Metallkupli plaadistuse valimise juhend: kuld vs hõbe vs nikkel vs tina kontaktikindluse ja kasutusea jaoks

Küsige inseneride rühmalt, mis määrab metallist kuppellüliti jõudluse ja enamik hakkab rääkima jõust, reisimisest ja tsükli kasutuseast. Need on olulised. Kuid igas rakenduses, kus kuppel lülitab pigem signaali kui lampi, otsustab plaatimine, kas toode töötab ka pärast kuuekuulist põllul töötamist. Kupli geomeetria määrab klõpsu; plaatimine määrab kontakti. See juhend on kirjutatud inseneridele, kes täpsustavad metallkuplite ja kuplilehtede massiive, tuginedes rikkerežiimidele, mida Shanyo tarbija-, auto-, meditsiini- ja tööstuslike rakenduste tootmisprogrammides näeb.

Miks on plaatimine tähtsam kui kupli paksus?

Paljas roostevabast terasest kuppel on hea vedru ja halb kontakt. Roostevaba teras SUS301 kannab mehaanilisi omadusi, mis muudavad kupli usaldusväärseks klõpsatusega, kuid selle pind moodustab kroomoksiidkile, mis on elektriliselt vastupidav. Kui kuppel sulgub, on kontakttakistus värskel osal 80{6}}150 millioomi ja tõuseb, kui kile pakseneb ja kõveneb rattasõidul. 3,3 V ja mikroampritega loogilise sisendiga klaviatuuri puhul on see takistus talutav – vool on nii väike, et pingelang kontakti vaevu registreerib. Juhtkontuuri, mõõtmistee või kümneid milliampreid läbi koormuse kandva lüliti puhul on sama takistus disainiprobleemiks.

Plaat on olemas selleks, et asetada vedruterase ja maailma vahele juhtiv ja stabiilne pind. Neli kommertskasutuses olevat süsteemi - kuld, hõbe, nikkel ja tina - lahendavad selle probleemi erinevalt ja erinevused on täpselt need, mida spetsifikatsioon peaks puudutama.

Neli plaadistussüsteemi lühiülevaade

• Nikeldamine (2–3 µm):tavapärane viimistlus tarbijatele mõeldud klahvistikule. Raske, odav, järjekindel. Kontakttakistus on tavaliselt 60-120 millioomi, mis triivib eluea jooksul ülespoole ja kokkupuutel keskkonnaga. Piisavalt hea loogika{5}}taseme klaviatuuride ja lühiajaliste tarbijaseadmete jaoks.
• Hõbedamine (1-3 µm):tavaliste viimistlusmaterjalide madalaim takistus, sageli alla 30 millioomi. Pehme ja suurepärane juht, kuid hõbe tuhmub väävlit-kandvas õhus ja tuhmumiskile on vastupidav. Kasutatakse seal, kus on oluline madal takistus ja keskkond on suletud või kontrollitud.
• Kullamine (0,1–0,5 µm nikli peal):stabiilne viimistlus. Kuld ei oksüdeeru, nii et kontakttakistus jääb vahemikku 20–50 millioomi kogu elu ja keskkonna vahel. Maksumus on kuld ise, mistõttu on paksus häälestatud vastavalt rakendusele.
• Tinaga katmine (1-3 µm):jootmissõbralik-viimistlus, mida kasutatakse enamasti kuplitel, mis on ette nähtud uuesti jootmiseks-või kus vastaspadi on tina. Tina oksüdeerub õhus ja oksiid on kõva, nii et tinaga kaetud kuplid ei ole valik pikaealiseks-lülitamiseks madalal pingel.

Kontakti takistus: kuidas see käitub igal viimistlusel

Kupli kontakttakistust mõõdetakse kindlaksmääratud käivitamisjõuga, kuna kontaktpind kasvab, kui kuppel istub tugevamini vastu padjakest. Andmelehel olev arv on kõvera punkt, mitte konstant. Nelja-traadi mõõtmine 1,5-kordse nimijõuga on tööstusharu tavaline praktika ja ka mõõtmiseks kasutatav vool on oluline - 10 mA mõõtmine on loogikarakenduse jaoks tüüpilisem kui 1A mõõtmine.

