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Liste der intern verlinkten Produkte (echte Modelle im Katalog)
- SlimStack Ultra-Slim BTB → /product/2039560203
- SEARAY hochdichte, schnelle BTB → /product/465565145
- Impel Backplane-BTB → /product/1713151107
- EXTreme Ten60Power Strom+Signal BTB → /product/464373276
- iGrid Feinraster-BTB → /product/5016462400
- Milli-Grid 2mm BTB-Stiftleiste → /product/877581218
- C-Grid III 2,54mm BTB → /product/901301128
Ein Board-to-Board-Steckverbinder (BTB) verbindet zwei Leiterplatten direkt senkrecht oder parallel und ersetzt damit Kabel und Board-to-Wire-Adapter. Daher findet man BTBs überall in Smartphones, Wearables, automotive ECUs, Server-Backplanes und Industriesteuerungen. Gegenüber Board-to-Wire-Verbindern bieten BTBs eine höhere Pin-Dichte, geringere parasitäre Parameter und eine kompaktere Bauhöhe – aber die Auswahl hängt viel stärker von der Gesamtabwägung von „Platz, Signal und Strom" ab. Dieser Artikel stellt ein praxistaugliches Auswahlvorgehen vor, mit dem Hardware-Entwickler aus den vielen Serien schnell das passende Modell eingrenzen können.
1. Der Pin-Raster bestimmt die maximale Dichte
Der Raster (Pitch) ist die erste Weichenstellung bei der BTB-Auswahl. Übliche Werte reichen von sehr feinen Rastern wie 0,4mm und 0,5mm über 0,8mm und 1,0mm bis zu Durchsteck-/SMD-Stiftleisten von 2,0mm und 2,54mm. Je kleiner der Raster, desto mehr Pins pro Fläche und desto besser geeignet für platzkritische Consumer-Elektronik. Die Molex SlimStack-Serie ist für ihre ultra-schlanke, feine Bauweise bekannt und wird oft für hochdichte Verbindungen zwischen Haupt- und Tochterplatine eingesetzt. Aber Acht: Je kleiner der Raster, desto geringer die Toleranz gegenüber Bestückungsgenauigkeit, Planarität und Reparaturaufwand, und die Losgrößen-Ausbeutekosten steigen deutlich. Die Faustregel lautet – sofern die Gesamtpinzahl erreicht wird, den größtmöglichen Raster wählen, um Fertigungsspielraum zu lassen.
2. Die Bauhöhe (Stack Height) ist durch den physikalischen Platz hart begrenzt
Die Bauhöhe ist der Freiraum zwischen den beiden Platinen. Ultra-schlanke Geräte verlangen oft 0,6–1,5mm, während Backplanes oder Netzteilplatinen 5–20mm zulassen können. Die Molex iGrid-Serie bietet eine feinrastige, bauhöhensparende Board-to-Board-Lösung und eignet sich für dicht gestapelte Modulverbindungen. Bei der Auswahl muss die verfügbare Bauhöhe aus der 3D-Zeichnung des Gehäuses zurückgerechnet und ein Puffer von etwa 10%–15% eingeplant werden, damit im Endmontage nicht zusätzliche Biegemomente auf den Steckverbinder wirken.
3. Signalrate und Hochgeschwindigkeits-Differenzialübertragung
Wenn die Verbindung Hochgeschwindigkeitssignale wie MIPI, PCIe, USB oder SerDes führt, werden die Impedanzkontinuität, die Übersprechdämpfung und das Rückflussdämpfungsverhalten des BTB entscheidend. Hochdichte Array-Steckverbinder mit vollständiger Masseabschirmung sichern die Signalintegrität zuverlässiger. Die Molex SEARAY-Serie ist ein repräsentativer, differenzialfähiger Hochdichte-Typ, der häufig für platinenübergreifende Verbindungen mit vielen Hochgeschwindigkeitskanälen genutzt wird; in Server- und Kommunikations-Backplanes glänzt die Molex Impel-Serie mit hochdichter Backplane-Verbindung. Praxistipp: Bei Single-Ended-Signalen auf Kontaktwiderstand und Isolationsfestigkeit achten; bei Differenzialpaaren muss der Nennwiderstand des Steckverbinders (meist 100Ω oder 90Ω) zum eigenen Layup passen.
4. Nennstrom und Verteilung der Strompins
Ein BTB führt nicht nur Signale. Muss eine Platine eine andere mit Strom versorgen, sind im Steckverbinder dedizierte Strompins vorzusehen und Strom pro Pin sowie Temperaturerhöhung zu berücksichtigen. Mehr und dickere Strompins bedeuten höhere Stromtragfähigkeit. Die Molex EXTreme Ten60Power-Serie integriert hochstromführende Strompins mit Signalpins in einem Steckverbinder und eignet sich für platinenübergreifende Verbindungen, die Strom und Kommunikation vereinen. Faustregel: Strompins symmetrisch anordnen und paarweise verwenden und dabei der Derating-Kurve des Herstellers folgen (je höher die Temperatur, desto niedriger der zulässige Strom) – niemals Signalpins „heimlich" belasten.
