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Beschichtungsverfahren

687 bytes added, 18:43, 25 September 2014
Thermisch verzinnte („feuerverzinnte“) Bänder
!Anwendungsbeispiele
|-
|ColorFarbe|Pleasing appearancegutes Aussehen|Brass plated lamps and furniture hardwarevermessingte Leuchten, Möbelbeschläge
|-
|LusterGlanz|Decorative appearancedekoratives Aussehen, Light reflectionReflexionsvermögen|Chrome plated fixturesverchromte Armaturen, silver coated mirrorsversilberte Spiegel
|-
|Hardness Härte/ Wear ResistanceVerschleißfestigkeit|Prolonging of mechanical wear lifeErhöhung der Standzeit|Hard chrome plated toolshartverchromte Werkzeuge
|-
|Sliding propertiesGleitfähigkeit|Improvement of dry sliding wearVerbesserung der Trockengleiteigenschaften|LeadBlei-tinZinn-copper alloys for slide bearingsKupfer-Legierungen für Gleitlager
|-
|Chemical stabilityChemische Beständigkeit|Protection against chemical effectsSchutz gegen Chemikalieneinwirkung|LeadBlei-Tin coatings as etch resist on PC boardsZinn-Schichten als Ätzresist bei gedruckten Schaltungen
|-
|Corrosion resistanceKorrosionsbeständigkeit|Protection against environmental corrosionSchutz gegen die atmosphärische Korrosion|Zinc coatings on steel partsZinkschichten auf Werkstücken aus Stahl
|-
|Electrical conductivityElektrische Leitfähigkeit|Surface conduction of electrical currentLeitung des elektrischen Stromes auf der Oberfläche|Conductive path on PC boardsLeiterbahnen auf gedruckten Schaltungen
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|Thermal conductivityWärmeleitfähigkeit|Improved heat conduction on the surfaceverbesserter Wärmeübergang auf der Oberfläche|Copper plated bottoms for cookwareverkupferte Böden von Töpfen für Elektroherde
|-
|Machining capabilityZerspanbarkeit|Shaping through machiningFormgebung durch spanabhebendes Bearbeiten|Copper coatings on low pressure cylindersKupferschichten auf Tiefdruckzylindern
|-
|Magnetic propertiesMagnetische Eigenschaften|Increase of coercive force Erhöhung der Koerzitivkraft [[#text-reference|<sup>*)</sup>]] |CobaltKobalt-nickel layers on magnetic storage mediaNickel-Legierungen auf Magnetspeichern
|-
|Brazing and solderingLötbarkeit|Brazing without Löten ohne aggressive fluxesFlußmittel|TinZinn-Lead coatings on PC board pathsBlei-Schichten auf Leiterbahnen gedruckter Schaltungen
|-
|Adhesion strengthHaftfähigkeit|Improvement of adhesionVerbesserung der Haftung|Brass coating on reinforcement steel wires in tiresMessingschichten auf Reifeneinlegedraht
|-
|Lubricating propertiesSchmierfähigkeit|Improvement of formabilityVerbesserung der Verformbarkeit|Copper plating for wire drawingVerkupfern beim Drahtziehen
|}
</figtable>
man hauptsächlich vier Beschichtungsvarianten <xr id="tab:Characteristics of the Most Important PVD Processes"/><!--(Table 7.6-->:
*Vapor deposition Aufdampfen *Sputtering Kathodenzerstäuben (Cathode atomizationSputtern)*Arc vaporizing Lichtbogenverdampfen *Ion implantationIonenplattieren
In all four processes the coating material is transported in its atomic form to the substrate and deposited on it as a thin layer allen vier Prozessen wird der Schichtwerkstoff unter Vakuum atomar von derQuelle zum Substrat transportiert und dort als dünne Schicht (a few einige nm to approxbis ca. 10 μm)niedergeschlagen.
