端子的電鍍與檢驗
一、端子電鍍基本知識
1.定義
電鍍：是金屬電沉積過程的一種，指簡單金屬離子或絡離子通過電化學方法在固體(導體或半導
體)表面上放電還原為金屬原子附著於電極表面，從而獲得一金屬層的過程。
2。目的
電鍍由改變固體表面特性從而改變外觀，提高耐蝕性，抗磨性，增強硬度，提供特殊的光、電、
磁、熱等表面性質。
3.端子電鍍知識簡介
大多數的電子聯結器，端子都要作表面處理，一般即指電鍍。有兩個主要原因：一是保護端子簧片基材不受腐蝕；二是優化端子表面的效能，建立和保持端子間的接觸介面，特別
是膜層控制。換句話說，使之更容易實現金屬對金屬的接觸。
防止腐蝕：
多數聯結器簧片是銅合金製作的，通常會在使用環境中腐蝕，如氧化、硫化等。端子電鍍就是讓簧片與環境隔離，防止腐蝕的發生。電鍍的材料，當然要是不會腐蝕的，至少在應
用環境中如此。
表面優化：
端子表面效能的優化可以通過兩種方式實現。一是在於聯結器的設計，建立和保持乙個穩定的端子接觸介面。二是建立金屬性的接觸，要求在插入時，任何表**層是不存在的或會破裂。
沒有膜層和膜層破裂這兩種形式的區別也就是***電鍍和非***電鍍的區別。***電鍍，如金、鈀、及其合金，是惰性的，本身沒有膜層。因此，對於這些表面處理，金屬性的接觸是「自動的」。
我們要考慮的是如何保持端子表面的「高貴」，不受外來因
素，如汙染、基材擴散、端子腐蝕等的影響。
非金屬電鍍，特別是錫和鉛及其合金，覆蓋了一層氧化膜，但在插入時，氧化膜很容易破
裂，而建立了金屬性的接觸區域。
(1)***端子電鍍
***端子電鍍是指***覆蓋在底層表面，底層通常為鎳。一般的聯結器鍍層厚度：
15~50u金，50~100u鎳。最常用的***電鍍有金、鈀及其合金。
金是最理想的電鍍材料，有優異的導電及導熱性能。事實上在任何環境中都防腐蝕。由於這些優點，在要求高可靠性的應用場合的聯結器中，主要的電鍍是金，但金的成本很高。
鈀也是***，但與金相比有高的電阻、低的熱傳遞和差的防腐蝕性，可是耐摩擦性有優
勢。一般採用鈀鎳合金(80~20)應用於聯結器的接線柱中(post)。
設計***電鍍時需要考慮以下事項：
a.多孔性
在電鍍工藝中，金在眾多暴露在表面的汙點上成核。這些核繼續增大而在表面展開，最後這些島狀物(孤立的物體)互相衝撞而完全覆蓋了表面，形成多孔性的電鍍表面。金鍍層的多孔性與鍍層厚度有一定的關係。
在15u以下，多孔性迅速增加，50u以上，多孔性很低，實際降低的速率可以忽略。這就是為什麼電鍍的***厚度通常在15~50u範圍內的原因。多孔性和基材的缺陷，如包含物、疊層、沖壓痕跡、沖壓不正確的清洗、不正確的潤滑等
也有一定的關係。
b.磨損
端子電鍍表面的磨損，也會造成基材暴露。電鍍表面的磨損或壽命取決於表面處理的兩種
特性：摩擦係數和硬度。硬度增加，摩擦係數減少，表面處理的壽命會提高。電鍍金通常為硬金，含有變硬的活化劑，其中co(鈷)是最常見的硬化劑，能提高金的耐磨損
性。鈀鎳電鍍的選擇可大大提高***鍍層的耐摩性和壽命。一般在20~30u的鈀鎳合金上再覆
蓋3u的金鍍層，既有良好的導電性，又有很高的耐磨性。
另外，通常便用鎳底層來進一步提高壽命。
c.鎳底層
鎳底層是***電鍍要考慮的首要因素，它提供了幾項重要功能，確保端子接觸介面的完
