Revestimentos em contatos elétricos: medição simples usando o método de fluorescência de raios-X
Devido à sua ampla gama de aplicações, existem inúmeras tecnologias para fabricação de contatos na área de conexões elétricas. Essas tecnologias têm como objetivo principal otimizar parâmetros importantes, como resistência elétrica ou capacidade de estresse mecânico para a respectiva aplicação. Para este propósito, materiais de base metálica com um ou vários revestimentos metálicos são normalmente usados como materiais de contato. A espessura desses revestimentos é importante para a caracterização do contato. A medição da espessura do revestimento é, portanto, essencial para o processo e para o controle de qualidade na produção de contatos elétricos.
A Tabela 1 mostra vários exemplos de materiais de base e revestimentos usados com frequência para conexões elétricas. As combinações possíveis resultam em vários sistemas de revestimento, incluindo revestimentos múltiplos, que requerem medição. Para a determinação correta da espessura do revestimento por análise de fluorescência de raios-X, a estrutura do revestimento e o material de base devem ser conhecidos. Isso geralmente envolve várias medições. O gerenciamento e a calibração às vezes necessários para essas medições consomem tempo e levam rapidamente a estruturas confusas e sujeitas a erros. O número de medições necessárias agora pode ser reduzido consideravelmente com o software de avaliação WinFTM® Versão 6.
O método IOBC (Independent of Base Composition) simplifica o procedimento. Com este método, a espessura do revestimento pode ser medida corretamente, independentemente da composição do material de base. A simplificação do procedimento aumenta a precisão da medição. Um material de base alterado é levado em consideração automaticamente pelo software.
Essas opções oferecidas pelo WinFTM® V 6 são melhor ilustradas com base em exemplos específicos. O primeiro exemplo é o sistema Au / Ni / Base. Várias ligas de Cobre e ligas de Ferro são usadas como materiais básicos. Para avaliação clássica, o software para cada contato Au / Ni do respectivo material de base a ser medido deve ser conhecido (medido). Medindo com o método IOBC, todos os contatos agora podem ser medidos em uma operação. A comparação de um sistema de revestimento (filmes de espessura conhecida) em CuSn6 e CuZn36 mostra que o material de base praticamente não tem influência na espessura de revestimento medida. Além disso, os resultados obtidos standard less são altamente satisfatórios em termos de precisão e repetibilidade dos revestimentos Au e Ni. Mesmo ao medir o padrão gratuitamente.
Há uma limitação do método IOBC para revestimentos que contêm elementos que também estão presentes no material de base, por exemplo Cu / CuZn. Um material de base definido deve ser usado neste caso. Os revestimentos Sn são uma exceção importante a esta regra: uma vez que o elemento Sn tem dois componentes mensuráveis amplamente separados no espectro de fluorescência de raios-X (linhas Sn-K e Sn-L), onde ambas as linhas do revestimento podem ser vistas, mas apenas as linhas Sn-K do material de base, com sua alta energia, contribuem para o espectro. Portanto, os revestimentos Sn em materiais de base contendo Sn também podem ser medidos usando o método IOBC. A Tabela 3 mostra uma comparação de diferentes revestimentos de Sn em CuSn6 e CuZn36. A influência do material de base na espessura medida do revestimento Sn também é desprezível neste caso.