电接触理论 --- 连接器镀金
常见的主要为镀金镀银镀锡三种:
镀金:金具有很高的化学稳定性,只溶于王水,不溶于其它酸,金镀层耐蚀性强,导电性好,易于焊接,耐高温,硬金具有一定的耐磨性。对钢、铜、银及其合金基体而言,金镀层为阴极性镀层。因成本限制,(2.5微米以下厚度)镀层不可避免存在孔隙,影响其防护性能。一般腐蚀性气氛通过金镀层孔隙对底层或底镀层造成了浸蚀,再扩散到表面形成可观测到的斑点。金是最理想的电镀材料,有优异的导电及导热性能。事实上在任何环境中都防腐蚀。由于这些优点,在要求高可靠性的应用场合的连接器中,主要的电镀是金,但金的成本很高。随着电镀工艺水平的提高,以及贵金属如金的价格一路上升, 逐渐将金的厚度减薄,同时采用其他金属如钯来替代。
钯也是贵金属,但与金相比有高的电阻、低的热传递和差的防腐蚀性,可是耐摩擦性有优势。一般采用钯镍合金(80~20)。连接器镀金规格常用有50u",30u",15u",3u";早期的G/F是镀3u" min,但后来随着金价不断增长,电子产品价格不断下降,逐渐地G/F被镀成1u"了,只要看上去有金色即可,如果非要用厚度来衡量,一般管控1u" min。
单独的金是焊不上的。单独的镍也是焊不上的,一般焊脚镀金的1~10U就算OK,太多了反而焊不上哦。纯金是不能用锡焊接的,其实无铅焊接时,薄薄的浸金层在充足的热量与锡量下,会快速的溶入液锡主体中(溶速117μin/sec),形成四处分散AuSn4的IMC。金面快速走光了,底镍即与液锡共同在介面间组成焊点强度所必须的基础IMC(Ni3Sn4),反之如果黄金层之未能及时逸走与散开,仍然停留在化镍基地表面或附近的AuSn4,其之脆性更是另一枚定时炸弹,也就是所谓的“金脆”(GoldEmbrittlement)现象。
镀银:银有良好的导热导电性,焊接性能好,银镀层具有较高的化学稳定性,与水和大气中的氧均不起作用,但易溶于稀硝酸和热的浓硝酸。在含有卤化物、硫化物的空气中,银层表面很快变色,破坏其外观及反光性能,并改变电性能。通常如果工作电流比较大,镀银发黑并不影响产品载流能力,即无功能性影响。
镀锡:锡通常是在焊接部分,早前使用锡铅合金。随着无铅化的要求普及开来,通常用锡的其他合金代替Sn/Pb如SnAgCu等。
综上所述,一般的连接器公母对接部分镀层厚度:1~50u金,1~50u钯镍,50~100u镍。通常情况下,镀金可以替代镀银,反之不妥,基本上的区分如下:
下表表示的是无底层金属,以及底层 5 um 铜或者镍镀金的孔隙性比较。
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