整性。通過正面性的氧化物表面，鎳提供了一層有效的隔離層，阻隔了基材和小孔，從而減少了小孔腐蝕的潛在的可能；並提供了位於***電鍍層之下的一層硬的支撐層，從而提高了鍍層壽命。什麼樣的厚度合適呢？
鎳底層越厚，磨損越低，但從成本及控制表面的粗造度
考慮，一般是擇50~100u的厚度。
(2)非***電鍍
非***電鍍不同於***之處在於它們總是有一定數量表**層。由於聯結器的目的是
提供和保持乙個金屬性的接觸介面，這些膜層的存在必須要考慮到.一般來講，對於非***的電鍍，正向力要求很高足以破壞膜層，進而保持端子接觸介面的完整。擦洗作用對於
含有膜層的端子表面顯得也很重要。
端子電鍍中有三種非金屬表面處理：錫(錫鉛合金)、銀和鎳。錫是最常用的，銀對高電流
有優越性，鎳只限於應用於高溫場合。
a.錫表面處理
錫也指錫鉛合金，特別是錫93-鉛3的合金。
我們是從錫的氧化物膜層很容易被破壞的事實而提出使用錫的表面處理。錫鍍層表面會覆蓋一層硬的、薄的、易碎的氧化物膜。氧化膜下面是柔軟的錫。
當某種正向力作用於膜層時，錫的氧化物，由於很薄，不能承受這種負荷，而又因為它很脆，易碎而開裂。在這樣的條件下，負載轉移至錫層，由於又軟又柔順，在負載作下很容易流動。因為錫的流動，氧化物的開裂更寬了。
通過裂縫和間隔層。錫擠壓至表面提供金屬接觸。錫鉛合金中鉛的作用是減少錫須的產生。
錫須是在應力作用下，錫的電鍍物表面形成一層單晶體(錫須)。錫須會在端子間形成短路。增加2%或更多的鉛即能減少錫須。
還有一模擬例的錫鉛合金是錫：鉛=60：40，接近於我們焊接的成份比例(63：
37)，主要用於要焊接的聯結器中。但是最近有越來越多的法律要求在電子及電氣產品中減少鉛的含量，很多的電鍍端子要求無鉛電鍍，主要有純錫、錫/銅和錫/銀電鍍，可以通過在銅與錫層之間鍍一層鎳或使用不光滑
的無光澤的錫表面減緩錫須的產生。
b.銀表面電鍍
銀認為是非***端子表面處理，因為它與硫、氯發生反應形成硫化膜。硫化膜是半導體，
會形成「二極體」的特徵。
銀也是軟的，與軟金差不多。因為硫化物不容易被破壞，所以銀不存在摩擦腐蝕。銀有優異的導電及熱傳導性，在高電流下不會熔解，是用在高電流端子表面處理的極好的材料。
(3)端子潤滑
對於不同的端子表面處理，潤滑的作用是不同的，主要有兩個功能：降低摩擦係數和提供
環境隔離
a.降低摩擦係數有兩個效果：
第一、降低聯結器的插入力；
第二、通過降低摩損提高聯結器的壽命
b.端子潤滑能夠通過形成「封閉層」阻止或延緩環境對接觸介面的接觸，而提供環境的隔離。一般來說，對於***表面處理，端子潤滑是用來降低摩擦係數，提高聯結器的壽命。
對於錫的表面處理，端子潤滑是提供環境隔離，防止摩擦腐蝕。
雖然在電鍍的下一工序能夠新增潤滑劑，但它只是一種補充的操作。對於那些需要焊接到pcb板的聯結器，焊接清洗可能失去了潤滑劑。潤滑劑粘灰塵，如果應用在有灰塵的環境中會導致電阻增大，壽命降低。
最後，潤滑劑的耐溫度的能力也可能限制它的應用。
(4)端子表面處理小結
***電鍍，假定覆蓋在50u的鎳底層上
金是最常用材料，厚度取決於壽命要求，但可能受到多孔性衝擊。
鈀並不推薦使用於可焊接性保護場合
銀對生鏽和遷移敏感，主要用於電源聯結器，通過潤滑，銀的壽命可顯著改善
錫有好的環境穩定性，但必須保證機械穩定性.
