DD206862A1 - Oberflaechenbeschichteter steckverbinder - Google Patents

Abstract

OBERFLAECHENBESCHICHTETER STECKVERBINDER ZUM EINSATZ IN DER INFORMATIONSTECHNIK. ZIEL DER ERFINDUNG IST DIE ENTWICKLUNG EINES STECKVERBINDERS KLEINER MASSEN MIT PRAEZISIONSABMESSUNGEN UNTER BEIBEHALTUNG DER QUALITAET- UND ZUVERLAESSIGKEITSPARAMETER UND EINSATZ EINESKOSTENGUENSTIGEN TRAEGERWERKSTOFFES FUER KONTAKT- UND LEITERTEILE, WOBEI DURCH EINE OBERFLAECHENBESCHICHTUNG DIE KONTAKT- UND LEITEREIGENSCHAFTEN DES STECKVERBINDERS AUSREICHEND GESICHERT WERDEN. DIE ERFINDUNG BESTEHT IM EINSATZ DER MATERIALSCHICHTKOMBINATION TRAEGERWERKSTOFF - ZWISCHENSCHICHT - DECKSCHICHT FUER DIE KONTAKT- UND LEITERTEILE, WOBEI ALS TRAEGERWERKSTOFF WIE BEKANNT EINE ALUMINIUMLEGIERUNG VERWENDET WIRD, DIE ZWISCHENSCHICHT BESTEHT AUS EINEM CHEMISCH ABGESCHIEDENEN METALL, DIE DECKSCHICHT AUS BEKANNTEN GALVANISCHEN ODER CHEMISCHEN EDEL- UND/ ODER UNEDELMETALLEN UND DEREN LEGIERUNGEN. DIE VERSCHLEISSFESTIGKEIT DER MATERIALSCHICHTEN BILDET IN IHRER GROESSE EINE ALTERNIERENDE FOLGE UND VERHAELT SICH PROPORTIONAL ZUR GROESSE DES KONTAKTWIDERSTANDES DER MATERIALSCHICHTEN. DIE ERFINDUNG IST IN DER ELEKTROTECHNIK/ELEKTRONIK BEI KONTAKTBAUELEMENTEN MIT GERINGER ELEKTRISCHER LEISTUNGSBELASTUNG EINSETZBAR.

Description

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Oberflächenbeschichteter Steckverbinder Anwendungsgebiet der Srfindung

Die Erfindung betrifft einen oberflächenbeschichteten Steckverbinder, wie er vorzugsweise als Koaxialsteckverbinder in der Informationstechnik eingesetzt wird.

Charakteristik der bekannten technischen lösungen

Ss sind oberflächenbeschichtete Steckverbinder bekannt, bei denen die Kontakt- und Leiterteile aus einem elektrisch leitenden Trägerwerkstoff bestehen, dessen notwendige Kontakt- und Leitereigenschaften durch spezielle Deckschichten erreicht werden. Als Trägarwerkstoff werden Kupferlegierungen eingesetzt, die Deckschicht besteht aus Edel- bzw. Unedelmetallen. Nachteilig wirken sich insbesondere die Masse der Kupferlegierungen und die sehr hohen Materialkosten aus

Informationsquelle: Megla; Dezimeterwellentechnik, ITSB Verlag Technik Berlin

Weiter gibt es oberflächenbeschichtete Steckverbinder, bei denen Aluminiumlegierungen als Trägerwerkstoff verwendet werden. Hierzu sind zwei Varianten bekannt: 1· Die vollkommene anodische Oxidation der Leiter- und Kontaktteile und nachträgliches Blankdrehen der Eontaktstellen. Die auf den blanken, korrosionsgefährdeten Kontaktstellen sich sofort bildende sehr harte und nicht leitende Oxidschicht läßt sich nur durch große Kontakt-

kräfte zerstören, die in der Informationstechnik aufgrund der Miniaturisierung der Steckverbinder nicht mehr gegeben sind.

