Современная электроника №4/2021

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 25 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2021 исследовании участвовали внешние партнёры, таким образом, гарантиро- валось эффективное управление специ- альными процедурами тестирования и нейтральное ранжирование результа- тов тестирования. Результаты обшир- ного исследования, представленные в статье, служат руководством при выбо- ре подходящего покрытия для каждо- го конкретного применения. Покрытия Следующие покрытия наиболее рас- пространены для наружных радиоча- стотных соединителей (у всех покры- тий толщина составляла от 3 до 6 мкм). Серебро (Ag) Серебряное покрытие известно выда- ющимися электрическими характери- стиками. Как благородный металл сере- бро обладает отличной коррозионной стойкостью, но со временем может потускнеть. Тем не менее изменение цвета поверхности, вызванное наличи- ем сероводорода (H 2 S), в большинстве случаев не влияет на технические свой- ства и может быть сведено к минимуму с помощью соответствующей дополни- тельной обработки против потускнения. Серебряное покрытие отличается отличной проводимостью, пригодно- стью к пайке и высокими характери- стиками ПИМ. Поэтому этот материал чаще всего выбирают для нанесения покрытия на центральные контакты и внешние контакты радиочастотных соединителей, таких как 7/16, 4.3-10, 4.1-9.5 и NEX10. В некоторых случаях он также используется в качестве покры- тия поверхности для корпусирования соединителей и других компонентов. Белая бронза (CuSnZn) Белая бронза – тройной сплав меди, олова и цинка. Этот материал известен под разными торговыми названия- ми, например Sucoplate или Optalloy. Белая бронза – экономичное покры- тие с улучшенной износостойкостью по сравнению с покрытием из сере- бра. Белая бронза представляет собой отличную и недорогую альтернативу серебру с точки зрения проводимости и характеристик ПИМ. Бронза – более дешёвый вариант покрытия для кор- пусов радиочастотных соединителей, таких как 7/16, 4.3-10, 4.1-9.5 и NEX10. SURO720 HUBER+SUHNER и Rosenberger раз- работали улучшенную версию белого бронзового покрытия для применений с высокими требованиями к корозион- ной стойкости. Это покрытие имеет такой же внешний вид, электрические и механические свойства, как и стандарт- ная белая бронза, и при этом обладает гораздо лучшей коррозионной стойко- стью. Таким образом, новое покрытие SURO720 может заменить все существу- ющие покрытия из белой бронзы, обе- спечивая при этом стойкость к корро- зии в течение 720 ч, стабильную пайку и характеристики ПИМ без значитель- ного увеличения стоимости. Олово-никель (SnNi) Из-за устойчивости к коррозии оло- вянно-никелевые покрытия, доступ- ные на рынке под различными торго- выми марками, активно применяются припроизводстве высокочастотных сое- динителей. Олово-никелевое покрытие изобретено ещё в 1950-х годах, однако оно не получило признания на рынке коммерческих коаксиальных электри- ческих соединителей. Этот сплав состо- ит примерноиз 65%олова и 35%никеля. Несмотря на содержание никеля, матери- ал не обладает магнитными свойствами. Использование оловянно-никеле- вого покрытия требует осторожности. В дешёвых версиях хром используется для повышения устойчивости к корро- зии. Поскольку коммерческое исполь- зование хрома (особенно шестива- лентного) строго регламентировано, оловянно-никелевое покрытие всег- да следует проверять на наличие это- го химического элемента. Химический никель-фосфор (NiP) Никель-фосфор, нанесённый мето- дом химического восстановления, является одним из наиболее распро- странённых материалов покрытия для радиочастотных соединителей. Содер- жание фосфора должно быть меньше 10%, чтобы покрытие оставалось немаг- нитным. Покрытие из никеля с высоким содержаниемфосфора демонстрирует превосходную коррозионнуюи износо- стойкость, однако относительно высо- кое контактное сопротивление может препятствовать использованию этого покрытия для применений с высокими требованиями к проводимости. HUBER+SUHNER и Rosenberger про- вели обширные испытания каждого из упомянутых материалов на предмет соответствия рабочим характеристикам радиочастотных соединителей. Резуль- таты этих тестов приведены далее. Сопротивление контактов Контактное сопротивление – один из наиболее важных параметров, который может существенно повлиять на высо- кочастотные характеристики коакси- ального соединителя. Сопротивление контакта зависит не только от покры- тия, но и от того, как устанавливают- ся контакты между штекерным и гнез- довым соединителями. Проще говоря, сопротивление зависит от того, имеет соединитель стыковой или радиальный контакт со скользящим движением. Для контактов со скользящим дви- жением контактные сопротивления обычно ниже, поскольку изолирую- щие оксидные слои на поверхности частично разрушаются из-за изно- са, вызванного регулярной очисткой поверхности. Разрушаются чаще все- го неблагородные металлы, что приво- дит к обнажению нетронутого металла и хорошему электрическому контакту. Однако скольжение также вызывает и износ покрытия. Удовлетворительное контактное сопротивление может быть достигну- то только после многократного сопря- жения и удаления изолирующих слоёв. Таким образом, были выполнены две разные экспериментальные установ- ки для моделирования контактов без скольжения (установкой стыковых сое- динителей) и со скольжением и трени- ем поверхностей. Переходное сопротивление для контактов без скольжения Для контактов без скольжения серебро имеет самое низкое контактное сопро- тивление – оно менее 5 мОм даже при слабых усилиях. Покрытия из SURO720 ибелойбронзыдемонстрируют умерен- ное контактное сопротивление, достига- ющее <100 мОм при усилии 1 Н. Высокое контактное сопротивле- ние имеют покрытия олово-никель (примерно 400 мОм при контактном усилии 1 Н) и никель-фосфор (при- мерно 100 мОм при контактном уси- лии 1 Н). Поэтому для приложений, чувствительных к контактному сопро- тивлению, использовать олово-никель и никель-фосфор не рекомендуется (см. рис. 1). Эксперименты проводились со сколь- жением 3 мм и контактными усилия- ми 1 и 5 Н. Испытания показали, что характеристики различных материалов покрытия практически не изменились. Серебряное покрытие демонстрирует превосходные значения контактно-