<figtable id="tab:Characteristics of the Most Important PVD Processes">
<caption>'''<!--Table 7.6:-->Characteristics of the Most Important Charakteristische Merkmale der wichtigsten PVD Processes-Verfahren'''</caption>
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px"
|-
!ProcessVerfahren!PrinciplePrinzip!Process Gas PressureProzessgasdruck!Particle EnergyTeilchenenergie!RemarksBemerkungen
|-
|Vapor depositionAufdampfen|Vaporizing in a crucible Verdampfen aus Tiegel (Elektronenstrahl o.<br />(electron beam or resistance heatingWiderstandsheizung)
|10<sup>-3</sup> Pa
|< 2eV
|Separation of alloy components may occurEntmischung bei Legierungen möglich
|-
|Arc vaporizingLichtbogenverdampfen|Vaporizing of the target Verdampfen der Targetplatte<br />plate in an electrical arcmit Lichtbogen
|10<sup>-1</sup> Pa-1Pa
|80eV-300eV
|Very good adhesion due to ion bombardementSehr gute Haftung durch Ionenbeschuss
|-
|SputteringKathodenzerstäuben (Sputtern)|Atomizing of the target plateAtomare Zerstäubung der Targetplatte<br />(cathodeKathode) in a gas dischargeGasentladung
|10<sup>-1</sup> Pa-1Pa
|10eV-100eV
|Sputtering of nonAuch Sputtern von Nichtleitern durch RF-conductive materials possible through RF operationBetrieb möglich
|-
|Ion implantationIonenplattieren|Combination of vapor Kombination aus Aufdampfen<br />deposition and sputteringund Sputtern
|10<sup>-1</sup> Pa-1Pa
|80eV-300eV
|Very good adhesion from ion bombardment but also heating of the substrate materialSehr gute Haftung durch Ionenbeschuss, aber auch Substraterwärmung
|}
</figtable>
The sputtering process has gained the economically most significant usage. Its process principle is illustrated Die aus wirtschaftlicher Sicht grösste Bedeutung hat das Sputtern, dessenVerfahrensprinzip in <xr id="fig:Principle of sputtering"/><!--(Fig. 7.5)-->dargestellt ist.
<figure id="fig:Principle of sputtering">
[[File:Principle of sputtering.jpg|right|thumb|Principle of sputtering Prinzip der Kathodenzerstäubung; Ar = Argon atomsArgonatom; e = ElectronsElektron; M = Metal atomsMetallatom]]
</figure>
Initially a gas discharge is ignited Zunächst wird in a low pressure Argon-Atmosphäre bei niedrigem Druck (10<sup>-1</sup> -1 Pa) argon atmosphereeineGasentladung gezündet. The argon ions generated are accelerated Die dabei erzeugten Argon-Ionen werden in an electric field and impact the target of material to be deposited with high energyeinemelektrischen Feld beschleunigt und prallen mit hoher Energie auf die Kathode(Target) auf, die aus dem Schichtwerkstoff besteht. Caused by this energy atoms are released from the target material which condensate on the oppositely arranged anode Durch die Aufprallenergiewerden Metallatome aus dem Target herausgeschlagen, die auf der gegenüberliegendenAnode (the substrateSubstrat) and form a layer with high adhesion strengthkondensieren und eine festhaftende Schichtaufbauen. Through an overlapping magnetic field at the target location the deposition rate can be increased, making the process more economicalDurch ein überlagertes Magnetfeld am Target kann die Beschichtungsrateund damit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöht werden.
The advantages of the Die Vorteile des PVD processes and especially sputtering for electrical contact applications are-Verfahrens, insbesondere des in der Kontakttechnikeingesetzten Sputterns, sind:
*High purity of the deposit layers Hohe Reinheit der Schichten *Low thermal impact on the substrate Geringe thermische Substratbeeinflussung *Almost unlimited coating materials Beliebige Schichtwerkstoffe *Low coating thickness tolerance Geringe Schichtdickentoleranz *Excellent adhesion Ausgezeichnete Haftfestigkeit (also by using additional intermediate layersauch über zusätzliche Zwischenschichten)
Coatings produced by Nach dem PVD processes are used for contact applications-Verfahren aufgebrachte Schichten werden u.a. für Kontaktzwecke, for example on miniature-profilesz.B. bei Miniprofilen, in electrical engineering and for electronic componentsder Elektrotechnik und Elektronik, for solderability zur Belotungin joining processesder Verbindungstechnik, for metalizing of nonconductive materials, as well as zur Metallisierung von Nichtleitern sowie in semiconductors, opto-electronicsderHalbleitertechnik, opticsOptoelektronik, and medical technology applicationsOptik und Medizintechnik eingesetzt.
