端子電鍍基本知識

1、端子電鍍基本知識端子的電鍍與檢驗一、端子電鍍基本知識1 定義電鍍：是金屬電沉積過程的種，指簡單金屬離r或絡離J通過電化學方法在固體（導體或半導體）農(nóng)面上放電還原為金屬原子附著于電極衣面，從而獲得金屬層的過程。2。目的電鍍由改變固體衣面特性從而改變外觀，扌是高耐蝕性，抗磨性，增強硬度，提供特殊的光、電、磁、熱等衣而性質(zhì)。3.端子電鍍知識簡介大多數(shù)的電子連接器，端子都要作表而處理，一般即指電鍍。有兩個主要原因：一是保護端子簧片基材不受腐蝕：二是優(yōu)化端子表面的性能，建立和保持端子間的接觸界而，特別是膜層控制。換句話說，使之更容易實現(xiàn)金屬對金屬的接觸。防止腐蝕：多數(shù)連接器簧片是銅合金制作的，通常會在使

2、用環(huán)境中腐蝕，如氧化、硫化等。端子電鍍就是讓簧片與環(huán)境隔離，防止腐蝕的發(fā)生。電鍍的材料，當然要是不會腐蝕的，至少在應用環(huán)境中如此。表面優(yōu)化:端子表而性能的優(yōu)化可以通過兩種方式實現(xiàn)。一是在于連接器的設計，建立和保持一個穩(wěn)定的端子接觸界而。二是建立金屬性的接觸，要求在插入時，任何表而膜層是不存在的或會破裂。沒有膜層和膜層破裂這兩種形式的區(qū)別也就是貴金屬電鍍和非貴金屬電鍍的區(qū)別。貴金屬電鍍，如金、耙、及英合金，是惰性的，本身沒有膜層。因此，對于這些表而處理,金屬性的接觸是“自動的”。我們要考慮的是如何保持端子表面的“高貴”，不受外來因素，如污染、基材擴散、端子腐蝕等的影響。非金屬電鍍，特別是錫和鉛及

3、其合金，覆蓋了一層氧化膜，但在插入時，氧化膜很容易破裂，而建立了金屬性的接觸區(qū)域。(1)貴金屬端子電鍍貴金屬端子電鍍是指貴金屬覆蓋在底層表面，底層通常為鐮。一般的連接器鍍層厚度：1550u金，50100u線。最常用的貴金屬電鍍有金、耙及其合金。金是最理想的電鍍材料，有優(yōu)異的導電及導熱性能。事實上在任何環(huán)境中都防腐蝕。由于 這些優(yōu)點，在要求高可靠性的應用場合的連接器中，主要的電鍍是金，但金的成本很髙。耙也是貴金屬，但與金相比有髙的電阻、低的熱傳遞和差的防腐蝕性，可是耐摩擦性有優(yōu)勢。一般采用耙銀合金(8020)應用于連接器的接線柱中(POST) o設計貴金屬電鍍時需要考慮以下事項：多孔性在電鍍工藝

4、中，金在眾多眾壺在表而的污點上成核。這些核繼續(xù)增大而在表而展開，最后 這些島狀物(孤立的物體)互相沖撞而完全覆蓋了表面，形成多孔性的電鍍表而。金鍍層的 多孔性與鍍層厚度有一左的關系。在15u以下，多孔性迅速增加，50u以上，多孔性很低, 實際降低的速率可以忽略。這就是為什么電鍍的貴金屬厚度通常在1550u范用內(nèi)的原因。 多孔性和基材的缺陷，如包含物、疊層、沖壓痕跡、沖壓不正確的淸洗、不正確的潤滑等 也有一定的關系。b.磨損端子電鍍表面的磨損，也會造成基材暴露。電鍍表面的磨損或壽命取決于表面處理的兩種特性：摩擦系數(shù)和硬度。硬度增加，摩擦系數(shù)減少表面處理的壽命會提高。電鍍金通常為硬金，含有變硬的活

5、化劑，其中Co（鉆）是慢常見的硬化劑，能提高金的耐磨損性。杷鎳電鍍的選擇可大大提高貴金屬鍍層的耐摩性和壽命。一般在2030u的耙鎮(zhèn)合金上再覆蓋3u的金鍍層，既有良好的導電性，又有很高的耐磨性。另外，通常便用鐐底層來進一步提高壽命。c.鐮底層礫底層是貴金屬電鍍要考慮的首要因素，它提供了幾項重要功能，確保端子接觸界面的完整性。通過正面性的氧化物表面，銖提供了一層有效的隔離層，阻隔了基材和小孔，從而減少了小孔腐蝕的潛在的可能；并提供了位于貴金屬電鍍層之下的一層硬的支撐層，從而提高了鍍層壽命。什么樣的厚度合適呢鐮底層越厚，磨損越低，但從成本及控制表面的粗造度考慮，一般是擇5（M00u的厚度。（2）非貴

