Современная электроника №4/2021

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 26 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2021 го сопротивления (<1 мОм) даже при малых контактных усилиях (1 Н). Покрытия оловянно-никелевые и белая бронза (SURO720) имеют кон- тактные сопротивления в пределах 15 мОм для контактного усилия 1 Н, при 5 Н контактное сопротивление составляет 2–3 мОм. Для покрытия из химического никель-фосфора контакт- ное сопротивление обычно выше: 60 и 30 мОм для контактных усилий 1 и 5 Н соответственно. Появление оксидно- го слоя приводит к более серьёзному изменению сопротивления в зависимо- сти от количества циклов сопряжения. Нанесение никель-фосфорного покрытия методом химического вос- становления не рекомендуется, если требуется низкое и стабильное контакт- ное сопротивление. Покрытие олово- никелевое по этому параметру лучше, чем никель-фосфор, оно сопоставимо с белой бронзой и SURO720 (см. рис. 2). Таким образом, серебряное покры- тие показывает лучшие результаты в отношении контактного сопротивле- ния: это покрытие является предпо- чтительным, если наличие высокого контактного сопротивления имеет осо- бое значение для конкретного радио- частотного соединителя. Белая брон- за, SURO720 и оловянно-никелевое покрытие соответствуют большинству требований к радиочастотным соеди- нителям. Никель-фосфорное покры- тие методом химического восстанов- ления имеет высокое и нестабильное контактное сопротивление и не реко- мендуется для применений с низким и стабильным контактным сопротивле- нием (см. табл. 1). Деформируемость и износ Если покрытие хрупкое, то из-за деформации или разрушения оно может серьёзно повлиять на общие характеристики радиочастотного соединителя. Пластичность различ- ных покрытий была исследована с помощью испытания на трёхточеч- ный изгиб. Большинство покрытий не повредились и не потрескались после этого испытания. Кроме того, покры- тие олово-никель, которое нередко счи- тается хрупким, было деформировано незначительно. Только химическое никель-фосфорное покрытие, извест- ное своей хрупкостью, показало серьёз- ные повреждения вплоть до отслоения покрытия (см. табл. 2). Износ покры- тия радиочастотных соединителей ука- зан для большого числа циклов соеди- нения и рассоединения, например для соединителей 7/16 и 4,3-10 это 500 и 100 циклов соответственно. Износ покрытия становится важной пробле- мой, которую необходимо учитывать при выборе подходящих покрытий для радиочастотных соединителей. В частности, важную роль играют нормальная сила в зоне контакта и дли- на скольжения. Однако коэффициент трения, часто обозначаемый μ, зависит от самого материала контакта и опре- деляется как отношение силы трения между двумя телами и силы, прижима- ющей их друг к другу. Высокий коэф- фициент трения приводит к более высоким усилиям, которые приходит- ся прилагать для установки соедините- лей, и это часто вызывает повышенный износ. В частности, серебряное покры- тие демонстрирует высокий коэффи- циент трения. Результаты по износу были получе- ны в том же эксперименте, в котором исследовалось сопротивление контакта со скользящим движением. Для каждо- го типа покрытия было проведено 10 и 25 циклов сопряжения с длиной сколь- жения 3 мм при контактных усилиях 1 и 5 Н соответственно (см. рис. 3 и табл. 3). Следы износа исследовали с помощью оптической микроскопии. Износостойкость при контактном усилии 1 Н При контактном усилии 1 Н боль- шинство исследованных покрытий оставались неповреждёнными после 25 циклов соединения. Только серебря- ное покрытие показало износ: основ- ной материал обнажился. Эта про- блема серебряного покрытия хорошо известна: серебро относительно мягкое и демонстрирует высокий коэффици- ент трения. Однако некоторые средства дополнительной обработки против Контактное сопротивление [Ом] 1,000 0,100 0,010 0,001 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Серебро с покрытием против потускнения Белая бронза и SURO720 Контактное усилие (Н) Олово-никель Химический никель-фосфор Рис. 1. Контактное сопротивление как функция контактного усилия Рис. 2. Контактное сопротивление покрытий при контактном усилии 1 и 5 H 0,1000 0,0100 0,0010 0,0001 Контактное сопротивление [Ом] Контактное усилие 1 Н Контактное усилие 5 Н Серебро с покрытием против потускнения Белая бронза и SURO720 Олово-никель Химический никель-фосфор Таблица 1. Рейтинг контактного сопротивления различных покрытий Серебро Белая бронза и SURO720 Олово-никель Химический никель-фосфор + + + + – Таблица 2. Оценка гибкости различных покрытий, определённой в результате испытания на трёхточечный изгиб Серебро Белая бронза и SURO720 Олово-никель Химический никель-фосфор + + + + – –