There are few limitations regarding the geometrical shape of substrate partsBei der Geometrie der beschichtbaren Teile gibt es keine wesentlichen Beschränkungen. Only the interior coating of drilled holes and small diameter tubing can be more problematic Lediglich die Innenbeschichtung von Bohrungen oder Rohrenmit kleinem Durchmesser kann problematisch werden (ratio of depth to diameter should be Tiefe zu Durchmesser< 2:1). Profile wiresEs können Profildrähte, stripsBänder und Folien ein- oder beidseitig beschichtetwerden; außerdem lassen sich Formteile durch geeignete Abdeckungen, and foils can be coated from one side or both; formed parts can be coated selectively by using masking fixtures that at the same time serve as holding fixturesdie gleichzeitig als Halterung dienen, selektiv beschichten.
*'''Examples of vacuum coated semi-finished materials and partsBeispiele für vakuumbeschichtete Halbzeuge und Teile'''[[File:Examples of vacuum coated semi finished materials and parts.jpg|left|Examples of vacuum coated semi finished materials and partsBeispiele für vakuumbeschichtete Halbzeuge und Teile]]
<br style="clear:both;"/>
*'''MaterialsWerkstoffe'''Selection of possible combinations of coating and substrate materialsAuswahl möglicher Kombinationen von Schicht- und Substratwerkstoffen
<table class="twocolortable">
<tr><th rowspan="2"><p class="s8">Substrate MaterialsSubstratwerkstoffe</p></th><th colspan="12"><p class="s8">Coating MaterialsSchichtwerkstoffe</p></th></tr>
<tr><th><p><span>Ag</span></p></th><th><p><span>Au</span></p></th><th><p><span>Pt</span></p></th><th><p><span>Pd</span></p></th><th><p><span>Cu</span></p></th><th><p><span>Ni</span></p></th><th><p><span>Ti</span></p></th><th><p><span>Cr</span></p></th><th><p><span>Mo</span></p></th><th><p><span>W</span></p></th><th><p><span>Ai</span></p></th><th><p><span>Si</span></p></th></tr>
<tr><td><p class="s8">Precious metal Edelmetall/ alloysLegierungen</p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td></tr><tr><td><p class="s8">NF metals NE-Metall/ alloysLegierungen</p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td></tr><tr><td><p class="s8">Fe alloys FE-Legierungen/ stainless steelEdelstahl</p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td></tr><tr><td><p class="s8">Special metals Sondermetalle (Ti, Mo, W, etc.)</p></td><td><p><span>[[File:K7-leer.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-leer.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td></tr><tr><td><p class="s8">Carbide steels Hartmetalle (WC-Co)</p></td><td><p><span>[[File:K7-leer.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-leer.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td></tr><tr><td><p class="s8">Ceramics Keramik (Al<span class="s16">2</span>O<span class="s16">3</span>, AlN)</p></td><td><p><span>[[File:K7-leer.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-leer.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-leer.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td></tr><tr><td><p class="s8">Glasses Gläser (SiO<span class="s16">2</span>, CaF, etc.)</p></td><td><p><span>[[File:K7-leer.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-leer.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-leer.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td></tr><tr><td><p class="s8">Plastics Kunststoffe (PA, PPS, etc.)</p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td><td><p><span>[[File:K7-gef.png]]</span></p></td></tr></table>
[[File:K7-gef.png]] can be producedherstellbar[[File:K7-leer.png]] can be produced with intermediate layermit Zwischenschichten herstellbar
*'''DimensionsAbmessungen und Toleranzen'''
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px;width:40%"
|-
!colspan="2" style="text-align:center"|'''DimensionsAbmessungen'''
|-
|Coating thicknessSchichtdicke:
|10 nm - 15 μm
|-
|Coating thicknesses for contact applicationsSchichtdicke für Kontaktanwendungen:
|0.1 - 10 μm
|}
For the geometry of semi-finished products to be coated there are few restrictionsBezüglich der Geometrie der beschichtbaren Halbzeuge gibt es keine wesentlichenEinschränkungen. Only the coating of the inside of machined holes and tubing hasLediglich der Innenbeschichtung von Bohrungen undlimitationsRohren sind verfahrenstechnisch Grenzen gesetzt.
*'''TolerancesToleranzen'''
Coating thickness Schichtdicke: &#177;10 - 30 %, depending on the thicknessabhängig von der Schichtdicke
*'''Quality criteriaQualitätsmerkmale'''Depending on the application the following parameters are tested and recorded Je nach Anwendung werden u.a. folgende Merkmale geprüft und dokumentiert(see also: Electroplating of partssiehe auch Galvanisieren von Teilen):
*Coating thickness Schichtdicke *Solderability Haftfestigkeit *Adhesion strength Porosität *Bonding propertyLötbarkeit*Porosity Bondbarkeit *Contact resistance Kontaktwiderstand
These quality tests are performed according to industry standardsDie Prüfungen und die Festlegung der Prüfmerkmale erfolgen nach einschlägigenNormen, internal standards, and customer specifications respWerksnormen bzw. Kundenspezifikationen.
