连接器电镀小课堂系列三 打底电镀、基体金属、润滑、电压

摘要/前言

电镀会影响连接器系统的寿命和质量，包括耐腐蚀性、导电性、可焊性，当然还有成本。


【小课堂背景】   

这是 Samtec质量工程经理 Phil Eckert 和首席工程师 Matt Brown 讨论连接器电镀相关问题的系列第三部分，主题为 “打底电镀、基体金属、润滑、电压”。

之前的系列都获得了大家的一致认可和良好反馈。因此系列第三部分即刻上线，用以回答大家感兴趣的连接器电镀问题。

这些问题主要涉及镀金和镀锡，因为这是最常见的连接器电镀选项。

Q1：什么镀层最好？ 打底电镀厚度应为多少？


A1：Samtec 打底电镀的镍含量至少为 50 µ"。这不仅能提高耐用性，还能防止基底金属迁移。镍底镀层可在针脚的铜和金表面处理或镀层之间形成物理屏障。镍的价格也很便宜。

镍的缺点是延展性差。如果连接器引线在电镀后成型或弯曲（如直角成型工艺），过厚的镀层可能导致开裂。

Q2：你们建议对连接器进行润滑吗？


A2：我们很少建议对 Samtec 连接器进行润滑，因为对于我们大多数客户的应用而言，这并非必要。尽管如此，我们并不反对对连接器进行润滑，您可以在我们的连接器上使用润滑剂。

例如，我们的一些连接器系列具有异常高的法向力、插拔力，因此我们为这些连接器提供了标准润滑选项。在这些情况下，可能由于法向力过大，连接器在插拔过程中可能会损坏。

此外，润滑还能增加一层防腐蚀保护。我们已经成功地在镀金和镀锡触点上使用了润滑剂。润滑剂最初广泛应用于锡与锡的接合。这种接合会导致摩擦腐蚀，而润滑剂可以轻松缓解这种腐蚀。金对金的接合可以使用润滑剂来封闭孔隙，延长在腐蚀性服务环境中的使用寿命。

Q3：连接器镀金和镀锡的额定电压和电流安培数是多少？


A3：在之前的问答环节中，我们提到镀锡的最高连续使用温度为 105°C，镀金的最高连续使用温度为 125°C。虽然我们有专为电源应用设计的连接器，但大多数 Samtec 板对板元件都是传输信号的，电流水平从 5.00 毫米间距双刀片 "电源连接器套件 "的 24 安培左右，到 2.54 毫米间距连接器套件的5-6安培，再到 0.80 毫米间距微系统的 2 安培左右不等。

触点系统所能承载的电流大小最好用电流承载能力（CCC）来表示。接触系统的几何形状、环境条件、客户印刷电路板上元件的密度和位置都会影响电流通过连接器时不可避免的自然温升。我们的目标是将电流控制在不超过最高连续使用温度的水平。因此，连接器系统可承受的电流大小与温度有关。

Q4：基底金属是否会影响镀金或镀锡的功能？


A4：我们不建议根据连接器引脚的基体金属进行表面处理。在 Samtec，我们大多数端子和触点的基体金属都是磷青铜或铍铜，镀金和镀锡都能很好地与这两种基体金属配合使用。镀金在铍铜触点系统上很常见，这通常是因为较小、密度较高、外形较低的连接器系统通常由铍铜制成。这些较小的接触系统产生的法向力较低，在30 - 40克之间，因此镀金铍铜更受欢迎。

同样，插入力和拔出力也是镀锡触点系统的一个考虑因素。如系列第一篇所述，镀锡触点系统的最小厚度通常为 100 微英寸，通常为 150 微英寸或更厚，这会影响插入力和拔出力，尤其是在高密度（即高引脚数）连接器系统中。

在镍打底镀金的电镀组合是专为铜基合金设计的。

Q5：边缘卡连接器应使用哪种电镀层？


A5：我们建议在边缘卡连接器的引脚上镀硬金；我们的金是钴硬化金。同样，我们建议印刷电路板上与连接器配合的焊盘也采用钴硬化金。对于焊盘，我们建议其硬度为 ASTM B 488 Type 2, Grade C。我们建议这样做，因为大多数边缘卡应用都会经历高插拔循环。

【总    结】     
   
Samtec作为一家立足于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系列第四、第五部分，敬请期待！