Warum eine Vergoldung verwenden?
Gold wird typischerweise in Hochzuverlässigkeits-, Niederspannungs- oder Niederstromanwendungen verwendet. Gold wird in Hochzyklusanwendungen verwendet, da es langlebig ist und eine hervorragende Abriebfestigkeit aufweist. Das Gold von Samtec ist mit Kobalt legiert, was die Härte erhöht.
Gold ist ein Edelmetall, was bedeutet, dass es nicht viel auf die Umwelt reagiert. Daher wird Gold auch für raue Umgebungen empfohlen, da es keine Oxide produziert, die zu erhöhten Kontaktwiderständen führen können.
Gold ist manchmal ein „must have“, da die Kontakte bei miniaturisierten Steckverbindern zu klein sind, um viel Normalkraft zu erzeugen. Daher führt eine niedrige Normalkraft zur Notwendigkeit einer Goldplattierung.
Der Nachteil von Gold sind in erster Linie die Kosten, gefolgt von der Porosität der dünneren Beschichtung und einigen Nuancen in der Lötbarkeit. Insbesondere haben viele Kunden diese „erfolgreich“ gelötet, aber sie haben nicht mit Au gelötet, weil sich Au im geschmolzenen Lot auflöst. Sie werden unter Au auf Nickel gelötet. Es ist also technisch gesehen wahr, dass Gold eine schlechte Lötbarkeit hat.
Warum Verzinnung verwenden?
Zinn ist eine kostengünstige Alternative zu Gold mit hervorragender Lötbarkeit. Im Gegensatz zu Gold ist Zinn kein Edelmetall. Die Verzinnung beginnt in dem Moment zu oxidieren, in dem sie der Luft ausgesetzt wird. Daher erfordern verzinnte Kontaktsysteme eine größere Normalkraft und eine längere Kontaktwischfläche, um diesen Oxidfilm zu durchbrechen.
Zinn wird normalerweise aufgrund seiner relativ geringen Kosten bei Anwendungen mit einer kleinen Anzahl von Steckzyklen mit angemessener Normalkraft bevorzugt.
Was sind die beliebtesten Beschichtungsoptionen?
Die selektive Verzinnung mit Gold ist die beliebteste Beschichtungsoption von Samtec, da sie Designern das Beste aus beiden Welten bietet. Der Kontaktbereich, der kritische Bereich für Kontakt- und Anschlussstifte und Signalübertragung, hat die Zuverlässigkeit von Gold. Die Schwänze sind für niedrigere Kosten und eine verbesserte Lötbarkeit von Zinn an die Platine gelötet.
Kann man Gold schweißen?
Dieser Vorgang sollte sehr genau überlegt werden, da sich die Goldauflage im Lot auflöst und somit die Gefahr einer Lötbadverunreinigung und Goldversprödung real ist:
Wie bereits erwähnt, wird Lötpaste nicht auf die Goldplatine gelötet. Die Goldplatte wird in dem geschmolzenen Lot aufgelöst und das Löten wird auf der Nickelbasisplatte durchgeführt.
Versprödung wird zum Problem, sobald das Goldgewicht 3 bis 5 Prozent zur Lötstelle beiträgt.
Welchen Einfluss hat die Vergoldungsdicke auf elektrische Kontakte und Steckverbinder?
Der Goldpreis bewegt sich in der Nähe von Allzeithochs, sodass von Herstellern, die Gold verwenden, erwartet wird, dass sie die Kosten so weit wie möglich senken wollen. Daher werden wir oft gefragt, ob die Goldmenge reduziert werden kann. Es hängt von der Situation ab.
Es gibt zwei Möglichkeiten, dies zu erreichen: entweder die Plattierungsfläche reduzieren oder die Dicke der Goldabscheidung reduzieren. In einigen Fällen kann eine selektive Beschichtung verwendet werden, um Bereiche zu reduzieren, die Gold erfordern.
Die reduzierte Dicke hängt von der Anwendung ab, von denen viele durch MIL-Spezifikationen oder ASTM-Spezifikationen geregelt werden. Dies gilt insbesondere für vergoldete Bauteile, die im Militär und in der Luft- und Raumfahrt verwendet werden. Handels- und Verbraucherprodukte können Kandidaten für eine Verdünnung sein, aber die Möglichkeit, Leistung und Langlebigkeit zu opfern, muss in Betracht gezogen werden.
Die Angabe und Aufrechterhaltung der richtigen Beschichtungsdicke ist entscheidend, um die beste Leistung von passiven elektronischen Komponenten zu erzielen. Bei der Angabe der Dicke müssen viele Faktoren berücksichtigt werden, einschließlich Produktanwendung, Umgebung und erwartete Lebensdauer.
Bei einigen Komponenten können Einsteck- und Ausziehkräfte und Lebensdauertests von größter Bedeutung sein. Unabhängig von der verwendeten Dicke kann nickelgehärtetes Gold besser halten als sein weicheres reines Gold. In diesem Fall ist die Dicke nicht so wichtig wie die Härte. Wenn Lebenszyklustests jedoch kritisch sind, hält eine dickere Goldbeschichtung von 0,000050 Zoll mehr Zyklen als 0,000030 Zoll.
Für andere Komponenten können Lötbarkeit oder Porosität Schlüsseleigenschaften sein. Wenn Porosität wichtig ist, wird eine stärkere Goldplattierung oder zwei Goldschichten bevorzugt. Höhere Golddicken können sich jedoch negativ auf die Lötbarkeit auswirken. Mehr als 0.000050 Zoll Gold führt dazu, dass die Lötstelle spröde wird, daher ist weniger Gold am besten geeignet, um sich richtig mit der Nickelgrundplatte zu verbinden.
Wenn Sie hohe Zyklen, geringe Kraft, gute Porosität und Lötbarkeit benötigen, machen Sie sich keine Sorgen. Eine Goldablagerung mit 0.000050 Zoll Gold bietet all dies, wenn der Steckverbinder vor der Inbetriebnahme vorverzinnt wird. Durch das Vorverzinnen wird das meiste Gold entfernt und die Nickeloberfläche mit einer Zinnbeschichtung geschützt. Eventuell verbliebenes Gold wird beim endgültigen Löten in seiner Anwendung entfernt.
Viele Kontaktteile passen nur einmal in einer relativ milden Umgebung, was das Einsetzen/Entfernen und die Porosität weniger kritisch macht. Dies ist ein weiteres Beispiel, wo Gold genug ist.
Kann also durch Ausdünnen Geld gespart werden? In manchen Fällen ja. Aber wir dürfen nicht vergessen, dass die Hauptgründe für die Spezifizierung von Gold für Verbindungsteile Korrosionsbeständigkeit und elektrische Leitfähigkeit sind. Diese Faktoren müssen im Mittelpunkt jeder Ausdünnungsentscheidung stehen.