==<!--7.3-->Comparison of Deposition ProcessesVergleich verschiedener Beschichtungsverfahren==The individual deposition processes have in part different performance characteristicsDie einzelnen Beschichtungsverfahren weisen teilweise unterschiedlicheLeistungsmerkmale auf. For each end application the optimal process has to be chosen considering all technical and economical factorsFür jeden Anwendungsfall muss daher das optimaleVerfahren unter Berücksichtigung sämtlicher technischer und wirtschaftlicherRandbedingungen festgelegt werden. The main selection criteria should be based on the electrical and mechanical requirements for the contact layer and on the design characteristics of the contact componentDabei spielen vor allem die elektrischenund mechanischen Anforderungen an die Kontaktschicht und konstruktiveMerkmale des Kontaktteils eine wesentliche Rolle. <xr id="tab:Comparison of different coating processes"/><!--Table 7.7--> gives some indications for a comparative evaluation of the different coating processesenthält einigeAngaben für eine vergleichende Betrachtung der verschiedenenBeschichtungsverfahren.
The electroless metal coating is not covered here because of the low thickness of deposits which makes them Die stromlose Metallabscheidung bleibt hier unberücksichtigt, da die Schichtenwegen ihrer geringen Dicke für die meisten Anwendungen als Kontaktschicht in most cases not suitable for contactapplicationselektromechanischen Bauelementen nicht geeignet sind.
<figtable id="tab:Comparison of different coating processes">
<caption>'''<!--Table 7.7:-->Comparison of different coating processesVergleich verschiedener Beschichtungsverfahren'''</caption>
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px"
|-
!Process Verfahren/ Coating PropertiesSchichteigenschaften!Mechanical Processes Mechanische Verfahren (CladdingPlattieren)!ElectroplatingGalvanische Verfahren!Vaccum Deposition Vakuumtechnische Verfahren (SputteringSputtern)
|-
|Coating materialSchichtwerkstoff|formabe metal and alloysverformbare Metalle und Legierungen|metalsMetalle, alloys only limitedLegierungen in begrenztem Maße|metals and alloysMetalle und Legierungen
|-
|Coating thicknessSchichtdicke
|> 1μm
|0.,1 - approxca. 10 μm <br />(in special cases up to Sonderfällen - 100 μm)|0.,1 approx- ca. 10 μm
|-
|Coating configurationSchichtbelegung|selectivelyselektiv, stamping edges not coatedStanzkanten unbeschichtet|all around and selectivelyallseitig und selektiv<br />stamping edges coatedStanzkanten beschichtet|mostly selectivityüberwiegend selektiv
|-
|AdhesionHaftung|goodgut|goodgut|very goodsehr gut
|-
|DuctilityDuktilität|goodgut|limitedeingeschränkt|goodgut
|-
|PurityReinheit|goodgut|inclusions of foreign materialsEinbau von Fremdstoffen|very goodsehr gut
|-
|PorosityPorosität|goodgut|good for gut > approxca. 1μm
|good
|-
|Temperature stabilityTemperaturbeständigkeit|goodvery goodsehr gut|goodgut|very goodsehr gut
|-
|Mechanical wearmechanischer Verschleiß|littlegering|very littlesehr gering|littlegering
|-
|Environmental impactUmweltbelastung|littlegering|significanterheblich|nonekeine
|}
</figtable>
The main differences between the coating processes are found in the coating materials and thicknessUnterschiede zwischen den Beschichtungsverfahren zeigen sich vor allem beimSchichtwerkstoff und der Schichtdicke. While mechanical cladding and sputtering allow the use of almost any alloy materialWährend bei der mechanischenPlattierung und dem Sputterverfahren nahezu sämtliche Legierungen eingesetztwerden können, electroplating processes are limited to metals and selected alloys such as for example high-carat gold alloys with up to bleibt die galvanische Beschichtung auf Metalle und bestimmteLegierungssysteme, z.B. hochkarätige Goldlegierungen mit ca.0,3 wtMassen-% Co or bzw. Nibeschränkt. Galvanisch abgeschiedene und durch Sputternerzeugte Schichten weisen aus technischen und wirtschaftlichen Gründen eineobere Grenzdicke von ca. Electroplated and sputtered surface layers have a technological and economical upper thickness limit of about 10μm10 μm auf. While mechanical cladding has a minimum thickness of approxWährend bei walzplattierten Schichten dieminimale Schichtdicke bei ca. 1 μmliegt, electroplating and sputtering can also be easily applied in very thin layers down to the range of können nach galvanischen undvakuumtechnischen Verfahren auch sehr dünne Schichten von 0.,1 μmDickeproblemlos aufgebracht werden.
