Technische Informationen

Unsere Produkte sind für den Einsatz in elektrischen Geräten konzipiert. Für die Auswahl und den Einsatz verbindlich sind die jeweiligen Normen und Gerätevorschriften der Anwender.
Mit den Angaben in diesem Katalog werden die Teile spezifiziert, Eigenschaften jedoch nicht zugesichert.
Alle Maßangaben sind in Millimeter. Handelsübliche Abweichungen sind zulässig.
Konstruktionsänderungen zur Verbesserung der Qualität, Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten oder aus Fertigungsgründen behalten wir uns vor.

Technische Daten von Steatit C221
ParameterSymbolMaßeinheitWert
Mechanisch:
Rohdichteρa[g/cm3]2,7
offene PorositätPa[Vol %]0
BiegefestigkeitσB[MPa]140
Elastizitätsmodul mind.E[GPa]110
Elektrisch:
Dielektrizitätskonstante48-62 Hzε r[---]6
Dielektrischer Verlustfaktor
bei 20°C
48-62 Hztanð[10-3]1,5
1 Mhztanð[10-3]
1,2
Spezifischer Widerstand 20°Cρ[Ωcm]1013
600°Cρ[Ωcm]107
DurchschlagsfestigkeitE d[kVmm-1]20
Stehspannung 1 Min.U[kV]30
Thermisch:
Temperaturwechselbeständigkeit ΔT [K]100
Max. AnwendungstemperaturT[°C]1200
Mittlerer Längenausdehnungskoeffizient bei 20°C - 600°CαT[10-6K-1]7-9
Wärmeleitfähigkeit
bei 20°C -100°C
20-100°Cλ[Wm-1K-1]2-3
Spezifische  Wärmekapazität bei 20°C-600°CCp[Jkg-1K-1]800-900

Diese Daten wurden an Probenkörpern ermittelt und sind deshalb nicht ohne Einschränkungen auf Serienteile übertragbar. Die meisten Werte werden ggf. durch eine Glasur wesentlich verbessert.

Diese Angaben beziehen sich auf die Isolierkörper. Je nach Einsatzbedingungen sind die Materialien der anderen Bauteile wie Lötösen, Armaturenteile, Klemmelemente usw. zu berücksichtigen.

 

Die Vorteile von Steatit C221

Die keramischen Isolierkörper sind aus Hochfrequenz-Steatit. Dies ist ein keramischer Werkstoff mit besten mechanischen und elektrischen Eigenschaften:

  • Hohe Formstabilität
  • Niedrige Dichte
  • Hohe Isolierfähigkeit
  • Hohe Durchschlagsfestigkeit
  • Hohe Dielektrizitätskonstante
  • Niedriger Verlustfaktor
  • Hohe Temperaturfestigkeit
  • Hohe Temperaturwechselbeständigkeit
  • Geringe Wärmedehnung
  • Gute Korrosionsbeständigkeit

Durch das Aufbringen einer Glasur wird die Oberfläche geglättet. Dadurch werden wichtige technische Eigenschaften wesentlich verbessert.

 

Dr.–Ing. Artur Seibt in einem Fachartikel
über die Vorteile der HESCON-electronics Produkte

Unverzichtbare Bauteile für kritische Anwendungen:
Hochwertige keramische Lötleisten und Stützpunkte.

 


Ungeachtet der Tatsache, daß heutige elektronische Geräte hautpsächlich Platinen mit SMD – Bauteilen enthalten, gibt es zahlreiche kritische Applikationen, in denen die Ansprüche in dieser Standardbauweise unerfüllbar sind und bleiben werden.
Solche kritischen Anwendungen sind u.a.:
1. Höchste Isolationsanforderungen bzw. extrem
niedrige Leckströme.
2. Hochwertige und stabile Hf – Eigenschaften.
3. Hochspannung.
1. Nachteile der Standardmaterialien.
Die üblichen Platinenmaterialien (FR-4 etc.) reichen für die Mehrzahl der Applikationen aus. Auf allen Digitalplatinen treten nur niedrige Spannungen und Impedanzen auf. Hier stören eher die relativ hohe Dielektrizitätskonstante und die hohen Hf – Verluste. Signalverzerrungen spielen in Digitalschaltungen solange keine Rolle, wie noch sicher die Pegel H und L unterschieden werden können, m.a.W.: in der Form der Digitalsignale liegt keine Information.

In analogen Schaltungen wie in fast allen Meßgeräten entstehen Probleme, sobald die Impedanzen der Schaltungen einige zehn KOhm überschreiten. Hinzu kommt, daß übliches Platinenmaterial ohne besondere Behandlung im Laufe der Zeit Feuchte aufnimmt and kaum je wieder abgibt. Dies führt dann nach anfänglich einwandfreier Funktion, je nach dem Klima am Aufstellungsort, über kurz oder lang zu Funktionsstörungen bzw. Ungenauigkeiten bis hin zum Ausfall.