Käitumine üle elu on koht, kus lõpud eralduvad:

• Nikkel:algab mõõdukalt, triivib pidevalt ülespoole, kui tekivad pinnakihid ja kõva niklipind poleerib kontaktpunktis ebaühtlaselt. Vastuvõetav seadmete jaoks, mis näevad tagasihoidlikke käivitusi ja lühikest kasutusiga.
• Hõbe:käivitub suurepäraselt, lagundab keskkonda. Puhtas, suletud õhus hoiab hõbe madala vastupidavuse ja tagab väga pika eluea. Väävlit-kandvas tööstuslikus õhus või kummi ja plasti eraldumise läheduses hõbe tuhmub ja takistus tõuseb - sageli ootamatult.
• Kuldne:algab suurepäraselt ja jääb sinnapaika. Kulla väärtus ei ole hõbedast madalam algarv; see on triivi puudumine. Mõõdetud stabiilsus jalgrattasõidul ja keskkonnaga kokkupuutel on põhjus, miks kuld on määratud kõikjal, kus kontaktkäitumine ei tohi muutuda.
• Tina:algab mõõdukalt ja triivib oksüdatsiooniga ning madalal pingel võib tinaoksiidkile toimida alalduskihina. Tina valitakse joodetavuse ja maksumuse, mitte kontakti stabiilsuse tõttu.

Keskkonnatestid, mis määravad plaadistuse valiku

Kolm keskkonnatingimust kahjustavad plaaditud kupli kontakte kõige rohkem ja plaadistuse otsus tuleks teha nende suhtes:

• Väävel ja tööstusgaasid:hõbe tuhmub ja õhuke kuld poorse sademe kohal võib lasta aluskihil pinnale jõuda. Nikkel ja kuld-niklivirnad on kindlad vastused; kui kasutatakse hõbedat, tuleb taotlus pitseerida.
• Sool ja rannikuõhk:sool kiirendab kile kasvu katmata pindadel. Kõige paremini säilib nikli peal olev kuld, mille kontaktpinna servad on kaitstud kupli geomeetriaga; ainuüksi nikkel hakkab pikaajalise soolaga kokkupuute korral süvendeid tekitama.
• Temperatuuri tsüklid ja niiskus:kontaktpindade paisumine ja kokkutõmbumine ning kondensatsioon kiirendavad kile kasvu ja võivad plaadistuse kontaktpunktis ümber jaotada. 85 kraadi / 85% suhtelise õhuniiskuse ja termilise tsükli kombinatsioon on selle tõrgete klassi standardne sõelumine.

Standardse Shanyo kvalifikatsiooniaku - 500 temperatuuritsüklid, 1000 tundi 85/85 juures, soolapihustus vastavalt ISO 9227 ja väävli-ekspositsiooni test - annab võrreldavad arvud nelja viimistluse kohta ja need arvud on valikuotsuse ausaks aluseks.

Plaatimise sobitamine rakendusega

Praktiline valikumaatriks, mis põhineb ülaltoodud rikkerežiimidel:

• Tarbepuldid, mänguasjad, kodumasinad:nikeldamine. Vool on loogilisel-tasemel, eluiga on elektrilises mõttes lühike ja kulu loeb. Nikkel on õige vastus enamiku tarbijaklaviatuuride jaoks.
• POS-terminalid, makseseadmed, suure{0}}käivituspaneelid:kullasähvatus nikli kohal. Sajad tuhanded toimingud ja nõue, et klahvistiku elektriline käitumine ei muutu kunagi, muudavad kulla maksumuse tasuvaks.
• Meditsiiniseadmed ja instrumendid:kullast. Kontakt asub mõõtmis- või juhtimisteel ja seade peab käituma identselt kogu kasutusaasta jooksul. Standardne spetsifikatsioon on dokumenteeritud paksusega kuldne nikkel.
• Energiasalvesti BMS, tööstuslikud paneelid, kõrgsageduslik{0}}lülitus:kullast, keskkonnale kohandatud paksusega. Kui paneel on tihendatud, piisab 0,1-0,3 µm; ventileeritavates tööstuslikes kappides lisab varu 0,3-0,5 µm.
• Auto interjöör (mitte-oluline):nikkel või kuldne{0}}nikkel, olenevalt mooduli asukohast ja garantiist. Suure temperatuurikõikumisega kapotialune või uks{2}}külgmised kohad õigustavad kulda.
• Joodetavad ja ümbervoolatavad rakendused:tina, kus kuppel on pigem jootesõlme kui mehaanilise kontakti osa.

