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Rivestimenti sui contatti elettrici: Misurazione semplice con il metodo della fluorescenza da raggi X.

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

Rivestimenti sui contatti elettrici: Misurazione semplice con il metodo della fluorescenza da raggi X.

Considerata la vasta gamma di applicazioni, per la produzione di contatti nel settore dei collegamenti elettrici esistono numerose tecnologie. Queste tecnologie hanno in ultima analisi lo scopo di ottimizzare parametri importanti come la resistenza elettrica o la capacità di sollecitazione meccanica della rispettiva applicazione. A tale scopo, solitamente come materiali di contatto vengono utilizzati i materiali di base metallici con uno o più rivestimenti metallici. Lo spessore di questi rivestimenti è importante per la caratterizzazione del contatto. Pertanto per il processo e per il controllo di qualità nella produzione dei contatti elettrici è fondamentale la misura dello spessore del rivestimento.

La tabella 1 mostra diversi esempi di materiali di base e rivestimenti utilizzati di frequente per i collegamenti elettrici. Le possibili combinazioni danno luogo a numerosi sistemi di rivestimento, compresi rivestimenti multipli, i quali necessitano di misurazioni. Per una corretta determinazione dello spessore del rivestimento mediante analisi di fluorescenza da raggi X, occorre conoscere la struttura del rivestimento e il materiale di base. Questo solitamente implica la necessità di eseguire numerose misurazioni. A volte la gestione e la calibrazione previste per queste misurazioni richiedono molto tempo e portano alla realizzazione di strutture confuse e con errori. Grazie al software di valutazione WinFTM® Versione 6. il numero di misure necessarie può finalmente essere notevolmente ridotto.

Il metodo IOBC (indipendente dalla composizione di base) semplifica la procedura. Con questo metodo, lo spessore del rivestimento può essere misurato correttamente indipendentemente dalla composizione del materiale di base. La semplificazione della procedura aumenta la precisione della misura. Il materiale di base modificato viene preso in considerazione in maniera corretta e automaticamente dal software.

Queste opzioni offerte da WinFTM® V 6 sono illustrate al meglio con esempi specifici. Il primo esempio è il sistema Au/Ni/Base. Come materiali di base vengono utilizzate diverse leghe di Cu e di Fe. Nella valutazione classica, deve essere noto (misurato) il software per ogni contatto Au/Ni del rispettivo materiale di base da misurare. Misurando con il metodo IOBC, a questo punto è possibile misurare tutti i contatti in un'unica operazione. Il confronto con un sistema di rivestimento (lamina di spessore noto) su CuSn6 e CuZn36 dimostra che il materiale di base non ha praticamente alcuna influenza sullo spessore del rivestimento misurato. Inoltre i livelli di accuratezza e ripetibilità dei rivestimenti Au e Ni ottenuti senza standard sono molto soddisfacenti. Anche nel caso di misure prive di standard.

Esiste una limitazione del metodo IOBC per i rivestimenti che contengono elementi che sono presenti anche nel materiale di base, ad esempio Cu/CuZn. In questo caso è necessario utilizzare un materiale di base definito. I rivestimenti Sn costituiscono un'eccezione a questa regola: L'elemento Sn ha due componenti misurabili che risultano nettamente separate nello spettro di fluorescenza dei raggi X (linee Sn-K e Sn-L), in quanto si possono distinguere entrambe le linee dal rivestimento; tuttavia solo le linee Sn-K del materiale di base, con la loro elevata energia, contribuiscono allo spettro. Pertanto anche i rivestimenti Sn su materiali di base contenenti Sn sono misurabili con il metodo IOBC. La tabella 3 mette a confronto tra diversi rivestimenti Sn su CuSn6 e CuZn36. In questo caso è trascurabile anche l'influenza del materiale di base sullo spessore del rivestimento Sn misurato.

Conclusione

Le numerose misure richieste per i sistemi di contatto dovuta all'elevato numero di sistemi di rivestimento e materiali di base impiegati con il software WinFTM® V6 possono essere notevolmente ridotte. Questo consente di risparmiare tempo e sforzi e riduce al minimo il potenziale rischio di errori.

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