The properties of the coatings are closely related to the coating processDie Eigenschaften der Schichten sind eng mit dem Aufbringverfahren verknüpft. Starting materials for cladding and sputtering targets precious metals and their alloys which Ausgangswerkstoffe für mechanische Plattierungen und Sputtertargets sindEdelmetalle und deren Legierungen, die bei Gold- und Palladiumwerkstoffen imVakuum erschmolzen werden und daher eine hohe Reinheit aufweisen. Bei dergalvanischen Beschichtung werden je nach Badtyp und den gewählten Abscheidungsbedingungenstets Badbestandteile wie Kohlenstoff und organischeVerbindungen in the case of gold and palladium based materials are vacuum melted and therefore exhibit a very high purity. During electroplating, depending on the type of electrolytes and the deposition parameters, some electrolyte components such as carbon and organic compounds are incorporated into the precious metal coatingdie Edelmetallschicht eingebaut. Layers deposited from the gaseous phase however are very pureAus der Gasphaseabgeschiedene Schichten sind dagegen sehr rein.
==<!--7.4-->Hot Thermisch verzinnte (-Dipped„feuerverzinnte“) Tin Coated Strip MaterialsBänder==During hot-dip tinning pre-treated strip materials are coated with pure tin or tin alloys from a liquid solder metalBeim Feuerverzinnen werden entsprechend vorbehandelte Bänder mitschmelzflüssigem Lot aus Reinzinn oder einer Zinnlegierung beschichtet. During overall (or all-around) tinning the stripsthrough a liquid metal meltBeiallseitiger Verzinnung werden die Bänder durch die Metallschmelze gezogen. For strip tinning rotating rolls are partially immersed into a liquid tin melt and transport the liquid onto the strip which is guided above themDabei tauchen Walzen in das schmelzflüssige Lotbad ein und übertragen dasLot auf das darüber geführte Band. Through special wiping and gas blowing procedures the deposited tin layer can be held within tight tolerancesDurch spezielle Abstreif- oder Abblasverfahrenkann die aufgebrachte Lotschichtdicke in engen Toleranzen gehaltenwerden. Hot tinning is performed directly onto the base substrate material without any pre-coating with either copper or nickelDie Feuerverzinnung erfolgt ohne vorausgehende Verkupferung oderVernickelung direkt auf dem Grundmaterial. Special cast-on processes or the melting of solder foils onto the carrier strip allow also the production of thicker solder layers Spezielle Angießverfahren oder dasAufschmelzen von Lot in Folienform ermöglichen auch die Herstellung dickererLotschichten ( > 15 μm).
The main advantage of hot tinning of copper and copper alloys as compared to tin electroplating is the formation of an interDer Vorteil der Feuerverzinnung gegenüber einer galvanischen Verzinnung liegtin der Ausbildung einer intermetallischen Kupfer-metallic copperZinn-tin phase Phase (Cu<sub>3</sub>Sn, Cu<sub>6</sub>Sn<sub>5</sub>) at the boundary between the carrier material and the tin layeran der Grenze zwischen Trägerband und Zinnschicht. This thin Diese dünne (0.,3 - 0.,5 μm) intermediate layerintermetallische Zwischenschicht, which is formed during the thermal tinning processdie im Verlauf des thermischen Verzinnungsprozessesentsteht, is rather hard and reduces wirkt sich aufgrund ihrer hohen Härte beim Einsatz in connectors the frictional force and mechanical wearSteckverbindern reibungs- und verschleißmindernd aus. Tin coatings produced by hot tinning have a good adhesion to the substrate material and do not tend to tin whisker formationDurch Feuerverzinnenhergestellte Überzüge haften gut auf dem Grundmaterial und neigen nicht zurBildung von Zinn-Whiskern.
A special process of hot tinning is the “Reflow” processEine spezielle Form der thermischen Verzinnung stellt das Reflow-Verfahren dar. After depositing a tin coating by electroplating the layer is short-time melted in a continuous processHierbei wird die Zinnschicht galvanisch aufgebracht und anschließend imDurchzugsverfahren kurzzeitig aufgeschmolzen.Die Eigenschaften so hergestellterZinnschichten sind mit den konventionell erzeugter feuerverzinnterThe properties of these reflow tin coatings are comparable to those created by conventional hot tinningSchichten vergleichbar.