Kulude ja müügivihje{0}}aja-soodustused

Plaatimise maksumus järgib materjali ja nõutavat paksuse kontrolli. Nikkel on baasjoon ja lisab kuplihinnale kõige vähem. Hõbeda hind on nikli lähedal, kuid toob kaasa keskkonnakvalifitseerimiskoormuse. Kulla hind määratakse paksuse järgi - hüppeline hüpe 0,1 µm-lt 0,5 µm-le mitmekordistab jämedalt katmise maksumuse, mis suurel-mahuosal kajastub selgelt ühikuhinnas. Inseneriküsimus pole mitte "kas kuld on liiga kallis", vaid "mida kontakt tegelikult vajab" ning Shanyo tsiteeriv meeskond küsib enne viimistluse soovitamist iga-aastast käivitushinnangut, keskkonda ja elektrispetsifikatsioone.

Tarneajad on viimistluse lõikes sarnased. - plaadistamine on partiioperatsioon ja lisab kuplitellimusele päevi, mitte nädalaid. Suurem tarne-ajategur on kohandatud geomeetria tööriistad, mis kestab olenemata viimistlusest 2–3 nädalat.

Kontrollimine ja kvaliteedikontroll Shanyos

Shanyo iga kaetud kuplipartii kontrollitakse nelja kontrolliga: plaadistuse paksus prooviks võetud osade röntgenfluorestsentsi abil, haardumine lindi tõmbamisega pärast küpsetamistsüklit, kontakttakistus nelja-traadi mõõtmisega fikseeritud käivitusjõu juures ja partii proovide kokkupuude keskkonnaga. Tulemused registreeritakse partii jälgimiskoodi alusel, nii et klient saab hankida iga tarnitud kasti plaadistuse andmed. Kuldse ja hõbedase viimistluse puhul mõõdetakse paksust partii kohta ja see registreeritakse vastavussertifikaadi osana - andmelehe nõue ja mõõdetud väärtus on samad.

Programmide jaoks, kus kupli massiiv tarnitakse akupli lehtede massiivlahtiste osade asemel järgivad massiivi partiid samad plaadistuse kirjed ning paigutuse ja liimimise parameetrid kontrollitakse valmis lehel. Themetallist kuppeltootepere Shanyo veebisaidil loetleb standardviimistluse ja jõupered; insenerimeeskond kinnitab uue rakenduse jaoks õige viimistluse vastavalt tegelikule keskkonna- ja elektrivajadusele.

Vastavuspind: plaadistus on pool kontaktist

Kupli kontakt on kahe{0}}poolne liitmik ja padja külg on sama oluline kui kupli pool. Kullatud kuppel paljal vaskpadjal ei anna oodatud stabiilsust, sest vase pind oksüdeerub ja oksiid domineerib vuugi takistuse üle nädala jooksul pärast hooldust. Praktilised sidumisreeglid on lihtsad: kuld- või hõbekuplid ühendage puhtalt kuld-, hõbe- või nikli--vaskpatjadega; niklikuplid ühendavad nikli- või tinapatjadega loogika{6}}tasemel koormustel; ja tinaga kaetud-kuplid on mõeldud tinapatjadeks, tavaliselt joodetud või suure vooluga-koostudes. Kui plaadi viimistlus on plaadi kujundusega fikseeritud, tuleks see kirjutada kupli spetsifikatsiooni - kuldse padja vastu valitud kuppel käitub plekkpadjal erinevalt ja erinevus ilmneb pigem põllul kui tehases triivina.

