Industrietaugliche Mainboards ermöglichen zuverlässige IPC

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Zählt man beispielsweise die verwendeten Bauteile, ist erkennbar, dass bei Mainboards aus deutscher Produktion bis zu 20% weniger Komponenten verbaut werden und damit der Automatisierungsgrad um etwa 6 bis 10% Prozent höher ist. Eine geringere Anzahl an Komponenten und somit Lötstellen, die durch eine erhöhte Bauteil-Integration erzielt wird, und ein höherer Automatisierungsgrad ergeben eine erheblich bessere Fertigungsqualität und Industrietauglichkeit.

Zuverlässige Bauteile für IPC-Mainboards wichtig

Auch bei der Auswahl der Bauteile wird großer Wert auf Zuverlässigkeit gelegt. Damit der Industrie-PC auch bei Umgebungstemperaturen von 50 °C im Dauerbetrieb noch zuverlässig seine Dienste verrichtet, muss das Mainboard für mindestens 60 °C dimensioniert sein.

Gerade Kondensatoren sind äußerst empfindlich gegen erhöhte Temperaturen. So sind bei der Bauteilauswahl eine Berechnung der zu erwartenden Betriebsverhältnisse und eine Überprüfung in der Anwendung erforderlich.

Polymer-Kondensatoren erhöhen Lebensdauer der IPC-Mainboards

Bewährt hat sich der Einsatz von neuen Techniken, wie zum Beispiel Feststoff, Polymer und Elektrolyt. Durch ihre niedrige Impedanz lassen die Polymer-Kondensatoren eine höhere Wechselstrombelastung zu und erzeugen eine geringere Bauteil-Eigenerwärmung, was sich positiv auf ihre Brauchbarkeitsdauer auswirkt.

Zum Ablauf der Brauchbarkeitsdauer weichen die technischen Werte (vor allem Kapazität und Leckstrom) des Kondensators von einem spezifizierten Wertbereich ab; ein vollständiger Ausfall ist dabei aber eher selten. Bereits beim Mainboard-Design werden diese Randbedingungen durch eine ausreichende Dimensionierung berücksichtigt.

Erhöhte Umgebungstemperaturen erfordern ausreichende Kühlkörper

Sind aus technischen Gründen Elektrolyt-Kondensatoren erforderlich, werden generell 105-°C-Longlife-Typen mit einer Brauchbarkeitsdauer von 5000 bis 10000 Stunden verwendet. Technische Aspekte sind dabei etwa eine mangelnde Verfügbarkeit von Polymer-Elektrolyt-Kondensatoren mit höheren Kapazitäten und Spannungswerten (derzeit maximal 470 µF bei 16 V oder 2700 µF bei 2,5 V).

Auch Controller-Bausteine sind empfindlich gegen erhöhte Temperaturen. So führt bereits eine Erhöhung der Bauteiltemperatur um 10 K zu einer Halbierung der Meantime to Failure (MTTF). Eine ausreichende Kühlung durch entsprechend dimensionierte Kühlkörper ist zwingend erforderlich.

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