Informationsquellej Megla: Dezimeterwellentechnik VBB Verlag Technik Berlin

2. Das Aufbringen von-mehreren Schichten auf den Trägerwerkstoff zur Erzielung der Korrosionsbeständigkeit, geringer Kontakt- und Leiterwiderstände und mechanischer Verschleißfestigkeit. Durch ungenügende Makrostreufähigkeit der einzelnen Schichten ist eine exakte Toleranzeinhaltung der Passungs- und Leiterdurchmesser nicht gegeben und scheidet für derartige Anwendungsfälle aus. Informationsquelle: Socapex, Frankreich Hundsteckverbinderkatalog

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist der Sinsatz eines kostengünstigen Trägerwerkstoffes fur Kontakt- und Leiterteile, welcher durch eine Oberflächenbeschiehtung ausreichende Kontakt- und Leitereigenschaften des Steckverbinders sichert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder kleiner Lfesse mit Präzisionsabmessungen unter Beibehaltung der Qualitäts- und Zuverlässigkeitsparameter zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kontakt- und Leiterteile aus der Materialschichtkombination Trägerwerkstoff - Zwischenschicht - Deckschicht bestehen. Als Trägerwerkstoff wird, wie bekannt, eine Aluminiumlegie- rung eingesetzt, die Zwischenschicht besteht aus einem chemisch abgeschiedenen Metall. Die Yerschleißfestigkeit der Materialschichten bildet in ihrer Größe eine alternierende Folge und verhält sich proportional zur Größe des

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Kontaktwiderstandes der Materialschichten. In der weiteren Ausführung bestehen Trägerwerkstoff, Zwischenschicht und Deckschicht aus nicht ferromagnetischen Werkstoffen, die Zwischenschicht vorzugsweise aus Hiekel, die Deckschicht aus chemisch oder galvanisch abgeschiedenen Ed el- und/oder Unedelmetallen und deren legierungen, vorzugsweise Zinn. Die Zwischenschicht und die Deckschicht können so aufgebracht werden, daß sie nur an den Kontaktstellen vorhanden sind. Weiter ist es möglich, daß die Zwischenschicht die Funktion der Deckschicht übernimmt und zur Erhöhung der^;.;Härte einer Wärmebehandlung unterzogen wird.

Ausführungsbeispiel

Am Beispiel eines koaxialen Hochfrequenzsteckverbinders soll die Erfindung näher erläutert werden. Sin koaxialer Hochfrequenzsteckverbinder besteht im wesentlichen aus einem Außenleiter und einem über Stützscheiben konzentrisch angeordneten Innenleiter, wobei das lasseverhältnis von Außenleiter zu Innenleiter zirka das. Zehnfache beträgt. Bine Kupfersubstitution wirkt sich deshalb am Außenleiter besonders ökonomisch aus.

Erfindungsgemaß wird der Außenleiter spanabhebend aus Aluminiumlegierung-Halbzeugen gefertigt, wobei.der technologische Ablauf, Konstruktionsmaße und Prozeßparameter (hauptsächlich die Schnittgeschwindigkeit) keiner Veränderung bedürfen. Da aber Aluminium innerhalb kurzer Zeit in der atmosphärischen Luft eine elektrisch nicht leitende Oxidschicht bildet, welche durch die Kontaktkräfte beim Kontaktierungsvorgang nicht zerstört werden kann, ist das Aufbringen einer elektrisch gut leitenden, verschleißfesten und korrosionsbeständigen Oberfläche nötig. Auf den Trägerwerksto'ff des- Außenleiters wird eine Schichtkombination aus chemisch abgeschiedenen Nickel und galvanisch abgeschiedenen Zinn aufgebracht. Die Zwischenschicht aus chemisch abgeschiedenen Nickel ist aufgrund ihrer guten Makrostreufähigkeit gleichmäßig auf den Konturen des Kontakt- und

