Backplanes und Steckverbinder für Rugged MicroTCA

Neben der mechanischen Robustheit des Systems muss natürlich auch noch die elektrische Funktion in den geänderten Umgebungsbedingungen gewährleistet sein. Speziell der bei MicroTCA eingesetzte Cardedge-Steckverbinder mit 170 Kontakten wurde hier als Schwachstelle bei Schock und Vibration gesehen. Daher wurde dieser zur Standortanalyse nach den Werten von Rugged MicroTCA vorab getestet. Die Testbedingungen wurden in der MTCA.1-Spezifikation festgehalten.

Während des Tests wird an 8 Kontaktpaaren über den Steckverbinder verteilt gemessen, ob eine Kontaktunterbrechung für mehr als 10 ns auftritt. Eine Widerstandserhöhung von > 10 Ohm wird hierbei als Kontaktunterbrechung definiert. Der Test wurde zusammen mit der vorher beschriebenen mechanischen Verriegelung bestanden. Inzwischen ist auch ein Steckverbindertest nach MicroTCA.3 durchgeführt worden und auch dieser wurde bestanden.

Die Testkandidaten: 3 Double Mid-Size AdvancedMC-Module mit montierten Gewichten (700 g) mit Standard-Schroff-Führungsschienen und einer speziellen Test-Backplane

Spezielle, von Schroff entwickelte Messkarte zur Erkennung von elektrischen Unterbrechungen < 10 ns.

Die Rugged MicroTCA-Spezifikation sieht vor, den Steckverbindertest lediglich an einem eingespannten AdvancedMC-Modul durchzuführen und den Baugruppenträger bzw. das System nur mechanisch auf Schock und Vibration zu testen. Schroff geht hier jedoch weiter. Es wird ein voll bestückter MicroTCA-Baugruppenträger, die Basis für alle Schroff-MicroTCA-Systeme, auf Schock und Vibration getestet und bei dem Test auch der Steckverbinder auf Kontaktunterbrechung untersucht. Nur so kann eine realistische Aussage über die Funktionstüchtigkeit eines MicroTCA.1 kompatiblen Systems getroffen werden.

Testaufbau für die Schock- und Vibrationsprüfung nach MicroTCA.1

Schock- und Vibrationswerte für MicroTCA.1 und MicroTCA.3

MicroTCA.1

Vibration sinusförmig - Frequenz 2 Hz bis 200 Hz - Amplitude 10 mm - Beschleunigung 30 m/s2 - 1 Oktave/min - 3 Achsen/10 Zyklen pro Achse Keine Widerstandserhöhung >10 Ω länger 10 ns

Mechanischer Schock - 25 g/18 ms halbsinusförmig - 3 Schocks in beide Richtungen in alle 3 Axen Keine Widerstandserhöhung >10 Ω länger 10 ns

MicroTCA.3 (vorläufig)

Test 1

Zufällige Vibration - 50 Hz bis 100 Hz zunehmend mit 6 dB/Oktave - 100 Hz bis 1000 Hz PSD = 0.2 g2/Hz - 1000 Hz bis 2000 Hz abnehmend mit 6 dB/Oktave - je 60 min in alle 3 Achsen Keine Widerstandserhöhung >10 Ω länger 10 ns

Mechanischer Schock - 40 g/11 ms halbsinusförmig - 3 Schocks in beide Richtungen in alle 3 Axen Keine Widerstandserhöhung >10 Ω länger 10 ns

Test 2

Zufällige Vibration - 50 Hz bis 100 Hz zunehmend mit 6 dB/Oktave - 100 Hz bis 1000 Hz PSD = 1.5 g2/Hz - 1000 Hz bis 2000 Hz abnehmend mit 6 dB/Oktave - je 60 min in alle 3 Achsen Keine Widerstandserhöhung >10 Ω länger 10 ns

Mechanischer Schock - 50 g/11 ms halbsinusförmig - 3 Schocks in beide Richtungen in alle 3 Axen Keine Widerstandserhöhung >10 Ω länger 10 ns