壽命值只是乙個經驗值，僅供參考
4.電鍍工藝流程
cleaning(超聲波脫脂)electro cleaning(電解脫脂)
water rinse/ blow off(水洗/吹乾)
acid etching(活化)
water rinse/ blow off(水洗/吹乾)
nickel plating(鍍鎳)water rinse/ blow off(水洗/吹乾)
activation(鈀鎳活化)
palladium/nickel plating(電鍍鈀鎳)
water rinse/ blow off(水洗/吹乾)
gold plating(鍍金)
water rinse/ blow off (水洗/吹乾)
activation(錫鉛前活化)tin/lead plating(電鍍錫鉛
聯結器的基本知識
聯結器的基本效能可分為三大類：即機械效能、電氣效能和環境效能。另乙個重要的機械效能是聯結器的機械壽命。
機械壽命實際上是一種耐久性（durability）指標，在國標gb5095中把它叫作機械操作。它是以一次插入和一次拔出為乙個迴圈，以在規定的插拔迴圈後聯結器能否正常完成其連線功能（如接觸電阻值）作為評判依據。1．機械效能就連線功能而言，插拔力是重要地機械效能。
插拔力分為插入力和拔出力（拔出力亦稱分離力），兩者的要求是不同的。在有關標準中有最大插入力和最小分離力規定，這表明，從使用角度來看，插入力要小（從而有低插入力lif和無插入力zif的結構），而分離力若太小，則會影響接觸的可靠性。聯結器的插拔力和機械壽命與接觸件結構（正壓力大小）接觸部位鍍層質量（滑動摩擦係數）以及接觸件排列尺寸精度（對準度）有關。
2．電氣效能聯結器的主要電氣效能包括接觸電阻、絕緣電阻和抗電強度。①接觸電阻高質量的電聯結器應當具有低而穩定的接觸電阻。聯結器的接觸電阻從幾毫歐到數十毫歐不等。
②絕緣電阻衡量電聯結器接觸件之間和接觸件與外殼之間絕緣性能的指標，其數量級為數百兆歐至數千兆歐不等。③抗電強度或稱耐電壓、介質耐壓，是表徵聯結器接觸件之間或接觸件與外殼之間耐受額定試驗電壓的能力。④其它電氣效能。
電磁干擾洩漏衰減是評價聯結器的電磁干擾遮蔽效果,
電磁干擾洩漏衰減是評價聯結器的電磁干擾遮蔽效果，一般在100mhz~10ghz頻率範圍內測試。對射頻同軸聯結器而言，還有特性阻抗、插入損耗、反射係數、電壓駐波比（vswr）等電氣指標。由於數字技術的發展，為了連線和傳輸高速數字脈衝訊號，出現了一類新型的聯結器即高速訊號聯結器，相應地，在電氣效能方面，除特性阻抗外，還出現了一些新的電氣指標，如串擾（crosstalk），傳輸延遲（delay）、時滯（skew）等。
3．環境效能常見的環境效能包括耐溫、耐濕、耐鹽霧、振動和衝擊等。①耐溫目前聯結器的最高工作溫度為200℃（少數高溫特種聯結器除外），最低溫度為-65℃。由於聯結器工作時，電流在接觸點處產生熱量，導致溫公升，因此一般認為工作溫度應等於環境溫度與接點溫公升之和。
在某些規範中，明確規定了聯結器在額定工作電流下容許的最高溫公升。②耐濕潮氣的侵入會影響連線h絕緣性能，並鏽蝕金屬零件。恆定濕熱試驗條件為相對濕度90%~95%（依據產品規範，可達98%）、溫度+40±20℃，試驗時間按產品規定，最少為96小時。
交變濕熱試驗則更嚴苛。③耐鹽霧聯結器在含有潮氣和鹽分的環境中工作時，其金屬結構件、接觸件表面處理層有可能產生電化腐蝕，影響聯結器的物理和電氣效能。為了評價電聯結器耐受這種環境的能力，規定了鹽霧試驗。
它是將聯結器懸掛在溫度受控的試驗箱內，用規定濃度的氯化鈉溶液用壓縮空氣噴出，形成鹽霧大氣，其暴露時間由產品規範規定，至少為48小時。④振動和衝擊耐振動和衝擊是電聯結器的重要效能，在特殊的應用環境中如航空和航天、鐵路和公路運輸中尤為重要，它是檢驗電聯結器機械結構的堅固性和電接觸可靠性的重要指標。在有關的試驗方法中都有明確的規定。
衝擊試驗中應規定峰值加速度、持續時間和衝擊脈衝波形，以及電氣連續
性中斷的時間。
⑤其它環境效能根據使用要求，電聯結器的其它環境效能還有密封性（空氣洩漏、
液體壓力）、液體浸漬（對特定液體的耐惡習化能力）、低氣壓等。
電鍍基本知識
包括金屬件和非金屬件進行電鍍 化學鍍 化學處理和電化學處理。鍍覆層厚度鍍覆層特徵 後處理 以上，光亮鎳5 m以上，微裂紋鉻0.3 m以上。例2 cu ep ni5b cr0.3r 銅材，電鍍光亮鎳5 m以上，普通鉻 以上，光亮鎳5 m以上，微裂 時，需在該鍍層名稱前標出其鍍覆方法及 以上，化學鍍鎳1...
電鍍基本知識介紹
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