Pinna saastumine on sama vuugi vaikne muutuja. Sõrmejäljeõlid, jootevoo jäägid ja lähedalasuvate tihendite silikoonid migreeruvad aja jooksul kontaktpindadele ja mõju sõltub viimistlemisest-: kuldne pind eemaldab saaste paremini kui nikli pind, kuna see ei moodusta reaktiivset kilet, millesse saasteaine end siduda. Programmid, mis panevad klaviatuure silikoonkatte või RTV hermeetikute lähedusse, peaksid kinnitama kupli viimistluse silikoonist väljumise eest, mis on hõbedase ja nikliga viimistluse vahelduvate kontaktitõrgete teadaolev põhjus.

Kuus spetsifikatsiooniviga, mis ilmnevad hiljem väljatõrgetena

Kupliprogrammide aastate jooksul korduvad samad plaadistuse spetsifikatsioonivead. Neid tasub loetleda, sest igaüks on joonistamise etapis odav ja põllul kulukas:

• Määrates "kullatud" ilma paksuseta.Nii maksumus kui ka jõudlus elavad arvus. Kirjutage nikli peale 0,1–0,5 µm, vastasel juhul otsustab tarnija tõlgendus teie eest.
• Hõbeda valimine ainuüksi selle värske vastupidavuse pärast.Hõbedane esialgne number on tavapärastest viimistlustest parim, kuid tegelik spetsifikatsioon on keskkonnamõju. Kui toode ei ole pitseeritud, vajab hõbe vastavust tegelikule õhukvaliteedile.
• Kontakttakistuse numbri tsiteerimine ilma katsemeetodita.Käivitusjõud, vool ja mõõtepunkt määravad arvu. Ilma nendeta spetsifikatsiooni ei saa kontrollida.
• Padja viimistluse ignoreerimine.Kupli viimistlus ja padja viimistlus on üks liigend. Kupli määramine ilma padjata on poole lüliti määramine.
• Eeldusel, et paksem kuld on alati parem.Üle 0,5 µm on stabiilsuse suurenemine võrreldes kuludega väike ja mõne tünniprotsessi puhul karestavad paksud kullaladestused kontaktpinda. Paksus peaks järgima käivitamise eelarvet, mitte reeglit "rohkem on turvalisem".
• Värskete kontaktide testimine vananenud kontaktide asemel.Kvalifitseerimise valim on oluline see, mida testiti pärast kokkupuudet keskkonnaga, mitte see, mida mõõdeti plaadistuspaagi lõpetamise päeval. Värske-kontaktkaart ei ütle teile midagi kahe-aasta-vanuse toote kohta.

Shanyo inseneriülevaade kontrollib enne tsiteerimist iga sissetuleva kupli spetsifikatsiooni nende kuue punktiga. Suurem osa arvustuse väärtusest on küsimustes, mida see tagasi küsib, sest vastused on tegelikud spetsifikatsioonid.

Kokkuvõte: otsuste raamistik, mitte valem

Plaatimisotsus koondub neljale küsimusele. Millist voolu ja pinget kontakt tegelikult lülitub? Kui vool on piisavalt suur, et vooluahela käitumises ilmneks kontakttakistus, on viimistlus oluline. Millises keskkonnas toode elab? Suletud tarbijaseadmed taluvad hõbedat ja niklit; ventileeritavad tööstus- ja välispaigaldised suruvad kulla poole. Mis on kasutusiga ja käivitamise eelarve? Lühike eluiga ja madal arv ei vaja kulda. Ja milline on konkreetse osa kulutaluvus? Kuld on põhjendatud kontakti stabiilsusega, mitte esialgse jõudlusega. Vastake neile neljale küsimusele numbritega ja viimistlus valib ise. Shanyo inseneriülevaade kasutab täpselt seda raamistikku iga sissetuleva kupli spetsifikatsiooni puhul ja see on saadaval klientidele, kes hindavad enne tööriistade paigaldamist vahetust{6}}.