6、金屬電鍍非貴金屬電鍍不同于貴金屬之處在于它們總是有一定數(shù)量表而膜層。由于連接器的目的是提供和保持一個金屬性的接觸界而，這些膜層的存在必須要考慮到一般來講，對于非貴金屬的電鍍，正向力要求很高足以破壞膜層，進而保持端子接觸界面的完整。擦洗作用對于含有膜層的端子表而顯得也很重要。端子電鍍中有三種非金屬表而處理：錫（錫鉛合金）、銀和銀。錫是最常用的，銀對高電流有優(yōu)越性，銀只限于應用于高溫場合。a.錫表面處理錫也指錫鉛合金，特別是錫93-鉛3的合金。我們是從錫的氧化物膜層很容易被破壞的事實而提出使用錫的表而處理。錫鍍層表面會覆蓋一層硬的、薄的、易碎的氧化物膜。氧化膜下而是柔軟的錫。當某種正向力作用于膜層

7、時，錫的氧化物，由于很薄，不能承受這種負荷，而又因為它很脆，易碎而開裂。在這樣的條件下，負載轉(zhuǎn)移至錫層，由于又軟又柔順，在負載作下很容易流動。因為錫的流動，氧化物的開裂更寬了。通過裂縫和間隔層。錫擠壓至表而提供金屬接觸。錫鉛合金中鉛的作用是減少錫須的產(chǎn)生。錫須是在應力作用下，錫的電鍍物表面形成一層單晶體（錫須）。錫須會在端子間形成短路。增加2%或更多的鉛即能減少錫須。還有一類比例的錫鉛合金是錫：鉛二60： 40,接近于我們焊接的成份比例（63： 37）,主要用于要焊接的連接器中。但是最近有越來越多的法律要求在電子及電氣產(chǎn)品中減少鉛的含量，很多的電鍍端子要求無鉛電鍍，主要有純錫、錫/銅和錫/銀電

8、鍍，可以通過在銅與錫層之間鍍一層銀或使用不光滑的無光澤的錫表面減緩錫須的產(chǎn)生。b.銀表面電鍍銀認為是非貴金屬端子表面處理，因為它與硫、氯發(fā)生反應形成硫化膜。硫化膜是半導體,會形成“二極管”的特征。銀也是軟的，與軟金差不多。因為硫化物不容易被破壞，所以銀不存在摩擦腐蝕。銀有優(yōu) 異的導電及熱傳導性，在高電流下不會熔解，是用在高電流端子表面處理的極好的材料。（3）端子潤滑對于不同的端子表面處理，潤滑的作用是不同的，主要有兩個功能：降低摩擦系數(shù)和提供環(huán)境隔離a.降低摩擦系數(shù)有兩個效果：第一、降低連接器的插入力；第二通過降低摩損提高連接器的壽命b 端子潤滑能夠通過形成“封閉層阻止或延緩環(huán)境對接觸界面的接

9、觸，而提供環(huán)境的隔離。一般來說，對于貴金屬表面處理，端子潤滑是用來降低摩擦系數(shù)，提高連接器的壽命對于錫的表面處理，端子潤滑是提供環(huán)境隔離，防止摩擦腐蝕。雖然在電鍍的下一工序能夠添加潤滑劑，但它只是一種補充的操作。對于那些需要焊接到PCB板的連接器，焊接清洗可能失去了潤滑劑。潤滑劑粘灰塵，如果應用在有灰塵的環(huán)境中會導致電阻增大，壽命降低。最后，潤滑劑的耐溫度的能力也可能限制它的應用。(4)端子表面處理小結?貴金屬電鍍，假立覆蓋在50u的銀底層上?金是最常用材料，厚度取決于壽命要求，但可能受到多孔性沖擊。?耙并不推薦使用于可焊接性保護場合?銀對生銹和遷移敏感，主要用于電源連接器，通過潤滑，銀的壽命

10、可顯著改善錫有好的環(huán)境穩(wěn)定性，但必須保證機械穩(wěn)定性.壽命值只是個經(jīng)驗值，僅供參考電鍍工藝流程Cleaning（超聲波脫脂）Electro Cleaning（電解脫脂）Water rinse/ Blow off （水洗/吹干）Acid Etching（活化）Water rinse/ Blow off （水洗/吹干）Nickel plating（鍍線）Water rinse/ Blow off （水洗/吹干）Activation （耙銀活化）Palladium/Nickel Plating （電鍍耙線）Water rinse/ Blow off （水洗/吹干）Gold plating（鍍金）Wat

