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Recubrimientos en contactos eléctricos: medición simple utilizando el método de fluorescencia de rayos X

Plug-in contacts for various applications
Fischer Marketing Team | 24. abril 2020

Recubrimientos en contactos eléctricos: medición simple utilizando el método de fluorescencia de rayos X

Debido a su amplia gama de aplicaciones, existen numerosas tecnologías para la fabricación de contactos en el área de conexiones eléctricas. En última instancia, estas tecnologías están destinadas a optimizar parámetros importantes como la resistencia eléctrica o la capacidad de tensión mecánica para la aplicación respectiva. Para este propósito, los materiales de base metálica con uno o varios recubrimientos metálicos se usan normalmente como materiales de contacto. El espesor de estos recubrimientos es importante para la caracterización del contacto. Por lo tanto, la medición del espesor del revestimiento es esencial para el proceso y para el control de calidad en la producción de contactos eléctricos.

La Tabla 1 muestra varios ejemplos de materiales base y recubrimientos de uso frecuente para conexiones eléctricas. Las posibles combinaciones dan como resultado numerosos sistemas de revestimiento, incluidos múltiples revestimientos, que requieren medición. Para la correcta determinación del espesor del recubrimiento mediante análisis de fluorescencia de rayos X, se debe conocer la estructura del recubrimiento y el material base. Esto generalmente implica numerosas mediciones. La gestión y la calibración que a veces se requieren para estas mediciones lleva mucho tiempo y rápidamente conduce a estructuras confusas y propensas a errores. El número de mediciones necesarias ahora se puede reducir considerablemente con el software de evaluación WinFTM® Versión 6.

El método IOBC (independiente de la composición base) simplifica el procedimiento. Con este método, el espesor del recubrimiento se puede medir correctamente independientemente de la composición del material base. La simplificación del procedimiento aumenta la precisión de la medición. El software tiene en cuenta automáticamente un material base modificado.

Estas opciones ofrecidas por WinFTM® V 6 se ilustran mejor sobre la base de ejemplos específicos. El primer ejemplo es el sistema Au / Ni / Base. Se utilizan diversas aleaciones de Cu y aleaciones de Fe como materiales base. Para la evaluación clásica, se debe conocer (medir) el software para cada contacto Au / Ni del material base respectivo a medir. Al medir con el método IOBC, todos los contactos ahora se pueden medir en una sola operación. La comparación de un sistema de recubrimiento (películas de un espesor conocido) en CuSn6 y CuZn36 muestra que el material base prácticamente no tiene influencia en el espesor de recubrimiento medido. Además, los resultados obtenidos menos estándar son altamente satisfactorios en términos de precisión y repetibilidad de los recubrimientos de Au y Ni. Incluso cuando se mide estándar libre.

Existe una limitación del método IOBC para recubrimientos que contienen elementos que también están presentes en el material base, por ejemplo Cu / CuZn. En este caso, debe utilizarse un material base definido. Los recubrimientos de Sn son una excepción importante a esta regla: dado que el elemento Sn tiene dos componentes medibles ampliamente separados en el espectro de fluorescencia de rayos X (líneas Sn-K y Sn-L), donde se pueden ver ambas líneas del recubrimiento, pero solo las líneas Sn-K del material base, con su alta energía, contribuyen al espectro. Por lo tanto, los recubrimientos de Sn sobre materiales base que contienen Sn también se pueden medir utilizando el método IOBC. La Tabla 3 muestra una comparación de diferentes recubrimientos de Sn sobre CuSn6 y CuZn36. La influencia del material base en el espesor de recubrimiento de Sn medido también es insignificante en este caso.

Conclusión

Las numerosas mediciones requeridas para los sistemas de contacto debido a la gran cantidad de sistemas de recubrimiento empleados y materiales base se pueden reducir sustancialmente con el software WinFTM® V6. Esto reduce en gran medida el tiempo y el esfuerzo y minimiza el riesgo potencial de errores.

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