Was die Feuerverzinnung leistet
Beim Feuerverzinnen durchläuft das Band mit gereinigter und aktivierter Oberfläche ein Bad aus schmelzflüssigem Zinn. Nach dem Austritt aus dem Bad egalisiert ein berührungsloser Luftstrom das flüssige Zinn auf die Solldicke. Eine Inline-Röntgenfluoreszenzmessung erfasst die Schichtdicke während des gesamten Prozesses kontinuierlich auf beiden Seiten.
Das Ergebnis ist ein zweischichtiger Schichtaufbau: Eine intermetallische Phase (IMP) aus Cu₃Sn und Cu₆Sn₅ verbindet das Zinn metallurgisch mit dem Grundwerkstoff. Eine darüberliegende Schicht aus freiem Zinn bildet die Kontaktoberfläche.
Dieser Schichtaufbau bietet Eigenschaften, die galvanisch abgeschiedenen Zinnschichten ohne Reflow-Behandlung überlegen sind:
- Geringer Kontaktwiderstand – das freie Zinn bettet den Gegenkontakt großflächig ein und senkt so den Widerstand an der Kontaktstelle
- Hohe Whiskerbeständigkeit – die Bildung der IMP bei erhöhter Temperatur baut Eigenspannungen ab, die das Whiskerwachstum verursachen
- Gute Korrosionsbeständigkeit – es bildet sich ein passivierendes, stabiles und porenfreies Zinnoxid
- Gute Lötbarkeit – die freie Zinnschicht bleibt in gängigen Lötverfahren benetzbar
Beschichtungsvarianten
Was es ist: SnPUR® ist eine Feuerverzinnung mit reinem Zinn. Der Schichtaufbau besteht aus einer intermetallischen Phase aus Cu₆Sn₅, die mit dem Grundwerkstoff verbunden ist, und einer darüberliegenden Schicht aus freiem Reinzinn.
Einsatzbereich: Anwendungen, die einen geringen Kontaktwiderstand und gute Lötbarkeit bei üblichen Betriebstemperaturen (bis 130 °C) erfordern.
Wesentliche Eigenschaften:
- Sehr duktil – übersteht Stanzen und Biegen ohne Ablösen der Schicht
- Geringer Kontaktwiderstand durch große, nachgiebige Kontaktfläche
- Gute Lötbarkeit (verbessert sich mit zunehmender Schichtdicke)
- Schichtdicke: 0,7 µm bis 10 µm, je nach Anwendungsanforderung
Was es ist: SnTEM® entsteht aus einer Standard-Feuerverzinnung, die durch eine anschließende Wärmebehandlung vollständig in eine intermetallische CuSn-Verbindung umgewandelt wird. Es verbleibt kein freies Zinn.
Einsatzbereich: Mehrpolige Steckverbinder mit hohen Anforderungen an die Steckzyklen, bei denen Steck- und Ziehkräfte minimiert und die Verschleißbeständigkeit maximiert werden müssen.
Wesentliche Eigenschaften:
- Deutlich geringerer Reibwert als Reinzinn – senkt die Steck- und Ziehkräfte
- Hohe Oberflächenhärte (ca. 4 GPa Nanohärte gegenüber < 1 GPa bei SnPUR®) – hervorragende Verschleißbeständigkeit bei wiederholtem Stecken
- Schichtdicke: 0,7 µm bis 2 µm
- Nicht für Lötanwendungen geeignet
- Hinweis: Die hohe Härte schränkt die Umformbarkeit ein – bitte vor der Bestellung die Eignung für die vorgesehenen Biegeradien prüfen
Was es ist: SnTOP® ist eine Feuerverzinnung aus Zinn-Silber mit einem Silberanteil von ca. 4 %. Das Silber bewirkt eine Ausscheidungshärtung der Schicht.
Einsatzbereich: Anwendungen bei erhöhten Temperaturen (bis 160 °C), die eine Kombination aus reduzierten Steckkräften, Reibkorrosionsbeständigkeit und Lötbarkeit erfordern – als kostengünstige Alternative zu versilberten Oberflächen.
Wesentliche Eigenschaften:
- Einsatztemperaturbereich: –40 °C bis +160 °C
- Verbesserter Reibwert gegenüber SnPUR® – geringere Steck- und Ziehkräfte
- Gute Reibkorrosionsbeständigkeit und Abriebbeständigkeit
- Gute Lötbarkeit bleibt erhalten
- Gute Biegeeigenschaften bleiben erhalten
Der Vorteil: die intermetallische Phase (IMP)
Das zentrale Merkmal unserer feuerverzinnten Schichten ist die Bildung einer speziellen intermetallischen Phase (IMP) zwischen Grundwerkstoff und Zinnschicht. Da die Schicht unter Wärmeeinwirkung aufgebracht wird, ist sie praktisch frei von Eigenspannungen. Dadurch ist die Feuerverzinnung eine vollständig whiskerfreie Beschichtung.
- Hervorragende Haftung: Die IMP aus Cu₃Sn und Cu₆Sn₅ sorgt für eine besonders feste Verbindung mit dem Grundwerkstoff.
- Schutz vor Whiskern: Das Verfahren bietet einen hohen Schutz vor Whiskerbildung, ein entscheidender Faktor für die Langzeitzuverlässigkeit von Bauteilen.
- Optimaler Kontakt: Über der IMP sorgt eine duktile Schicht aus freiem Zinn für eine große Kontaktfläche und einen geringen Kontaktwiderstand und damit für stabile elektrische Verbindungen.
Technische Daten
Wir bieten ein breites Abmessungsspektrum für Ihre spezifischen Fertigungsanforderungen:
- Banddicke: 0,1 mm bis 2,0 mm
- Bandbreite: bis 400 mm
- Kantenausführung: Standardmäßig unverzinnte Kanten, auf Anfrage verzinnte Kanten
- Lieferformen: Lieferung als Standard-Coils oder als changierend gewickelte MULTICOIL®-Spulen für lange Fertigungsläufe
Typische Anwendungen
Feuerverzinnte Bänder eignen sich für eine Vielzahl elektrischer Steckverbinder in unterschiedlichsten Bauformen und Anwendungen.