Besides overall tin coating of strip material the hot tinning can also be applied Neben der allseitigen Beschichtung kann dieFeuerverzinnung auch in the form of single or multiple stripes on both sides of a continuous substrate stripForm eines oder mehrerer Streifen auf der Ober und/oder Unterseite des Trägerbandes erfolgen.
*'''Typical examples of hot tinned strip materialsTypische Ausführungsformen für thermisch verzinnte Bänder'''[[File:Typical examples of hot tinned strip materials.jpg|left|Typical examples of hot tinned strip materialsTypische Ausführungsformen für thermisch verzinnte Bänder]]
<br style="clear:both;"/>
*'''MaterialsWerkstoffe'''Coating materialsSchichtwerkstoffe: Pure tinReinzinn, tin alloysZinnlegierungen<br>Substrate materialsTrägerwerkstoffe: Cu, CuZn, CuNiZn, CuSn, CuBe and othersu.a.<br />
*'''Dimensions and TolerancesAbmessungen und Toleranzen'''
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px;width:40%"
|-
|Width of tinningBreite der Verzinnung:
|&#8805; 3 &#177; 1 mm
|-
|Thickness of tinningDicke der Verzinnung: |1 - 15 μm(übliche Ausführung)
|-
|Tolerances (thickness)Toleranzen: |Je nach Dicke der Verzinnung &#177; 1 - &#177; 3 μm depending on tin thickness
|}
*'''Quality CriteriaQualitätsmerkmale'''Mechanical strength and dimensional tolerances of hot tinned strips are closely related to the standard for Festigkeitswerte und Maßtoleranzen thermisch verzinnter Bänder sindangelehnt an die für Cu and und Cu alloy strips according to -Legierungen geltenden Normen DIN EN 1652 and und DIN EN 1654.Quality criteria for the actual tin coatings are usually agreed upon separatelyQualitätsmerkmale für die Zinnüberzüge werden i.d.R. gesondert vereinbart.
==<!--7.5-->Contact LubricantsKontaktschmiermittel==By using suitable lubricants the mechanical wear and frictional oxidation of sliding and connector contacts can be substantially reducedDurch die Verwendung geeigneter Schmiermittel kann der mechanische Verschleißund die Reiboxidation bei Gleit- und Steckkontakten wesentlich verringertwerden. In the electrical contact technology solidder Kontakttechnik werden feste, as well as high and low viscosity liquid lubricants are usednieder- und hochviskoseSchmiermittel eingesetzt.
Contact lubricants have to fulfill a multitude of technical requirementsDie Schmiermittel müssen dabei einer Vielzahl von Anforderungen genügen:
*They must wet the contact surface wellSie sollen die Kontaktoberfläche gut benetzen; after the sliding operation the lubrication film must close itself againnach dem Gleitvorgang soll sich der Schmiermittelfilm wieder schließen, id.eh. mechanical interruptions to healmechanische Verletzungen „ausheilen“*They should not transform into resinssie dürfen nicht verharzen, not evaporate, and not act as dust collectorssich nicht verflüchtigen und sollen möglichst keine Staubfänger sein*The lubricants should not dissolve plasticsdie Schmiermittel dürfen Kunststoffe nicht anlösen; sie dürfen weder auf Unedelmetallen korrosionsfördernd wirken, they should not be corrosive to non-precious metals or initiate cracking through stress corrosion of plastic componentsnoch Spannungsrisskorrosion bei Kunststoffteilen auslösen*The specific electrical resistance of the lubricants cannot be der spezifische Widerstand der Schmiermittel darf - ausgenommen bei festen Schmiermitteln - nicht so low that wetted plastic surfaces lose their isolating propertiesniedrig sein, dass benetzte Kunststoffoberflächen ihr Isolationsvermögen verlieren*The lubricant layer should not increase the contact resistanceder Kontaktwiderstand darf durch den Schmierfilm nicht erhöht werden; the wear reducing properties of the lubricant film should keep the contact resistance low and consistent over the longest possible operation timeinfolge seiner verschleißmindernden Wirkung soll der Kontaktwiderstand möglichst über eine lange Betriebsdauer konstant bleiben
Solid lubricants include for example Als feste „metallische Schmiermittel“ gelten z. B. 0.,05 - 0.,2 μm thin hard gold layers which are added as surface layers on top of the actual contact materialdünneHartgoldschichten, die in Steckverbindern zusätzlich auf den eigentlichenKontaktschichten aufgebracht werden.
