找回密码
 注册
查看: 270|回复: 2
打印 上一主题 下一主题

电子连接器镀锡产品的失效机制

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
1#
发表于 2022-3-28 13:19 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

EDA365欢迎您登录!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
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。​
* ]) b" s, {! s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。​
" U/ R- ?1 h* i% y+ g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。​! `. m. j3 Y9 \, X
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。​. u; D" l: K: K' T" h) i; A, Q
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。​) F/ a) ^- B) U, P4 Y+ V  ~" I3 U/ R6 T
---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。​0 K9 P2 E3 d" @  e
---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,​
' _4 P; J# A2 I. M; R氧化锡有二个特点:​! u- }3 P2 C- @7 C4 I
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。​/ J: K! {7 x$ J. P3 O2 W
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。​8 J. r! ^# ^5 n( V. y
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。​
3 k" d6 E6 |: U1 q9 B2 B7 T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。​6 Z/ X/ \6 D" ?. x
所以,对于镀锡产品:​* u7 S# c6 E; }
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;​! U/ a, J8 w3 K, O2 a0 ~
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。​
7 M5 E/ w- {) l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。​- V& z+ j% A+ ~* O% C) |, k9 H9 \
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。1 e$ P% M* n7 l6 U: G

. r# n# R3 j! \2 N! E

该用户从未签到

2#
发表于 2022-3-28 14:43 | 只看该作者
盐雾测试是一种静态的

该用户从未签到

3#
发表于 2022-3-28 16:03 | 只看该作者
氧化锡不导电
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

关闭

推荐内容上一条 /1 下一条

EDA365公众号

关于我们|手机版|EDA365电子论坛网 ( 粤ICP备18020198号-1 )

GMT+8, 2025-5-30 09:26 , Processed in 0.078125 second(s), 23 queries , Gzip On.

深圳市墨知创新科技有限公司

地址:深圳市南山区科技生态园2栋A座805 电话:19926409050

快速回复 返回顶部 返回列表