Современная электроника №4/2021

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 27 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2021 потускнения оказывают смазывающий эффект в первые 5–10 циклов сопряже- ния, что в целом снижает износ. Износостойкость при контактном усилии 5 Н При повышении усилия контак- та износ покрытия становится более серьёзной проблемой. При нормаль- ном усилии (5 Н) все покрытия пока- зали повреждения по дорожке износа после 25 циклов соединения. Серебря- ное покрытие было изношено после 10–15 циклов сопряжения. Коэффици- ент трения был около 1,2, и только при обработке против потускнения покры- тие показало более низкий коэффици- ент трения – от 0,2 до 1,0 в течение пер- вых 10 циклов сопряжения. Покрытия из белой бронзы и SURO720 показали умеренное повреж- дение: обнажение основного материала произошло после 25 циклов сопряже- ния. Коэффициент трения увеличился с 0,2 до 0,4 после 25 циклов соединений. Покрытие олово-никель имело отно- сительно высокий коэффициент тре- ния ( ~ 0,6), также произошло частичное обнажение основного материала. Наи- лучшие результаты были получены при нанесении никель-фосфорного покры- тия методом химического восстанов- ления, при котором после 25 циклов сопряжения обнаружилось лишь очень небольшое нарушение покрытия, а сле- ды воздействия на основной материал и вовсе отсутствовали. Пригодность к пайке (паяемость) В радиочастотные соединители, используемые в кабельных сборках, часто припаивают кабели. Пригодность к пайке – важный параметр, который был протестирован с помощью анали- за смачиваемости. Для этого испыта- ния использовался припой Sn 96,5 Ag 3,8 Cu 0,7 (согласно IPC J-STD-006/ISO9453). Испы- тания на паяемость проводились на новых образцах, также тестирование проходило и после хранения в течение 10 дней при 40°C и 95% относительной влажности. Такимобразомимитирова- лись условия хранения в соответствии с IEC 60068-2-78. Использовались два нормальных состава припоя: 1 (ROL0 согласно J-STD-004, 0,2% хлора) и 2 (ORL0 согласно J-STD-004, 0,5% хлора). Серебро как благородный металл ожидаемо показывает лучшие резуль- таты в этой категории. Даже после продолжительного хранения смачи- ваемость остаётся отличной. Белая бронза и SURO720 также показали хорошие результаты смачиваемости. Для белой бронзы и SURO720 характе- ристики паяемости сравнимы с сере- бром. После имитации хранения сма- чиваемость покрытий из белой бронзы немного снижается, но всё же материал имеет хорошую способность к пайке, обеспечивая требуемые электрические и механические характеристики ради- очастотных соединителей и кабельных сборок. В отличие от белой бронзы и SURO720 никель-фосфорное покрытие плохо припаивается и не соответствует тре- бованиям к смачиваемости, опреде- лённым протоколом испытаний. Даже при использовании более агрессивно- го нормального состава припоя 2 (0,5% хлора) требования к смачиваемости не были достигнуты. Олово-никелевое покрытие не подлежит пайке с помо- щью стандартных процессов. Пайка оловянно-никелевого покрытия зави- сит от трёх критических факторов: 1. качества электролитической ванны для нанесения покрытия; 2. продолжительности хранения дета- лей перед пайкой; 3. типа используемого состава припоя. Тип припоя особенно важен для покрытия олово-никель. В проведён- ном тесте (см. табл. 4) оловянно-нике- левое покрытие можно было спаять только с использованием очень агрес- сивного припоя, после чего требо- валась тщательная очистка. Никель- фосфорное и оловянно-никелевое покрытия не рекомендуются для сое- динителей, которые требуют пайки кабеля (всех кабельных сборок, чув- ствительных к ПИМ). Пассивная интермодуляция (ПИМ) Для большинства приложений на рынке связи пассивная интермоду- ляция является решающим критери- ем при выборе радиочастотных сое- динителей. В случае нестандартного или магнитного покрытия, прохожде- ние сигнала через соединитель может Рис. 3. Следы износа после 25 циклов сопряжения (нормальное усилие 5 Н, скольжение – 3 мм) Серебро с покрытием против потускнения SURO720 Олово-никель Химический никель-фосфор Таблица 3. Оценка износа различных покрытий Серебро Белая бронза и SURO720 Олово-никель Химический никель-фосфор – – – – + Таблица 4. Паяемость различных покрытий, определяемая балансом смачивания Серебро Белая бронза и SURO720 Олово-никель Химический никель-фосфор + + + + – – –