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連接器接觸鍍層的設計因素


       接觸鍍層其它設計考慮有兩種,兩種考慮在一定程度上已經討論過,尤其是對優點的詳細討論。即底層與接觸潤滑的應用。
  底層‧兩種主要使用的電連接器底層材料是銅和鎳。如所討論過的,鎳的主要作用是作為貴金屬接觸鍍層的底層以保持表面鍍層的貴金屬特性。銅,作為貴金屬鍍層的底層不能提供相同的功能。如所討論的,銅是一種腐蝕源,銅蔓延能導致接觸表面的退化。銅在提高接觸鍍層耐久性方面也不如鎳有效。盡管存在這些限制,在不可接受鎳底層磁性的應用中銅仍然用作底層。
  鎳底層的第二個重要作用與永久性連接有關,保證可焊性--特別是為可軟焊產品提供一種活性(a shelf life)。保持可焊性將詳細討論。
  成功的焊接需要錫焊劑(tin of the solder)與基材金屬襯底(base metal substrate)成份間產生金屬間化合物。因為銅和鎳與錫形成金屬間化合物適合于焊接,因而作為底層以保持可焊性。保持可焊性的全部鍍層系統包括底層和錫,金或鈀表面涂層(coating)。不同系統分別有不同的保持可焊性機理。
  涂錫或焊劑的表面是可熔的(fusible)。錫涂層在焊接過程中熔化并滲入到襯底表面產生的金屬間化合物中。比較而言,金涂層表面是可溶解的(soluble),這意味著金完全溶解在焊劑里,金屬間化合物在裸露的底層形成。金涂層實質是保護了底層的可焊性。鈀在熔劑里溶解則慢得多,焊劑的結合通常是與鈀形成。
  焊劑(solder coatings)在保持其可焊性方面更加有效,就象其花費更少一樣。因為它們是焊劑而沒有引入新的退化機理。而另一方面,金則引入了新的退化機理,兩種情況都是因為錫-金金屬間化合物的形成。金-錫化合物易碎而降低了焊接的機械強度。熔化的金-錫化合物在焊液里的累積將最終降低焊接過程的有效性。因為這些原因,焊劑涂層是確保可焊性的更好方式。
焊接過程產生金屬間化合物是必要的,但金屬間化合物本身不是必須可焊的,且過量的金屬間化合物會產生可焊性問題。室溫下金屬間化合物的增多可能導致可焊性降低并有可能提高接觸電阻。銅-錫間化合物比錫-鎳間化合物增加得更快。
  許多銅合金是可焊的,且底層可以增強可焊性,尤其是鍍在黃銅基材金屬表面。黃銅表面需要底層以防止鋅的蔓延,但這也可能降低了可焊性。
接觸潤滑‧接觸潤滑常完成兩種不同的功能:
  .減小摩擦系數
  .提供環境保護
  減小摩擦系數有兩個益處。第一,它減小了連接器的配合力(mating forces)。第二,它通過減少磨損而提高了連接器的耐久性。

 

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