Among the various contact lubricants offered on the market contact lubrication oils have shown performance advantagesAus der Vielzahl der angebotenen Schmiermittel haben sich besondersKontaktöle bewährt. They are mostly syntheticZum Einsatz kommen meist synthetische, chemically inertchemisch neutrale und silikonfreie Öle, and siliconez.B. DODUCONTA-free oils such as for example the DODUCONTA contact lubricants which differ Öle, die sich in their chemical composition and viscosityihrer chemischenZusammensetzung und der Viskosität unterscheiden.
For sliding contact systems with contact forces Bei Gleitkontaktsystemen mit Kontaktkräften < 50 cN and higher sliding speeds oils with a lower viscosity und höherer Geschwindigkeitwerden bevorzugt niederviskose (< 50 mPa·s50mPa·s) are preferentialKontaktöle eingesetzt. For applications with higher contact forces and operating at higher temperatures contact oils with a higher viscosity are advantageousInAnwendungen, bei denen höhere Kontaktkräfte und höhere Temperaturenauftreten, kommen bevorzugt Kontaktöle mit höherer Viskosität zum Einsatz. Contact oils are mainly suited for applications at low current loadsKontaktöle eignen sich besonders für Anwendungsfälle mit geringer Strombelastung. At higher loads and in situations where contact separation occurs during the sliding operation thermal decomposition may be initiated which causes the lubricating properties to be lostBei höheren Strömen und beim Auftreten von Kontaktabhebungenwährend des Gleitvorganges kann es zu einer thermischen Zersetzung desKontaktöles kommen und dadurch die Schmierwirkung verlorengehen.
Most compatible with plastics are the contact oil varieties Besonders kunststoffverträglich sind die Kontaktöl-Varianten B5, B12K, and undB25, which also over longer operating times do not lead to tension stress corrosiondie auch über einen längeren Zeitraum keine Spannungsrisskorrosionhervorrufen.
For the optimum lubrication only a very thin layer of contact oil is requiredFür eine gute Schmierung ist eine sehr dünne Ölschicht ausreichend. Daherwird empfohlen, die Kontaktöle z.B. Therefore it is for example recommended to dilute the oil in iso-propylenealcohol during the application to contact parts. After evaporation of the alcohol a thin and uniform layer of lubricant is retained on the contact surfacesIsopropylalkohol zu verdünnen.
*'''Properties of the Synthetic Eigenschaften synthetischer Kontaktschmierstoffe DODUCONTA Contact Lubricants-Öl'''
<table class="twocolortable">
<tr><th>LubricantSchmiermittel</th><th colspan="5">DODUCONTA</th></tr>
<th></th><th>B5</th><th>B9</th><th>B10</th><th>B12K</th><th>B25</th>
<tr><td><p class="s8">Contact forceKontaktkraft</p></td><td><p class="s8">&gt;1N</p></td><td><p class="s8">0.1 - 2N</p></td><td><p class="s8">&lt; 0.2N</p></td><td><p class="s8">0.2 - 5N</p></td><td><p class="s8">&lt;1N</p></td></tr><tr><td><p class="s8">Density Dichte (20°C)</p><p class="s8">[g/cm³]</p></td><td><p class="s8">1.9</p></td><td><p class="s8">1.0</p></td><td><p class="s8">0.92</p></td><td><p class="s8">1.0</p></td><td><p class="s8">1.0</p></td></tr><tr><td><p class="s8">SpecificelSpez. Resis-</p><p class="s8">tance Widerstand [<span class="s9">S · </span>cm]</p></td><td/><td><p class="s8">2 x 10<sup>10</sup></p></td><td><p class="s8">10<sup>10</sup></p></td><td><p class="s8">6 x 10<sup>9</sup></p></td><td><p class="s8">5 x 10<sup>8</sup></p></td></tr><tr><td><p class="s8">Viscosity Viskosität (20°C)</p><p class="s8">[mPa·s]</p></td><td><p class="s8">325</p></td><td><p class="s8">47</p></td><td><p class="s8">21</p></td><td><p class="s8">235</p></td><td><p class="s8">405</p></td></tr><tr><td><p class="s8">Congeal temp.Stockpunkt [°C]</p></td><td/><td><p class="s8">-55</p></td><td><p class="s8">-60</p></td><td><p class="s8">-40</p></td><td><p class="s8">-35</p></td></tr><tr><td><p class="s8">Flash pointFlammpunkt [°C]</p></td><td/><td><p class="s8">247</p></td><td><p class="s8">220</p></td><td><p class="s8">238</p></td><td><p class="s8">230</p></td></tr></table>
