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Beschichtungsverfahren

2,110 bytes removed, 12:31, 26 January 2023
Kontaktschmiermittel
flüssige und gasförmige Phase vor allem dann an, wenn dünne Schichten im
μm-Bereich benötigt werden, die nach den üblichen Plattiertechniken nicht
wirtschaftlich herstellbar sind (<xr id="tab:Overview_of_Important_Properties_of_Electroplated_Coatings_and_their_Applications"/><!--(Tab. 7.1)-->). Derartige Schichten erfüllen, abhängig
von ihrer chemischen Zusammensetzung und Dicke, unterschiedliche
Anforderungen. Sie dienen z.B. als Korrosions- und Verschleißschutz oder
sowie chemischen Verbindungen im Vakuum durch Zufuhr thermischer
oder kinetischer Energie mittels Teilchenbeschuss erfolgt. Dabei unterscheidet
man hauptsächlich vier Beschichtungsvarianten (<xr id="tab:Characteristics of the Most Important PVD Processes"/>)<!--(Table 7.6-->:
*Aufdampfen
<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 Figure 1: 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 processes, for metalizing of nonconductive materialsder Verbindungstechnik, as well as zur Metallisierung von Nichtleitern sowie in semiconductorsderHalbleitertechnik, opto-electronics, opticsOptoelektronik, Optik und Medizintechnik eingesetzt (<xr id="fig:Examples of vacuum coated semi finished materials and medical technology applicationsparts"/>).
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.
*'''<figure id="fig:Examples of vacuum coated semi-finished materials and parts'''">[[File:Examples of vacuum coated semi finished materials and partsExamples_of_vacuum_coated_semi_finished_materials_and_parts.jpg|left|Examples of vacuum coated semi finished materials and parts<caption>Beispiele für vakuumbeschichtete Halbzeuge und Teile</caption>]]</figure><br style="clear:both;"/>
<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"><sub>2</sub></span>O<span class="s16"><sub>3</sub></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"><sub>2</sub></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 produced= herstellbar //[[File:K7-leer.png]] can be produced with intermediate layer= mit 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|goodgut
|-
|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 Neben der allseitigen Beschichtung kann dieFeuerverzinnung auch in Form eines oder mehrerer Streifen auf der Ober und/oder Unterseite des Trägerbandes erfolgen (<xr id="fig:Typical examples of strip material the hot tinning can also be applied in the form of single or multiple stripes on both sides of a continuous substrate tinned stripmaterials"/>).
*'''<figure id="fig:Typical examples of hot tinned strip materials'''">[[File:Typical examples of hot tinned strip materials.jpg|left|Typical examples of hot tinned strip materials<caption>Typische Ausführungsformen für thermisch verzinnte Bänder</caption>]]</figure>
<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 separately. ==<!--7.5-->Contact Lubricants==By using suitable lubricants the mechanical wear and frictional oxidation of sliding and connector contacts can be substantially reduced. In the electrical contact technology solid, as well as high and low viscosity liquid lubricants are used. Contact lubricants have to fulfill a multitude of technical requirements: *They must wet the contact surface well; after the sliding operation the lubrication film must close itself again, Qualitätsmerkmale für die Zinnüberzüge werden i.e. mechanical interruptions to heal*They should not transform into resins, not evaporate, and not act as dust collectors*The lubricants should not dissolve plastics, they should not be corrosive to non-precious metals or initiate cracking through stress corrosion of plastic components*The specific electrical resistance of the lubricants cannot be so low that wetted plastic surfaces lose their isolating properties*The lubricant layer should not increase the contact resistance; the wear reducing properties of the lubricant film should keep the contact resistance low and consistent over the longest possible operation time Solid lubricants include for example 0.05 – 0.2 μm thin hard gold layers which are added as surface layers on top of the actual contact material. Among the various contact lubricants offered on the market contact lubrication oils have shown performance advantages. They are mostly synthetic, chemically inert, and silicone-free oils such as for example the DODUCONTA contact lubricants which differ in their chemical composition and viscosity. For sliding contact systems with contact forces < 50 cN and higher sliding speeds oils with a lower viscosity (< 50 mPa·s) are preferential. For applications with higher contact forces and operating at higher temperatures contact oils with a higher viscosity are advantageousd. Contact oils are mainly suited for applications at low current loadsR. 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 lostgesondert vereinbart.
Most compatible with plastics are the contact oil varieties B5==<!--7.5-->Kontaktschmiermittel==Durch die Verwendung geeigneter Schmiermittel kann der mechanische Verschleißund die Reiboxidation bei Gleit- und Steckkontakten wesentlich verringertwerden. In der Kontakttechnik werden feste, B12K, and B25, which also over longer operating times do not lead to tension stress corrosionnieder- und hochviskoseSchmiermittel eingesetzt.