5. Mechanische Struktur: Ausrichtung, Verriegelung und Lebensdauer
Feinrastige BTBs verbiegen sich bei Versatz leicht, daher haben die meisten Produkte Führungsstifte oder Selbstzentrierung; in Vibrationsumgebungen (Automotive, Industrie) sind Verriegelungen (Lock) oder Reibungssicherungen nötig, um unbeabsichtigtes Lösen zu verhindern. Die Molex Milli-Grid-Serie bietet eine zuverlässige Board-to-Board-Stiftleistenlösung mit 2,0mm Raster, deren mechanische Festigkeit und Steckzyklen für wiederholtes Montieren/Demontieren oder Vibration geeignet sind; die vergleichbare Molex C-Grid III 2,54mm-Lösung verbindet bei großzügigerem Raster Universalität mit Wartungsfreundlichkeit. Bei der Auswahl ist zu prüfen, ob die Steckzyklenzahl (z. B. 30, 50 oder 100 Zyklen) den Wartungsbedarf des Geräts deckt.
Schnellübersicht der Auswahlparameter
Die fünf Dimensionen zu einer Vergleichstabelle verdichtet, für das schnelle erste Screening:
| Auswahl-Dimension | Kennwert | Passende Serie (Katalogmodelle) | Anwendung |
|---|---|---|---|
| Pin-Raster | 0,40mm extrem fein | SlimStack (2039560203) | Platz extrem begrenzt, maximale Dichte |
| Pin-Raster | 2,0mm | iGrid (5016462400) / Milli-Grid (877581218) | Balance aus Dichte und Bestückungsausbeute |
| Pin-Raster | 2,54mm | C-Grid III (901301128) | Universell, wartungsfreundlich, kostengünstig |
| Bauhöhe | Ultra-schlanke/niedrig | SlimStack / iGrid | Dicht gestapelte Module; 10%–15% Toleranz einplanen |
| Hochgeschwindigkeit | Differenzialpaare / hochdicht | SEARAY (465565145) / Impel (1713151107) | Backplane, SerDes, PCIe, MIPI usw. |
| Hoher Strom | Integrierte Strompins | EXTreme Ten60Power (464373276) | Platinenübergreifend mit Strom + Kommunikation |
| Mechanik | Vibration / wiederholtes Stecken | Milli-Grid / C-Grid III | Automotive, Industrie; Lock und Führung nötig, längere Lebensdauer |
Tipp: Dieselbe Dimension hat oft mehrere Kandidatenserien; am Ende engt man den Bereich über die Schnittmenge „Signalrate + Strom + Mechanik" ein und verifiziert mit einem Prototyp.
6. Praxis in 5 Schritten
- Signalliste der beiden Platinen erstellen: wie viele Hochgeschwindigkeits-Differenzialpaare, wie viele Single-Ended-Signale, wie hoch der Gesamtstrom.
- Verfügbare Bauhöhe und Plattenfläche aus dem Gehäuse zurückrechnen, um die Rasterobergrenze festzulegen.
- Signalrate prüfen: ist eine abgeschirmte/differenzialoptimierte Serie nötig?
- Strompins nach Strombedarf verteilen, ggf. Strom-Signal-Kombination wählen.
- Mechanik (Vibration, Steckzyklen) klären, Verriegelung und Ausrichtung festlegen und mit Prototyp verifizieren.
7. Häufige Fehler
- Blindlings kleinen Raster verfolgen: Dichte erreicht, aber Bestückungsausbeute und Reparaturkosten außer Kontrolle.
- Signalpins mit hohem Strom belasten: lokale Überhitzung, Drift des Kontaktwiderstands.
- Bauhöhentoleranz ignorieren: Montage-Spannung wirkt auf die Lötstellen, langfristige Zuverlässigkeit sinkt.
- Bei Hochgeschwindigkeit nur Pins zählen, Impedanz nicht prüfen: Augen-Diagramm schließt sich, System-Debugging zeitaufwendig.
Zusammenfassung
Die Auswahl eines Board-to-Board-Steckverbinders ist im Kern das Finden eines Gleichgewichts zwischen fünf Dimensionen: Dichte, Höhe, Rate, Strom und Mechanik. Zuerst Platz und Signalliste festlegen, dann Serie nach Rate und Strom passend wählen und schließlich mit der Mechanik abschließen. Anhand der hier genannten echten Modelle kann der Entwickler die Parameter-Tabelle direkt abgleichen, das erste Screening schnell abschließen und anschließend mit einem Prototyp verifizieren.