像大多數(shù)電子元件一樣,無(wú)數(shù)子元件和工藝的質(zhì)量直接影響到成品的質(zhì)量和性能。對(duì)于 PCB 級(jí)連接器,這些因素包括引腳材料、塑料類(lèi)型、模制塑料主體的質(zhì)量、尾部的共面性、表面光潔度(電鍍)的質(zhì)量、選擇正確的連接器電鍍、制造/組裝過(guò)程(將別針?lè)湃胨芰现校┖桶b等。
連接器電鍍是關(guān)鍵任務(wù)。影響端子或插座的壽命和質(zhì)量;它會(huì)影響耐腐蝕性、導(dǎo)電性、可焊性,當(dāng)然還有成本。
一、為什么要使用鍍金
金通常用于高可靠性、低電壓或低電流應(yīng)用。黃金用于高循環(huán)應(yīng)用,因?yàn)樗鼒?jiān)固耐用且具有出色的耐磨性能。Samtec 的黃金與鈷合金,這增加了硬度。黃金是一種貴金屬,這意味著它對(duì)環(huán)境的反應(yīng)不大。因此,金也被推薦用于惡劣的環(huán)境,因?yàn)樗粫?huì)產(chǎn)生可能導(dǎo)致接觸電阻增加的氧化物。
有時(shí),金是“必需品”,因?yàn)殡S著連接器的小型化,觸點(diǎn)太小而無(wú)法產(chǎn)生很大的法向力。因此,低法向力指導(dǎo)了鍍金的需要。金的缺點(diǎn)主要是成本,其次是較薄電鍍層的孔隙率,以及可焊性方面的一些細(xì)微差別。具體來(lái)說(shuō),許多客戶“成功”焊接了這些,但他們沒(méi)有焊接到 Au,因?yàn)?Au 溶解在熔化的焊料中。它們?cè)?Au 下焊接到鎳上。因此,從技術(shù)上講,金的可焊性很差是正確的。
二、為什么要使用鍍錫
錫是金的低成本替代品,具有出色的可焊性。與黃金不同,錫不是貴金屬。鍍錫在暴露在空氣中的那一刻就開(kāi)始氧化。因此,鍍錫觸點(diǎn)系統(tǒng)需要更大的法向力和更長(zhǎng)的觸點(diǎn)擦拭區(qū)域才能突破此氧化膜。錫通常是首選,因?yàn)樗诰哂羞m當(dāng)法向力的少量配合周期的應(yīng)用中成本相對(duì)較低。
三、最受歡迎的電鍍選項(xiàng)是什么
選擇性鍍金錫是 Samtec 最受歡迎的電鍍選項(xiàng),因?yàn)樗鼮樵O(shè)計(jì)師提供了兩全其美的選擇。接觸區(qū)域,即接觸與端子接腳和信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵區(qū)域,具有金的可靠性。尾部焊接到板上,成本更低,錫的可焊性得到改善。
四、黃金可以焊接嗎
應(yīng)該非常仔細(xì)地考慮這個(gè)過(guò)程,因?yàn)殄兘饡?huì)溶解在焊料中,因此焊料槽污染和金脆化的風(fēng)險(xiǎn)是真實(shí)存在的:
1.如前所述,焊膏不會(huì)焊接到金板上。金板溶解在熔化的焊料中,焊接在鎳底板上進(jìn)行。
2.一旦金重量對(duì)焊點(diǎn)的貢獻(xiàn)為 3% 到 5%,脆化就成為一個(gè)問(wèn)題。
五、鍍金厚度對(duì)電子觸點(diǎn)和連接器有什么影響
黃金價(jià)格徘徊在歷史高位附近,因此預(yù)計(jì)使用它的制造商希望盡可能削減成本。因此,我們經(jīng)常被問(wèn)到是否可以減少黃金的數(shù)量。這得看情況。有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn):要么減少鍍層面積,要么減少金沉積物的厚度。在某些情況下,選擇性電鍍可用于減少需要金的區(qū)域。至于減少厚度,這取決于應(yīng)用程序,其中許多受 MIL 規(guī)范或 ASTM 規(guī)范的約束。對(duì)于軍事和航空航天中使用的鍍金部件來(lái)說(shuō)尤其如此。商業(yè)和消費(fèi)產(chǎn)品可能是減薄的候選產(chǎn)品,但必須考慮犧牲性能和壽命的可能性。
指定和保持適當(dāng)?shù)碾婂兒穸葘?duì)于從無(wú)源電子元件獲得最佳性能至關(guān)重要。指定厚度時(shí)必須考慮許多因素,包括產(chǎn)品應(yīng)用、環(huán)境和預(yù)期壽命。
對(duì)于某些部件,最關(guān)心的可能是插入和拔出力和生命周期測(cè)試。無(wú)論使用何種厚度,鎳硬化金可能比其較軟的純金更能承受力。在這種情況下,厚度不像硬度那么重要。但是,如果生命周期測(cè)試很關(guān)鍵,那么 0.000050英寸的較厚金鍍層將比 0.000030英寸持續(xù)更多的周期。
對(duì)于其他部件,可焊性或孔隙率可能是關(guān)鍵特性。當(dāng)孔隙度很重要時(shí),最好有較重的金鍍層或兩層金。然而,較高的金厚度會(huì)對(duì)可焊性產(chǎn)生負(fù)面影響。超過(guò) 0.000050英寸的金會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)變脆,因此較少的金最適合它正確地結(jié)合到鎳底板上。
如果需要高循環(huán)、低力、良好的孔隙率和可焊性,請(qǐng)不要擔(dān)心。如果連接器在投入使用之前進(jìn)行了預(yù)鍍錫,那么帶有 0.000050英寸黃金的金沉積物將提供上述所有功能。預(yù)鍍錫將去除大部分金并用錫涂層保護(hù)鎳表面。當(dāng)最終在其應(yīng)用中焊接時(shí),任何剩余的金都會(huì)被去除。
許多接觸部件在相對(duì)溫和的環(huán)境中只配合一次,這使得插入/拔出和孔隙率不那么重要。這是另一個(gè)黃金就足夠的例子。那么,減薄可以省錢(qián)嗎?在某些情況下,是的。但我們必須記住,為連接器部件指定黃金的主要原因是耐腐蝕性和導(dǎo)電性。這些因素必須是任何減薄決定的核心。