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Samtec连接器小课堂 | 连接器电镀常识Q&A

2023-04-18 00:00:00

【摘要/前言】

像大多数电子元件一样，无数子元件和工艺的质量直接影响到成品的质量和性能。对于PCB级连接器，这些因素包括针脚材料、塑料类型、模制塑料体的质量、尾部的共面性、表面处理（电镀）的质量、选择正确的连接器电镀、制造/组装过程（将针脚置入塑料件中）和包装等等。

小课堂背景：连接器镀层是关键任务
电镀影响到端子或插座的寿命和质量（即磨损）；它影响到耐腐蚀性、导电性、可焊性，当然还有成本。
我们与Samtec的质量工程经理Phil Eckert先生谈了与连接器电镀有关的所有事情，特别把它分成一个系列，Samtec质量和加工专家经常被问到的连接器电镀问题。
顺便说一句，这里的目标不是要写一本关于连接器电镀、化学或冶金的教科书。我们希望为最常见的电镀问题提供简要的、切中要害的答案。

Q1：为什么使用镀金？

A1
金通常被指定用于高可靠性、低电压或低电流应用。金被用于高插拔次数应用，因为它很坚固，有很好的磨损性能。我们的金是用钴合金制成的，这增加了硬度。我们还推荐金用于恶劣的环境，因为它将保持没有氧化物，这可能导致接触电阻的增加。
金是一种贵金属，这意味着它对环境的反应不大。
此外，有时金是一个 “必需品”，因为随着连接器的小型化，触点太小，无法产生太多的法向力。因此，低法向力引导了对镀金的需求。
金的缺点主要是成本，然后是较薄的镀层的孔隙率，以及关于可焊性的一些细微差别。具体来说，许多客户 “成功地” 焊接了这些产品，但他们并没有焊接到金，因为金会溶解在熔融的焊料中。他们是在焊接金下面的镍。因此，从技术上讲，说金的可焊性差是正确的。

Q2：为什么使用镀锡？

A2
锡是一种成本比金低的替代品，并且具有出色的可焊性。与金不同，锡不是一种贵金属。镀锡在暴露于空气中时就开始氧化。因此，镀锡的接触系统需要更大的法向力和更长的接触擦拭面积来突破这种氧化膜。
锡通常是首选，因为它的成本相对较低，适用于具有适当法向力的少数配接周期的应用。(顺便说一下，上面视频中的连接器是SSW系列。)

Q3：最受欢迎的电镀方案是什么？

A3
选择性镀金锡是Samtec最受欢迎的电镀选项，因为它为设计者提供了两全其美的最佳选择。接触区，即触点与端子引脚接口和信号传输的关键区域，具有金的可靠性。焊在电路板上的尾部，具有较低的成本和改进的锡的可焊性。

Q4：金可以被焊接吗？

A4
这是个复杂的问题。有些人说你不应该把镀金的元件焊接到PCB上。另一些人说可以，但要谨慎！你应该谨慎，因为镀金会溶解在焊料中，有焊料污染的风险，还有金脆化的风险。
关于脆化问题，一旦金对焊点的重量贡献达到3%或5%，脆化就会成为一个问题。关于金在焊料中的溶解，正如上文所解释的，焊膏不是焊接在金板上的。金板溶解在熔化的焊料中，焊接发生在镍底板上。

Q5：可以将镀金和镀锡的连接器配对吗？电化学腐蚀会是什么情况？

A5
在为您的应用选择连接器时，重要的是选择接触区域具有类似电镀材料的配套连接器。接触区域的不同金属会导致电化学腐蚀。电化腐蚀通常发生在电负性不同的金属上。
图表显示了不同的电镀材料在电势方面的相互反应。根据这个图表，金和锡的电势很高。

总结
Samtec作为一家立足连接器领域数十年的企业，对于连接器电镀，有着坚实的技术积累和多元的实践经验。我们理解连接器设计过程中遇到的每一个挑战。后续我们将继续带来连接器小课堂Q&A系列，敬请期待！