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Leiterteiles vorfertigungsgenau verteilt und garantiert damit die notwendige Idaßgenauigkeit zur Einhaltung der Präzisionsabmessungen für niedrige Reflexionsfaktoren bis zu höchsten Frequenzen. Diese in den Prozeßparametern beherrschbare dünne Zwischenschicht ist unmagnetisch und verhindert die Ausbildung eines frequenzabhängigen komplexen Wellenwiderstandes. Die relative Dichtheit dieser Schicht und die gute 7erSchleißfestigkeit erhöhen die Korrosions- und Abriebeigenschaften des Trägerwerkstoffes.

Neben der Funktion als Diffusionsbarriere verbessert sich aufgrund ihrer Härteeigenschaften das Federungsverhalten der Buchsenlamellen und es tritt eine Reduzierung der Strompfadverlängerungen ein. Die Zwischenschicht ist gleichzeitig die Haftgrundlage für galvanisch oder chemisch abgeschiedene bekannte Deckschichten. Die gegenüber der Zwischenschicht weichere Deckschicht bzw. Deckschichtkombination dient als Kontaktwerkstoff, ihre Schichtdicke ist anwendungsspezifisch. Die relativ geringe Härte ermöglicht einen gewissen Selbstreinigungseffekt der Kontaktflächen durch Fremdschichtzerstörung beim Kupplungsvorgang auch bei kleinen Kontaktkräften und gestattet die Ausbildung großflächiger Slementarkontakte und die Erhöhung der Redundanz der Kontaktstellen zur Erzielung niedriger Kontaktwiderstände bei relativ kleiner elektrischer Leitfähigkeit dieser Deckschicht.

fiTährend des Steckvorganges übt die Deckschicht außerdem noch eine gewisse Schmierwirkung auf die harte Zwischen-• schicht aus, ebnet die Oberflächenrauhigkeiten ein und verbessert die Gleiteigenschaften.

Claims (8)

L· O *4 Ό U U i Srfindungsanspruch

1. Oberflächenbeschichteter Steckverbinder, dessen Kontakt- und Leiterteile aus einem elektrisch leitfähigem Trägerwerkstoff und einer elektrisch ieitfähigen Deckschicht bestehen, gekennzeichnet dadurch, daß die Zontakt- und Leiterteile aus der Ifeteriaischichtkombination Trägerwerkstoff - Zwischenschicht - Deckschicht mit dem Tragerwerkstoff aus bekannten Aiuminiumlegierungen und der Zwischenschicht aus einem chemisch, abgeschiedenen Metall bestehen, wobei die Verschleißfestigkeit der Iv'Iaterialschichten in ihrer Größe eine alternierende Folge ist und sich proportional zur 'Größe des Kontaktwiderstandes der Materialschichten verhält.

2. Oberflächenbeschichteter Steckverbinder nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Trägerwerkstoff, Zwischenschicht und Leckschicht aus nicht ferromagnetischen Werkstoffen bestehen.

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3. Oberflächenbeschichteter Steckverbinder nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die chemisch abgeschiedene Zwischenschicht vorzugsweise aus ifickel besteht.

4. Oberflächenbeschichteter Steckverbinder nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Deckschicht aus chemisch oder galvanisch abgeschiedenen Sdel- und/oder Unedelmetallen oder deren Legierungen besteht.

5· Oberflächenbeschichteter Steckverbinder nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Deckschicht vorzugsweise aus Zinn besteht.

6. Oberflächenbeschichteter Steckverbinder nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zwischenschicht und die Deckschicht nur an den Kontaktstellen vorhanden ist.

7. Oberf.lächenbeschichteter Steckverbinder nach. Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zwischenschicht die
Punktion der Deckschicht übernimmt.

8. Oberflächenbeschichteter Steckverbinder nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß er einer Wärmebehandlung unterzogen wird.