*'''Applications of the Synthetic Anwendungsbereiche synthetischer DODUCONTA Contact Lubricants-Kontaktöle'''
<table class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px;width:80%">
<tr><th><p class="s8">LubricantSchmiermittel</p></th><th><p class="s8">ApplicationsAnwendungsbereich</p></th></tr><tr><td><p class="s8">DODUCONTA B5</p></td><td><p class="s8">Current collectorsStromabnehmer, connectorsSteckverbindungen, slider switchesSchiebeschalter</p></td></tr><tr><td><p class="s8">DODUCONTA B9</p></td><td><p class="s8">Wire potentiometersDrahtpotentiometer, slip ringsGleitringübertrager, slider switchesSchiebeschalter, measuring range selectorsMessstellenumschalter, miniature connectorsMiniatur-Steckverbindungen</p></td></tr><tr><td><p class="s8">DODUCONTA B10</p></td><td><p class="s8">Precision wire potentiometersPräzisions-Drahtpotentiometer, miniature slip ringsMiniatur-Gleitringübertrager</p></td></tr><tr><td><p class="s8">DODUCONTA B12K</p></td><td><p class="s8">Wire potentiometersDrahtpotentiometer, slider switchesSchiebeschalter, miniature slip ringsMiniatur-Gleitringübertrager, connectorsMessstellenumschalter, Steckverbinder</p></td></tr><tr><td><p class="s8">DODUCONTA B25</p></td><td><p class="s8">Current collectorsStromabnehmer, measuring range selectorsMessstellenumschalter, connectorsSteckverbinder</p></td></tr></table>
==<!--7.6-->Passivation of Silver SurfacesSilber-Passivierung==The formation of silver sulfide during the shelf life of components with silver surface Die Bildung von Silbersulfidschichten, die in sulfur containing environments can be significantly eliminated by coating them with an additional protective film layer schwefelhaltiger Atmosphäre entstehen,lässt sich durch Aufbringung zusätzlicher „Schutz“-Schichten währendder Lagerung weitgehend vermeiden (Passivation layerPassivierungsschichten). For electrical contact use such thin layers should be chemically DerartigeSchichten sollten chemisch inert and sufficiently conductiveund ausreichend leitfähig sein, or be easily broken by the applied contact forceoder durch dieanliegende Kontaktkraft durchbrochen werden können.
<figure id="fig:Typical process flow for the SILVERBRITE W ATPS process">
[[File:Typical process flow for the SILVERBRITE W ATPS process.jpg|right|thumb|Typical process flow for the Typischer Prozessablauf beim Passivierungsverfahren SILVERBRITE W ATPS process]]
</figure>
The passivation process Das Passivierungsverfahren SILVERBRITE W ATPS is a water-based tarnish preventer for silverist ein auf wässriger Basisarbeitender Anlaufschutz für Silber. It is free of chromiumEs ist frei von Chrom(VI) compounds and solvents-Verbindungen undLösungsmitteln. Die Passivierungsschicht wird im Tauchverfahren aufgebracht. The passivating layer is applied by immersion which creates a transparent organic protective film which barely changes the appearance and only slightlyincreases the good electrical properties such as for example the contact resistanceDabei entsteht ein transparenter, organischer Schutzfilm, der das Aussehenund die guten elektrischen Eigenschaften von Silber, z.B. The good solderability and bond properties of silver are notden Kontaktwiderstand,negatively affectednur geringfügig verschlechtert. Because of its chemical composition this protective layer has some lubricating properties which reduce the insertion and withdrawal forces of connectors noticeablyDie gute Löt- und Bondbarkeit wird durchdie Passivierungsschicht nicht beeinträchtigt. Aufgrund seiner chemischenZusammensetzung besitzt der Schutzfilm Schmiereigenschaften, wodurch z.B.in Steckverbindern die Steck- und Ziehkräfte deutlich herabgesetzt werden.
<xr id="fig:Typical process flow for the SILVERBRITE W ATPS process"/> Typical process flow for the Typischer Prozessablauf beim Passivierungsverfahren SILVERBRITE W ATPS process
==Referenzen==

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