Новые технологии контактов в разъёмах SAMTEC: нитрид титана против золота
Компания Samtec разместила 15 августа 2016г на своём сайте краткий обзор технологических инноваций в своих разъёмах. Эта информация представляется полезной для разработчиков аппаратуры на печатных платах.
В электронике механические контакты являются основным источником ненадёжной работы аппаратуры. Поэтому материалы, используемые для контактов, всегда являются предметом активного обсуждения. Наиболее распространёнными материалами для покрытия контактов являются нитрид титана и золото. Оба типа покрытия выглядят примерно одинаково, имея разные оттенки желтого цвета. Рассмотрим аргументы за и против у этих материалов.
Преимущества золота
Золото считается лучшим проводником в электронике, однако отношение к его применению сильно изменяется со временем в первую очередь из-за изменения цен на золото. Начиная с 1980 года цены на золото поднимались и опускались весьма сильно, что приводило к пересмотру стандартов в электронике. Первоначально принятым стандартом в электронике Telcordia (Bellcore) считалось необходимым покрытие слоем золота толщиной 50мкм никелевых контактов любого назначения, включая выводы компонентов, кабели и точки заземления. Но когда цена золота выросла и стали доступны другие более дешёвые материалы, стандарты скорректировали. Многие компании для снижения себестоимости предложили уменьшить толщину покрытия золотом до 30мкм, аргументируя это тем, что характеристики не ухудшаться. После следующего повышения цены золота предложили использовать соединения золота и эта практика сохранилась до сегодняшнего дня. Производители стали дифференцированно подходить к выбору количества золота в конкретном приложении в зависимости от условий его работы..Одовременно стали внедряться другие материалы для контактов.
.
Преимущества нитрида титана
Нитрид титана (TiN) в отличие от золота является относительно недорогим материалом. Этот материал уже тысячи лет используется в качестве припоя, а также применяется в качестве износостойкого и декоративного покрытия. Изделия, покрытые им, по внешнему виду не отличаются от золота и могут иметь различные оттенки в зависимости от соотношения металла и азота в соединении. NiT является бинарным химическим соединением титана с азотом, он стал интересен для радиотехники начиная с 20-х годов прошлого века. Хотя проводимость TiN в 17 раз хуже, чем у золота, но износостойкость и низкая цена сделали его распространенным покрытием для контактов..
Ключом к созданию недорогих и надёжных разъёмов является селективное покрытие. Оно позволяет комбинировать покрытие разных участков соединения различными материалами. Недорогой TiN можно использовать для покрытия площадок припайки выводов разъёмов, а золото использовать только в самых критических местах, например, для покрытия штырьков разъёмов. Так же можно варьировать толщину слоя золота от 10мкм до 30мкм в зависимости от планируемой частоты коммутации разъёмов. На этих принципах и основана контактная система в серии разъёмов Samtec Tiger Eye™ . Отличные механические характеристики контактов обеспечиваются сплавом бериллий-медь (бронза BeCu). В них используется многорядная система контактов с различным шагом, обеспечивающая избыточное число точек касания при стыковке по боковым граням. Эти разъемы идеальны в качестве межплатных соединителей, поскольку платы имеют ровную плоскую поверхность. Основное назначение серии Tiger Eye™ - обеспечить эффективное по стоимости и беспроблемное соединение для поверхностного монтажа. Выступающие по бокам микро-хвостики контактов для пайки разъёма дают возможность более эффективно использовать площадь печатной платы. В зависимости от размера платы и приложения, Samtec предлагает полный ряд опций Tiger Eye™ для межплатных соединений. Например, серия SEML включает двойной ряд бронзовых контактов с блокирующими зажимами и приваренными усиками, гарантирующих целостность сигналов. Основные характеристики разъёмов SEML:
- - Поляризованная двухрядная система до 100 контактов из сплава бериллий-медь
- - Контактная система Tiger Eye™
- - Шаг контактов 0.80мм
- - Опции: замыкающие зажимы и приваренные усики для жестких условий
- - Назначение: поверхностный монтаж с вертикальной компоновкой
Другими опциями обладает серия SFC, в контактах которой вместо соединения BeCu используется PhBr, гарантирующее большое число циклов соедиения-раъединения и множество вариантов компоновки. Характеристики разъёмов SFC:
- Используются недорогие надёжные облегченные контакты Tiger Eye™ с шагом 1.27мм
- Есть варианты для поверхностного монтажа и для установки в сквозные отверстия на плате
- - Используется вертикальная конфигурация
На сайте Samtec представлены много других серий разъёмов с различными опциями, из которых можно выбрать наиболее подходящие по характеристикам и цене.
Для заказов обращайтесь в ООО “Макро Тим» по адресу alexerk@macroteam.ru и по тел. +7(495)306-0026.