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标题: 电子连接器镀锡产品的失效机制 [打印本页]

作者: House647 时间: 2022-3-28 13:19
标题: 电子连接器镀锡产品的失效机制
我们常用的连接器产品有两种主要的电镀材料，一种是贵金属镀层，代表材料为金；另一种是非贵金属镀层，代表材料为锡。
从字面上理解，贵金属镀层可能就是价格贵的意思。其实不然。贵金属镀层的意思是这种金属在空气中不容易被氧化。相对应的非贵金属镀层材料就是在空气中容易被氧化，锡、镍、银等在空气中都容易被氧化或硫化，所以它们都是非贵金属材料。
在电子连接器的应用中，锡是一种常见的、应用很广的非贵金属镀层材料，其在空气中是很容易被氧化的。当然，氧化锡是不导电的。
如果电子连接器表面镀了一层锡，并且锡的表面被氧化了，这个氧化层又是不导电的，那么连接器还能正常工作吗？当然能正常工作。
连接器产品进行镀锡的主要目的包括两个方面：1）可焊性；2）优化接触界面。
---对于可焊性，我这里不做更多的说明，读者可以找到很多相关资料。
---对于优化接触界面，其原理是由于金属端子的基材铜合金是一种活泼金属，在空气中会被氧化，那么在公母端子配合时，会由于氧化铜的存在而无法在公母端子间达到良好的配合。电镀锡的目的就是为了优化接触界面。锡也是一种活泼金属（锡比铜更活泼），在空气中锡也容易被氧化。氧化锡也是不导电的。但是，
氧化锡有二个特点：
a) 氧化锡具有自封闭性能，表层的氧化锡会把内部的纯锡遮蔽起来，从而使内部的纯锡不被氧化。
b )表层的氧化锡又脆又易破坏，在公母端子配合时，公母端子间的摩擦力会把表层的氧化锡破坏掉，从而与内部的纯锡相接触。这样才能保证一个纯锡的接触界面。这也是使用锡电镀的理由。需要说明的是，锡的电阻率是比黄铜高的，锡镀层过厚，会由于锡电阻率过高的原因使接触电阻下降。
当公母端子（连接器配合后）端子间的正压力或摩擦力会保证一个纯锡的接触界面产生。那么对于连接器来讲，在它的一生中，就要确保这个纯锡的接触界面不能被二次氧化，如果发生了二次氧化，那么将会发生接触电阻升高、接触不良、开路等失效问题发生。
在连接器的服务期内，如果发生热胀冷缩现象，或者振动等情况，就会引起公母配合的端子间的微动，这个微动就有可能引发接触界面间的二次氧化。这种失效在行业内称为微动腐蚀。
所以，对于镀锡产品：
公母端子在配合时要有一定的配合力（正压力）还要有一定的插入滑移距离才能把端子表面的氧化锡推走；
在端子的长期工作中，要有足够大的正压力和保护措施（比如防微动腐蚀油）来保证产品的长期连接可靠。
工作环境和端子原材料的选择对微动腐蚀的发生会起到重要的作用。
镀锡产品的可靠性评估也是以揭露是否会发生微动腐蚀来评估的，比如让材料老化失去正压力；比如用振动来加速端子间的相对微动等。而盐雾测试是一种静态的氧化测试，其是不可能评估出锡镀层的可靠性的，特别是不能评估出微动腐蚀失效。

作者: scott88 时间: 2022-3-28 14:43
盐雾测试是一种静态的

作者: Clap3hame3 时间: 2022-3-28 16:03
氧化锡不导电

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