Wat maakt een krimp tot een perfecte krimp?

Remco van de Griendt, Field Application Engineer bij Würth Elektronik, laat in zijn lezing tijdens het D&E-event op 19 april in Den Bosch zien wat een goede krimp maakt bij wire-to-board verbindingen. Hij gaat daarbij in op vragen als: Waarom is een goede krimp van een krimpcontact aan een kabel essentieel voor een goede contactweerstand? Wat is de definitie van een goede krimp? Waar moet ik op letten, en wat zijn de gevolgen als de krimp om wat voor reden niet goed is? Op de beursvloer kunnen bezoekers de theorie in de praktijk brengen en proberen om zelf een goede krimpverbinding te maken.

Oh ja. Dat krijgt Van de Griendt vaak te horen bij het analyseren met klanten van hun problemen met krimpcontacten. En ook bij in-house sessies over krimpen komen vaak dingen voorbij die engineers wel weten, maar waar ze in de praktijk toch niet voldoende bij stilstaan. “Terwijl het contact tussen kabel en PCB toch een belangrijk aspect binnen het totale systeem is. Als die niet goed is kan dat consequenties hebben van verminderd rendement tot systeemuitval.”

Overgangsweerstand

Krimpen wordt toegepast om een mechanisch stabiele elektrische verbinding te creëren tussen geleider en verbindingselement. In de lezing van Remco gaat het om wire-to-board verbindingen, van signaalniveau tot aan high-power. De verbinding wordt gemaakt door onder uitoefening van een mechanische druk de krimpprofielen nauwkeurig aan te passen aan de connector en de draaddoorsnede om zo de gewenste vervorming van het verbindingselement en de geleider te verkrijgen. Indien correct uitgevoerd, ontstaat een vrijwel gasdichte verbinding. Door de vervorming van de krimpcilinder en de geleider ontstaat een structuur die het binnendringen van zuurstof beperkt en dus tegen corrosie beschermt.

Bij een slechte krimp zal de gasdichtheid niet optimaal zijn. Maar voor veel toepassingen is het ingrijpender dat je zo een hogere overgangsweerstand creëert. Die kan –zeker bij high-power verbindingen– tot extra warmte-ontwikkeling leiden, met alle gevolgen van dien.

Krachten doseren

Een goede krimp staat of valt bij de uitgeoefende kracht bij het krimpen. Bij teveel kracht deformeer je de verbinding zodanig dat het contact niet meer goed is, met gevolgen voor gasdichtheid en overgangsweerstand. Gebruik je daarentegen te weinig kracht, dan kan het zomaar gebeuren dat je de kabel er zo weer uit kan halen of dat de verbinding bij gebruik van het systeem ‘spontaan’ losschiet. “Het verschil tussen teveel en te weinig kracht kan een kwestie van enkele tienden van millimeters zijn in de hoogte van het krimpcontact. Je moet –zeker bij handmatig krimpen– een bij het contact passende krimptang gebruiken. Bij semi-automatisch of automatisch krimpen kan je de krimphoogte op de machine instellen; dan sluit hij met de juiste slagkracht”, licht Remco toe.

Juiste tools

In zijn lezing benadrukt Remco het gebruik van de juiste tools. Dat geldt niet alleen voor het krimpen, maar ook voor het knippen en strippen van de kabel dat aan het krimpen vooraf gaat. “Je kunt bijvoorbeeld beter geen standaard zijkniptang gebruiken, want dan heb je kans dat je de kabels naar elkaar toe duwt en heb je in plaats van een mooi rond bekken een ovale vorm. Dat heeft weer consequenties voor de krimp: een mooie ronde kabel is makkelijker te krimpen en leidt dus tot een betere krimp”, aldus Remco.

Strippen met maat

Bij het strippen van de kabel ziet Remco regelmatig dat technici te kort of juist te ver strippen. In beide gevallen heeft dat nadelige consequenties voor de uiteindelijke verbinding. “Strip je te kort, dan komt de isolatie van de kabel onder de voorkant van de krimp, de geleidingskrimp. Hierdoor is er geen goed contact. Strip je te ver, dan creëer je te weinig houvast en zit de pijn hem in de achterkant van de krimp, de isolatiekrimp. Daar moet de isolatie precies onder vallen. Je hoeft daar niet een echte uittrekkracht te creëren, maar wel een houvast. Die heb je niet meer als daar geen isolatie zit.”

In de praktijk

In zijn lezing zal Remco nog veel meer praktische tips geven om de ideale krimp te verkrijgen. De proof of the pudding zit hem in de mogelijkheid om bij de stand van Würth Elektronik zelf een krimp te maken. “Dan kan je ervaren hoe moeilijk het is om een goede krimp te maken, dat het niet automatisch goed gaat. En ook dat je met de juiste instructies en tools wel tot goede resultaten kan komen!”

Dit artikel komt uit ElektroData 2 – 2023