For the optimum lubrication only a very thin layer of contact oil is required. 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 surfaces.Die Schmiermittel müssen dabei einer Vielzahl von Anforderungen genügen:
*Sie sollen die Kontaktoberfläche gut benetzen; nach dem Gleitvorgang soll sich der Schmiermittelfilm wieder schließen, d.h. mechanische Verletzungen „ausheilen“
*sie dürfen nicht verharzen, sich nicht verflüchtigen und sollen möglichst keine Staubfänger sein
*die Schmiermittel dürfen Kunststoffe nicht anlösen; sie dürfen weder auf Unedelmetallen korrosionsfördernd wirken, noch Spannungsrisskorrosion bei Kunststoffteilen auslösen
*der spezifische Widerstand der Schmiermittel darf - ausgenommen bei festen Schmiermitteln - nicht so niedrig sein, dass benetzte Kunststoffoberflächen ihr Isolationsvermögen verlieren
*der Kontaktwiderstand darf durch den Schmierfilm nicht erhöht werden; infolge seiner verschleißmindernden Wirkung soll der Kontaktwiderstand möglichst über eine lange Betriebsdauer konstant bleiben
*'''Properties of the Synthetic DODUCONTA Contact Lubricants'''Als feste „metallische Schmiermittel“ gelten z. B. 0,05 - 0,2 μm dünneHartgoldschichten, die in Steckverbindern zusätzlich auf den eigentlichenKontaktschichten aufgebracht werden.
<table class="twocolortable">Aus der Vielzahl der angebotenen Schmiermittel haben sich besonders<tr><th>Lubricant</th><th colspan="5">DODUCONTA</th></tr>Kontaktöle bewährt. Zum Einsatz kommen meist synthetische, chemisch <th></th><th>B5</th><th>B9</th><th>B10</th><th>B12K</th><th>B25</th>neutrale und silikonfreie Öle die sich in ihrer chemischen<tr><td><p class="s8">Contact force</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 (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">Specificel. Resis-</p><p class="s8">tance [<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 (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 tempZusammensetzung und der Viskosität unterscheiden.[°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 point[°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>
Bei Gleitkontaktsystemen mit Kontaktkräften < 50 cN und höherer Geschwindigkeit
werden bevorzugt niederviskose (< 50mPa·s) Kontaktöle eingesetzt. In
Anwendungen, bei denen höhere Kontaktkräfte und höhere Temperaturen
auftreten, kommen bevorzugt Kontaktöle mit höherer Viskosität zum Einsatz.
Kontaktöle eignen sich besonders für Anwendungsfälle mit geringer Strombelastung.
Bei höheren Strömen und beim Auftreten von Kontaktabhebungen
während des Gleitvorganges kann es zu einer thermischen Zersetzung des
Kontaktöles kommen und dadurch die Schmierwirkung verlorengehen.
*'''Applications of the Synthetic DODUCONTA Contact Lubricants''' <table class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px;width:80%"><tr><th><p class="s8">Lubricant</p></th><th><p class="s8">Applications</p></th></tr><tr><td><p class="s8">DODUCONTA B5</p></td><td><p class="s8">Current collectors, connectors, slider switches</p></td></tr><tr><td><p class="s8">DODUCONTA B9</p></td><td><p class="s8">Wire potentiometers, slip rings, slider switches, measuring range selectors, miniature connectors</p></td></tr><tr><td><p class="s8">DODUCONTA B10</p></td><td><p class="s8">Precision wire potentiometers, miniature slip rings</p></td></tr><tr><td><p class="s8">DODUCONTA B12K</p></td><td><p class="s8">Wire potentiometers, slider switches, miniature slip rings, connectors</p></td></tr><tr><td><p class="s8">DODUCONTA B25</p></td><td><p class="s8">Current collectors, measuring range selectors, connectors</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 Figure 4: Typischer Prozessablauf beim Passivierungsverfahren SILVERBRITE W ATPS process]]
</figure>
The passivation process Das Passivierungsverfahren SILVERBRITE W ATPS is a water-based tarnish preventer for silver. It is free of chromiumist ein auf wässriger Basisarbeitender Anlaufschutz für Silber (VI) compounds and solvents. 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 resistance. The good solderability and bond properties of silver are notnegatively affected. Because of its chemical composition this protective layer has some lubricating properties which reduce the insertion and withdrawal forces of connectors noticeably. <xr id="fig:Typical process flow for the SILVERBRITE W ATPS process"/> Typical process flow for the SILVERBRITE W ATPS process). Es ist frei von Chrom(VI)-Verbindungen undLösungsmitteln. Die Passivierungsschicht wird im Tauchverfahren aufgebracht.Dabei entsteht ein transparenter, organischer Schutzfilm, der das Aussehenund die guten elektrischen Eigenschaften von Silber, z.B. den Kontaktwiderstand,nur geringfügig verschlechtert. Die 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.
==Referenzen==