorrichtung wäre vielleicht auch ein Hilfe...
Oder ein modifizierter Löt-Automat.
Sowas ("Schrumpfgradermittlung von Leiterplatten unter mechanischer 
Belastung") wäre eine tolle Aufgabe für einen 
Feinwerktechnik-/Mechatronik-Studenten...

Autor: mario hagen (Gast)
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wir machen sowas in der Firma mit normalen durchkontaktierten Pads. Seit 
1995 hat es wegen den von dir angesprochenden sachen nie probleme 
gegeben.

An Stellen wo mehrere Module parallel sind legen wird kupfer-schienen 
auf die Leiterplatte und verschrauben dadurch.

Autor: Martin M. (rst)
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@ mario hagen:

Mit wieviel Ampere wird da gearbeitet? Auch im Bereich 150A?
Mit Federringen unter den Abstandsbolzen?

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