11、er rinse/ Blow off （水洗/吹干）Acti vat i on （錫鉛前活化）Tin/Lead plating（電鍍錫鉛連接器的基本知識連接器的基本性能可分為三大類：即機械性能、電氣性能和環(huán)境性能。？ 另一個重要的機械性能是連接器的機械壽命。機械壽命實際上是一種耐久 性（durab訂ity）指標，在國標GB5095中把它叫作機械操作。它是以一 次插入和一次拔出為一個循環(huán)，以在規(guī)定的插拔循環(huán)后連接器能否正常完 成其連接功能（如接觸電阻值）作為評判依據(jù)。？?1.機械性能就連接 功能而言，插拔力是重要地機械性能。插拔力分為插入力和拔出力（拔出 力亦稱分離力），兩者的要求是不同的。在有

12、關標準中有最大插入力和最 小分離力規(guī)定，這表明，從使用角度來看，插入力要?。◤亩械筒迦肓?LIF和無插入力ZIF的結構），而分離力若太小，則會影響接觸的可靠性。？ ? 連接器的插拔力和機械壽命與接觸件結構（正壓力大?。┙佑|部位鍍層質(zhì) 量（滑動摩擦系數(shù)）以及接觸件排列尺寸精度（對準度）有關。？2.電 氣性能連接器的主要電氣性能包括接觸電阻、絕緣電阻和抗電強度。？ 接觸電阻高質(zhì)量的電連接器應當具有低而穩(wěn)定的接觸電阻。連接器的接觸 電阻從兒毫歐到數(shù)十毫歐不等。？ ？絕緣電阻衡量電連接器接觸件之間 和接觸件與外殼之間絕緣性能的指標，其數(shù)量級為數(shù)百兆歐至數(shù)千兆歐不 等。？ ？抗電強度或稱耐電壓、介質(zhì)耐

13、壓，是表征連接器接觸件之間或 接觸件與外殼之間耐受額定試驗電壓的能力。？其它電氣性能。？電 磁干擾泄漏衰減是評價連接器的電磁干擾屏蔽效果，電磁干擾泄漏衰減是 評價連接器的電磁干擾屏蔽效果，一般在100MHz、10GHz頻率范圍內(nèi)測 試。？ ？對射頻同軸連接器而言，還有特性阻抗、插入損耗、反射系數(shù)、 電壓駐波比（VSWR）等電氣指標。由于數(shù)字技術的發(fā)展，為了連接和傳輸 高速數(shù)字脈沖信號，出現(xiàn)了一類新型的連接器即高速信號連接器，相應地, 在電氣性能方面，除特性阻抗外，還出現(xiàn)了一些新的電氣指標，如串擾 （crosstalk）,傳輸延遲（delay）、時滯（skew）等。？ ？ 3.環(huán)境性 能常見的環(huán)

14、境性能包括耐溫、耐濕、耐鹽霧、振動和沖擊等。？ ？耐溫 目前連接器的最高工作溫度為200C （少數(shù)高溫特種連接器除外），最低 溫度為-65Co由于連接器工作時，電流在接觸點處產(chǎn)生熱量，導致溫升, 因此一般認為工作溫度應等于環(huán)境溫度與接點溫升之和。在某些規(guī)范中， 明確規(guī)定了連接器在額定工作電流下容許的最高溫升。？ ？耐濕潮氣的 侵入會影響連接h絕緣性能，并銹蝕金屬零件。恒定濕熱試驗條件為相對 濕度90%、95% （依據(jù)產(chǎn)品規(guī)范，可達98%）、溫度+4020C，試驗時間按 產(chǎn)品規(guī)定，最少為96小時。交變濕熱試驗則更嚴苛。？ ？耐鹽霧連接 器在含有潮氣和鹽分的環(huán)境中工作時，其金屬結構件、接觸件表面處理層 有可能產(chǎn)生電化腐蝕，影響連接器的物理和電氣性能。為了評價電連接器 耐受這種環(huán)境的能力，規(guī)定了鹽霧試驗。？它是將連接器懸掛在溫度受 控的試驗箱內(nèi)，用規(guī)定濃度的氯化鈉溶液用壓縮空氣噴出，形成鹽霧大氣, 其暴露時間由產(chǎn)品