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Häufige Fragen zur Steckerbeschichtung: Praktische Ratschläge
Steckerbeschichtungen: Praktische Ratschläge, was geht und was nicht geht
Autor: Danny Boesing @Samtec, Übersetzt aus dem Englischen
Dies ist weiterer Teil der Serie über häufig gestellte Fragen zur Steckverbinderbeschichtung mit Phil Eckert, Samtecs Quality Engineering Manager, und Matt Brown, Principal Engineer. Wie wir bereits in fast jedem dieser Blogs erwähnt haben, sind die Auswahl und die Qualität der Steckverbinderbeschichtung (oder der Oberflächenbeschichtung) entscheidend für den Erfolg des Bauteils, und es ist ein Thema, das viele Fragen unserer Kunden aufwirft.
Hier die Links zu den vorangegangenen Blogs zu den häufig gestellten Fragen betr. Steckerbeschichtung:
Eine letzte Bemerkung: Ziel ist es nicht, ein Lehrbuch über die Beschichtung von Steckverbindern, Chemie oder Metallurgie zu schreiben. Wir wollen kurze, auf den Punkt gebrachte Antworten auf die am häufigsten gestellten Fragen zur Beschichtung geben.
Verwendet Samtec eine Silber- oder Nickelbeschichtung?
Samtec bietet keine Silberbeschichtung an. Silber wird häufig bei sehr grossen Steckverbindern verwendet, bei denen Gold aufgrund der Goldmenge, die auf den Stift aufgetragen werden muss, zu teuer ist (wir wollen nicht eine Unze Gold auf einen Steckverbinder auftragen). Silber wird auch in Anwendungen verwendet, die extrem hohe Temperaturen erfordern, wie z. B. Hochleistungssteckverbinder. Der Nachteil von Silber ist, dass es mit dem Schwefel in der Luft reagiert und ein Sulfat bildet - was unschön ist - und den Kontakt behindert. Die gute Nachricht ist, dass sich diese Oxidation leicht abwischen lässt, so dass es sich nur um ein kosmetisches Problem handelt.
Samtec verwendet Nickel als Grundplatte, aber nicht als Oberflächenbeschichtung. Die Nickeloxide, die sich bilden, sind sehr widerstandsfähig, so dass wir sie nicht für Signalanwendungen empfehlen. Es ist äusserst selten, dass man eine Nickeloberfläche sieht.
Sollte ich mir Sorgen wegen Korrosion machen?
Korrosion ist ein berechtigtes Problem und betrifft in der Regel Verzinnungen in Umgebungen mit hohen Vibrationen. Korrosion ist ein Problem der Mikrobewegung, wobei die Bewegung typischerweise weniger als 0,005″ (0,127 mm) beträgt. So gut wie jedes Material, das oxidiert, ist unter den richtigen Umständen von Korrosion bedroht.
Wenn sich ein zusammengesteckter Steckverbindersatz bewegt oder gleitet, selbst bei minimaler Bewegung, wird eine neue Zinnschicht freigelegt, die zur Oxidation führt. Wenn sich dieser Zyklus fortsetzt und der gesteckte Steckverbindersatz ständigen Mikrobewegungen ausgesetzt ist, versucht der Steckverbinder ständig, diese Oxidschicht zu durchbrechen. Etwa alle 12 bis 18 Monate erhalten wir einen verzinnten Steckverbindersatz, bei dem die Kontaktfläche einen grauen, verdunkelten kreisförmigen/ovalen Fleck aufweist, was ein klassisches Beispiel für Korrosion ist.
Die einfachste Antwort auf dieses Problem ist, wenn möglich auf Gold umzusteigen, und wenn nicht, zu versuchen, die Mikrobewegungen im System zu kontrollieren.
Beeinflusst die Schmierfähigkeit der matten Verzinnung das Crimpen von diskreten Drähten?
Ja, das stimmt. Aus Umweltschutzgründen haben viele Steckverbinderhersteller die Zinn-Blei-Beschichtung durch glänzendes saures Zinn oder mattes Zinn ersetzt. Mattes Zinn nutzt sich nicht so gut ab wie blankes saures Zinn (auch als glänzendes Zinn bezeichnet), so dass sich Bruchstücke des matten Zinns auf den Crimpwerkzeugen ablagern können, so dass die Werkzeuge häufig gereinigt werden müssen, um die Ansammlung von Zinn im Werkzeug zu verhindern. Unsere Lösung besteht darin, dass wir die Beschichtung unserer diskreten Drahtanschlüsse in glänzendem Zinn gehalten haben. Glänzendes Zinn ist härter, glatter und hat viel weniger Ablagerungen als mattes Zinn.
Welche Oberflächenbeschaffenheit sollte ich bei Temperaturen über 125°C verwenden?
Das ist eine schwierige Frage, denn die Branche hat sich noch nicht auf eine Antwort geeinigt. Es gibt eine Reihe von Optionen. Wie wir bereits erwähnt haben, ist Silber für hohe Temperaturen gut geeignet. Palladium-Nickel hat sich als recht gute Alternative für Gold erwiesen, wenn es um Temperaturen über 125 °C geht. Designer, die bei Gold bleiben wollen, suchen nach neuen Legierungselementen. Wir haben bereits erwähnt, dass wir unser Gold mit Kobalt legieren, um die Härte zu erhöhen. Andere Legierungselemente sind Nickel oder Eisen, die beide für höhere Temperaturen geeignet sein könnten, aber dazu gibt es noch keine Testdaten.
Wird für Steckerstifte, die höheren Löttemperaturen ausgesetzt sind, eine besondere Unterlage empfohlen?
Samtec empfiehlt nach wie vor eine Nickelunterlage von mindestens 50 µ" bei Anwendungen, die ein Hochtemperaturlot verwenden. Die Probleme mit Hochtemperaturlötmitteln beziehen sich in der Regel auf die Bildung von Oxiden auf der Gold- oder Zinnoberfläche und nicht auf die Migration von unedlem Metall durch das Nickel. Auch bei höheren Temperaturen wird die Nickeldiffusionsschicht ihre Aufgabe erfüllen. Wir hatten noch keine Anwendungen, bei denen Kunden Probleme hatten, bei denen wir festgestellt haben, dass die Grundursache des Problems in der Unterlage liegt.
Ist es wichtig, zwischen glänzendem und mattem Zinn zu unterscheiden?
Helles Zinn ist im Vergleich zu mattem Zinn ästhetisch ansprechend und bietet einen etwas geringeren Reibungskoeffizienten beim Zusammenstecken mit der anderen Hälfte des Steckers. Glänzendes Zinn verringert auch die Einsteckkraft geringfügig. Mattverzinnte Steckverbinder eignen sich besser für das Reflow-Lötverfahren, da sie sich bei höheren Temperaturen weniger verfärben können. Mattes Zinn ist "reiner", da es keine organischen Zusätze enthält und wahrscheinlich eine bessere Lötstelle ergibt.
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