אנשי תכנון שואלים לא פעם כמה זהב עליהם להגדיר לציפוי של פיני המחבר. עוד אני רושם את הבלוג הזה, (וכן, אני מיושן בדעותיי ואני ממש רושם זאת: אני לא משתמש ב -AI), עלה מחיר הזהב ב- 28% בערך, בששת החודשים האחרונים. לכן, השאלה המקורית – כמה זהב להגדיר לציפוי המחברים – הופכת רלוונטית ביותר.
ציפוי זהב הוא גורם משמעותי בגידול בעלויות
העלויות העיקריות במערכת מחברים הן:
- הגוף הפלסטי
- הפינים
- הציפוי של הפינים
- העבודה הכרוכה בהרכבה
- והאריזה
ואצל רוב המחברים – ובכן, לפחות אצל רוב מחברי Samtec – הפריטים שמחזיקים בעלות הגבוהה ביותר הם הפינים והציפוי שלהם.
לדוגמה, במוצר לחיבורים פנימיים בצפיפות גבוהה ובמרווח מגעים מיקרו (pitch-micro) עלות הפינים והציפוי יכולה להגיע ל- 25% – 30% מהעלות הכוללת של המחבר. אבל רצועת מגעים מרכזית בסיסית של 2.54 מ”מ (“כותרת”-header), העלות יכולה להגיע ל- 60% – 70% מהעלות הכוללת של המחבר.
הסיבה לכך טמונה בעובדה שהגודל היחסי של הגוף הפלסטי במחבר מיקרו זעיר שיצוק למקום (mold-to-position), יהיה כמעט תמיד גדול יותר מגודל הגוף של מחבר בסיסי ברצועה קווית (strip-line connector) חתוך למקום (cut-to-position). לעומת זאת, הפינים שב”כותרת” ובשקע בסיסיים של רצועה במרווח פינים של 2.00 מ”מ או 2.54 מ”מ, הפינים יהיו גדולים יותר ולכן, הציפוי שיידרש להם יהיה רב יותר. וכמובן שעלותם של פינים גדולים יותר עומדת להיות גדולה אף יותר, אם משתמשים בציפוי זהב.
לכן, לבחירה בפין ובציפוי המתאימים, יש השפעה מכרעת על העלות של מערכת המחברים.
למה כדאי להשתמש בציפוי זהב?
את הזהב נגדיר בדרך כלל עבור יישומים באמינות גבוהה, במתח נמוך או בזרם נמוך. זהב ישמש ביישומים למחזורי שימוש גבוהים מפני שהוא מוקשח ובעל תכונות בלאי מעולות (כאן אפשר למצוא דוגמה למחבר למחזורי שימוש רבים). הזהב שבו Samtec משתמשת הוא בסגסוגת עם קובלט, עובדה שמוסיפה לקשיותו. אנו ממליצים על זהב גם לסביבות עוינות, מפני שהוא לא מתחמצן, עובדה שמוסיפה לעמידות המגע.
זהב הוא מתכת אצילה, כלומר הוא לא מגיב הרבה לסביבתו. כמו כן, לפעמים זהב הוא “עניין של צורך” במובן זה שמחברים מתכווצים בגודל, המגעים קטנים מכדי ליצור כוח רב. לכן, כוחות נמוכים רגילים מובילים את הצורך בציפוי זהב.
החיסרונות של הזהב הם בראש ובראשונה עלותו, לאחר מכן, הנקבוביות הרבות בשכבות ציפוי דקות וכמה היבטים בקשר ליכולת ההלחמה. במיוחד לקוחות רבים מלחימים בהצלחה את כל הפינים המצופים זהב אל המעגל המודפס. אבל הם לא מלחימים לזהב, מפני שהזהב מתמוסס בחומר ההלחמה המותך. הם מלחימים את שכבת הניקל שמתחת לזהב. לכן מבחינה טכנית נכון יהיה לומר שלציפוי זהב יש יכולת הלחמה גרועה.
רצועת מגעים עם מרווח של
0.100 אינץ’
כמה ציפוי זהב צריך?
התשובה המיידית היא תשתמש באותה כמות שתענה על דרישות המערכת שלך ושתשמור על עלות הנמוכה ביותר. במילים אחרות, ודא שהכל פועל ועונה על דרישות המפרט לקבלת תכנון איכותי, אבל אל תגלוש לתכנון יתר בציפוי.
אבל מהי כמות הזהב שתיחשב מספיקה? לרוע המזל אין תשובה שנוכל להבטיח לך שהיא הנכונה לכל יישום. אבל למען הפשטות, אנו יכולים לומר לך שאת הרוב הגדול של לקוחות Samtec שמשתמשים בציפוי זהב אפשר לחלק לשלוש קטגוריות:
- ציפוי זהב דק מאוד (כ- 3 מיקרו אינץ’ או “הבזק”)
- ציפוי “סטנדרטי” (10 מיקרו אינץ’)
- ציפוי עבה (30 מיקרו אינץ’ או יותר)
ציפוי זהב דק מאוד או ציפוי זהב “הבזק” (flash) משמש ביישומים שבהם לערכת המחברים יהיו חיים קלים באופן יחסי, למשל סביבה משרדית. במונח “חיים קלים” אנו מתכוונים שהמחבר:
- לא עומד להיות בשימוש רב, ולא מיועד להתחבר ולהתנתק פעמים רבות. נניח 10-15 פעמים, בתלות במגע שנבחר.
- עומד להיות מותקן בסביבה נקייה שבה הוא לא יהיה נתון לחומרים או לאדים מאכלים.
