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    鍍錫類連接器產品的失效機制 時間:2021-06-25 編輯:蘇州UG环球视讯電子科技股份有限公司
    常用的連接器產品主要有兩種的電鍍材料,一種是貴金屬鍍層,代表材料爲Au;另一種是非貴金屬鍍層,代表材料爲Sn。

    從字面上理解,貴金屬鍍層可能就是價格貴的意思。其實不然。貴金屬鍍層的意思是這種金屬在空氣中不容易被氧化。相對應的非貴金屬鍍層材料就是在空氣中容易被氧化,錫、鎳、銀等在空氣中都容易被氧化或硫化,所以它們都是非貴金屬材料。

    在電子連接器的應用中,錫是一種常見的、應用很廣的非貴金屬鍍層材料,其在空氣中是很容易被氧化的。當然,氧化錫是不導電的。

    如果電子連接器表面鍍了一層錫,並且錫的表面被氧化了,這個氧化層又是不導電的,那麼連接器還能正常工作嗎?當然能正常工作。

    連接器產品進行鍍錫的主要目的包括兩個方面:1) 可焊性;2) 優化接觸界面。

    ---對於可焊性,我這裏不做更多的說明,讀者可以找到很多相關資料。

    ---對於優化接觸界面,其原理是由於金屬端子的基材銅合金是一種活潑金屬,在空氣中會被氧化,那麼在公母端子配合時,會由於氧化銅的存在而無法在公母端子間達到良好的配合。電鍍錫的目的就是爲了優化接觸界面。錫也是一種活潑金屬(錫比銅更活潑),在空氣中錫也容易被氧化。氧化錫也是不導電的。但是,

    氧化錫有二個特點:

    a) 氧化錫具有自封閉性能,表層的氧化錫會把內部的純錫遮蔽起來,從而使內部的純錫不被氧化。

    b )表層的氧化錫又脆又易破壞,在公母端子配合時,公母端子間的摩擦力會把表層的氧化錫破壞掉,從而與內部的純錫相接觸。這樣才能保證一個純錫的接觸界面。這也是使用錫電鍍的理由。需要說明的是,錫的電阻率是比黃銅高的,錫鍍層過厚,會由於錫電阻率過高的原因使接觸電阻下降。

    當公母端子(連接器配合後)端子間的正壓力或摩擦力會保證一個純錫的接觸界面產生。那麼對於連接器來講,在它的一生中,就要確保這個純錫的接觸界面不能被二次氧化,如果發生了二次氧化,那麼將會發生接觸電阻升高、接觸不良、開路等失效問題發生。

    在連接器的服務期內,如果發生熱脹冷縮現象,或者振動等情況,就會引起公母配合的端子間的微動,這個微動就有可能引發接觸界面間的二次氧化。這種失效在行業內稱爲微動腐蝕。

    所以,對於鍍錫產品:

    公母端子在配合時要有一定的配合力(正壓力)還要有一定的插入滑移距離才能把端子表面的氧化錫推走;

    在端子的長期工作中,要有足夠大的正壓力和保護措施(比如防微動腐蝕油)來保證產品的長期連接可靠。

    工作環境和端子原材料的選擇對微動腐蝕的發生會起到重要的作用。

    鍍錫產品的可靠性評估也是以揭露是否會發生微動腐蝕來評估的,比如讓材料老化失去正壓力;比如用振動來加速端子間的相對微動等。而鹽霧測試是一種靜態的氧化測試,其是不可能評估出錫鍍層的可靠性的,特別是不能評估出微動腐蝕失效。

    蘇州UG环球视讯是一家專業從事連接器、連接線設計和生產的製造商,致力於連接器的設計開發十餘年,並努力成爲行業中的領航者,傳統連接器主要有BTB、FPC、Wafer, Card-reader、RJ45、RJ11、USB、HDMI、Type C、type C Cable等;汽車類有FAKRA、HSD等智能駕駛通訊相關產品。爲客戶提供具有競爭力的方案與產品,爲中國創造貢獻力量。

         
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