Immer noch wenig bekannt ist die Tatsache, daß übliches Platinenmaterial frequenzabhängige dielektrische Verluste hat, die es für viele Anwendungen schlicht untauglich machen. Zuerst erkannten dies die Entwickler von Meßgeräten, die bekannte Fa. Tektronix entdeckte den Effekt bereits in den 50ern und nannte ihn „Hook – Effekt“, weil bei Übertragung eines Rechteckimpulses über solches Platinenmaterial stets eine hakenförmige Verzerrung auftrat. Schon damals hieß die Abhilfe: hochwertige keramische Lötleisten oder Stützpunkte, keramische Fassungen für die Röhren und später Teflonfassungen für die den Röhren analogen Feldeffekthalbleiter.

Nicht nur in Meßgeräten und speziellen medizinischen Geräten spielt dieser Effekt eine Rolle, sondern auch z.B. in hochwertigen Audioschaltungen mit Röhren oder Feldeffekttransistoren.

Für Hochspannung ist übliches Platinenmaterial ebenfalls marginal: es können sich an der Oberfläche leitende Kanäle bilden, die zu Brand oder Überschlag führen. Leider ist wenig bekannt, daß alle Isoliermaterialien bis auf die nachstehend genannten mit steigender Temperatur wie auch steigender Frequenz ihre Isolationsfestigkeit drastisch einbüßen!

2. Vorteile hochwertiger Isoliermaterialien.

2.1 Neuere Materialien.

Als erstes kam wohl Teflon in den 60ern der Keramik nahe, jedoch nur bezüglich der Isolationseigenschaften und hervorragender Hf – Eigenschaften. Seine mangelnde mechanische Festigkeit und Formhaltigkeit schließen es für viele Applikationen aus, zudem ist es auch als Isolierfolie nur bedingt geeignet, weil es ein Vlies ist, also Löcher hat.

Das beste neben Keramik ist heute Kapton, es ist jedoch nur als Isolierfolie üblich.

Für Platinen in kritischen Anwendungen gibt es bessere Materialien als das übliche, diese sind jedoch meist mechanisch wenig stabil, teuer und schwer zu verarbeiten.

2.2 Keramik.

Keramik ist wahrscheinlich das älteste hochwertige Isoliermaterial und auch heute noch weiter verbreitet als man wohl annimmt, so sind etwa die meisten Isolatoren von Hochspannungsleitungen aus Keramik. Es ist jedoch ein Sammelbegriff, es gibt sehr viele Keramiken, jenachdem, aus welchen Stoffen und wie sie hergestellt sind. Allerdings ist die meiste Keramik porös und wird glasiert.

Neben seiner mechanischen Formstabilität und Festigkeit zeichnet sich Keramik durch höchste Isolationsfestigkeit, eine niedrige Dielektrizitätskonstante und äußerst geringeHf – Verluste bis zu höchsten Frequenzen aus. Einzig Keramik bietet diese Kombination optimaler Eigenschaften und ist daher noch immer unübertroffen.

Die keramischen Lötleisten wurden wahrscheinlich bei Tektronix in den 50ern erfunden und im eigenen Haus hergestellt; hierbei wurden die rechteckigen Formteile kammartig geschlitzt, nach dem Brennen wurde ein Silberbelag in den Schlitzen aufgebracht. In diese Schlitze wurden dann die Bauelemente mit ihren Drähten eingelötet. Dazu mußte ein silberhaltiges Lot verwendet werden, sonst hätte sich der Silberbelag der Schlitze abgelöst. Diese keramischen Lötleisten trugen wesentlich zur überragenden Qualität und Langlebigkeit der Produkte bei. Zudem waren sie äußerst servicefreundlich.

In Deutschland wurde das Konzept aufgegriffen und durch metallische Einsätze in den Schlitzen anstelle des Silberbelags entscheidend verbessert; dadurch war kein silberhaltiges Lot erforderlich, und es fand keine Ablösung vom Keramikkörper bei längerem Löten statt.

Die HESCON-electronics GmbH liefert eine umfangreiche Palette sowohl von Lötleisten wie auch Lötstützpunkten, die aufgrund des Herstellungsverfahrens nicht billig sein können. Es sind sowohl einzelne Stützpunkte wie auch Lötleisten mit unterschiedlichen Abständen der Schlitze verfügbar. Für die Montage stehen Typen mit Gewindezapfen und Gewindebuchsen zur Verfügung.