- הוא לא עומד להיות נתון בתנודות טמפרטורה או בטמפרטורות גבוהות, ויימצא בסביבה שבה יש לחות נמוכה.
- הוא לא נתון לרעידות והלמים ולא צפוי שייפול או שינהגו בו בגסות.
לעומת זאת, ציפוי עבה ישמש ביישומים שבהם ערכת המחברים:
- מתוכננת להימצא במחזורי פעולה או להתחבר ולהתנתק לעתים קרובות. נניח 50 מחזורים או יותר בתלות במערכת המגעים.
- מותקנת בסביבות קשיחות שבהן היא תהיה נתונה בטמפרטורות גבוהות, בלחות גבוהה, בתנודות של טמפרטורה ולחות ולחומרים או אדים מאכלים.
- היישום אמור להיות נתון לרעידות והלמים גבוהים.
- כשל בציוד יוביל לתוצאות קשות מאוד, כגון אובדן חיי אדם או לפציעות.
המעניין הוא שהדרישות שהיו הופכות את המחבר מתאים לציפוי זהב “רגיל” הן ככל הנראה מעורפלות ביותר. אפשרות ציפוי -L (בדרך כלל 10 מיקרו אינץ זהב באזור המגע), היא האפשרות שבה רוב לקוחות Samtec בוחרים. כלומר, רוב לקוחות Samtec משתמשים בציפוי בעובי “רגיל” – 10 מיקרו אינץ’ של זהב – וציפוי כזה מתאים לגמרי ליישומים שלהם.
אגב, ציינתי שלוש מהאפשרויות לעיל לציפוי זהב שאנו מציעים. רבים ממוצרי Samtec קיימים עם מגוון רחב של אפשרויות ציפוי, החל בציפוי בדיל מלא, דרך “הבזק” זהב, ציפוי זהב בעובי מיוחד ועד ציפוי בדיל/עופרת ואחרים.
לידיעתכם, לפני שנים לרוב המחברים בציפוי זהב נדרשו 30-50 מיקרו אינץ’ זהב, לפי תקנים תעשייתיים כגון מפרטי Bellcore. מחירי הזהב שעלו בשנות השבעים והשמונים ובשנות התשעים, הובילו למפרטי Telecordia שדרשו מהמחבר לעמוד במפרט ביצועים במקום בעובי של ציפוי. למיטב זכרוני, זה הזמן שבו הדרישה לציפוי זהב עבה החלה לדעוך.
זה יותר מאשר רק עובי הציפוי
ועוד דבר חשוב:
ראשית עובי הציפוי אינו הגורם היחיד שקובע את הצלחתה של מערכת מחברים מחוברים. חשוב שמערכת המחברים שנבחרה תעמוד בדרישות היישום. Samtec מציעה כמה מערכות מגעים במגוון של קווי אמצע ושל גובהי מערום (stack), בתלות בדרישות התכנון שלך. למשל, מערכת המגעים Tiger eyeTM של Samtec מתוכננת לאמינות גבוהה וליישומים עם מחזורי פעולה גבוהים. היא מאופיינת במגעים בריבוי פינים – שבהם שלוש או ארבע נקודות מגע – עשויות מנחושת בריליום עם טיפול בחום. עם הציפוי הנכון, מערכת מגעים זו נבדקה ביותר מ- 1000 מחזורים. מערכות מגעים אחרות, שעשויות עם פחות מתכות ועם פחות נקודות מגע, לא יגיעו ל- 1000 מחזורים אפילו עם 50 מיקרו אינץ’ של זהב. להלן קישור למאמר בנושא זה אם תרצה להוסיף וללמוד.
שנית, עליך לקחת בחשבון מפרטים נוספים כגון כוח ניצב של ערכת המחברים המחוברים, השפעות אפשריות של מתכות לא דומות ואיכול גלווני, חומרים שמתחת לציפוי והעובי שלהם, יכולת הלחמה, טמפרטורת העבודה של המחבר וההשפעה שלה על הביצועים, מתח וזרם, כמות הרעידות וגורמים נוספים. זה לא רק הציפוי! כאן אפשר למצוא קישור שיש בו התחלה של מענה לנואים אלו ולאחרים.
שלישית, אם במערכת שלך נדרש שהמחברים ייבדקו מעבר לתקנים התעשייתיים הרגילים, שרבים מביניהם הם דרישות רגילות של יישומים ותעשיות לתנאים קשים, בדוק את היוזמה שלנו Severe Environment Testing (SET) (בדיקות לתנאים קשים).
כשהיא מונעת מתוך הדרישות לחיבורים פנימיים תקניים מסחריים לתפקוד גבוה, SET הוכחה כיוזמה מועילה במתן ביטחון בביצועים, לא רק ליישומים המוקשחים בתעשיות הצבאיות והאוויר, אלא גם ביישומי רכב וביישומים תעשייתיים ורפואיים.
ואם נדרש ליישום שלך מחזורי חיבור רבים ביותר, מוצרי ELP של Samtec עוברים בדיקות לפי תקנים חמורים שבהם מתבצעת הערכה של התנגדות המגעים בהדמיה של תנאי אחסון ותנאי שדה. מחברים אלו עברו מבחן זדוני של בדיקה תערובת גזים זורמת (MFG) במשך 10 שנים, הם נבדקים לכמות גבוהה ביותר של מחזורי חיבור (250 עד 2,500)וקיים מגוון של סוגי מחברים ומרווחי מגעים.
ולבסוף, אנחנו כאן לעזור. צור קשר עם קבוצת התמיכה ביישומים אם יש לך שאלות אודות כל מוצר מחבר, יישום או ציפוי של Samtec.
קרדיט:SAMTEC
