连接器镀金厚度

连接器和触点的镀金厚度

连接器和接触器的镀金厚度的适当规范是设计的关键考虑因素。镀金对于要求高可靠性和耐用性的连接器来说，是一种特殊的光洁度;但是，镀金层的厚度会影响连接器的耐用性和最终的循环寿命。镀金连接器具有低接触电阻，适用于毫伏和毫安范围内的低信号电压和电流应用。由于黄金是一种贵金属，在大多数环境下，它不容易与化学物质发生反应，这意味着镀金连接器将随着时间的推移保持其导电性，因为黄金的厚度为基材与环境提供了足够的屏障。

由于贵重金属的高成本，连接器的镀金层通常是非常薄的，与其他镀金金属相比，镀金层的厚度为5 ~ 100uin (0.1 -25um)。然而，在极端情况下，金可以被镀到高达500uin到1000uin (12.5um到25um)的厚度。随着镀金层厚度的增加，镀金接头的耐蚀性和耐磨性都会增加。当连接器被镀上一层非常薄的“闪光”金矿(小于10uin, 0.25um)时，黄金是一个非常多孔的。镀金层的厚度可能看起来是连续的，但矿床中有成千上万的微孔，这使它更像是一层薄薄的金屏，而不是连续的无孔层。虽然镀金层不容易对腐蚀环境发生反应，但金的孔隙提供了一条通往基材的通道，使基材能够氧化并腐蚀金。

提高金接头的耐蚀性和耐磨性的方法之一是增加接头的厚度。随着镀层厚度的增加，镀层中孔隙的大小和数量逐渐减小。最终，随着厚度的不断增加，镀金层中的气孔将完全闭合，形成无孔的金层。当镀金是真正无孔，它提供了特殊的屏障腐蚀保护，防止腐蚀攻击的材料。然而，由于黄金的成本，重要的是平衡功能要求的镀金规定的厚度，以提供最经济的镀金连接器或接触。

镀金薄接头或触点(4-20uin或0.1-0.5um)

对于在磨损最小的受控环境中使用的金连接器，通常镀金厚度在4-20uin (0.1-0.5um)之间。在这个范围内的薄金层可以提供低的接触电阻以及优异的焊接性/线结合，同时消耗极少的金量。这是在使用过程中不重复循环或滑动的静态金触点的共同厚度。例如接地螺母或螺柱、固定触点或焊盘。

中等厚度镀金连接器或触点(30-50uin或0.75-1.25um)

对于环境和磨损周期适中的连接器和触点，普通功能镀金厚度在30-50uin (0.75-1.25um)之间。增加金的厚度到这个水平提供了极大的提高耐腐蚀性比薄金或镀金闪光镀。此外，在这个范围内的厚度为动态连接器或接触器提供了中等到良好的耐磨性。虽然在这些中等的水平上，金镀层通常不是无孔的，但在没有重复的凝结循环或潜在的腐蚀性化学侵蚀的中等环境中，金的厚度足以提供一定的腐蚀屏障。在此厚度范围内的镀件示例包括阳/阴销/插座，磷青铜或铍铜挠性触点或镀金触点弹簧。

高厚度镀金连接器或触点(大于50uin或1.25um)

对于要求最高的防腐蚀和耐磨性的应用场合，通常需要较重的50uin (1.25um)或更多的金镀层。根据连接器的基材和表面光洁度的不同，需要100uin (2.5um)或更多的镀金层来形成一个完全无孔的层，从而提供最好的屏障保护，防止基材的腐蚀。大于50uin的触点或连接器镀金在mil-spec和石油与天然气互连应用中很常见，这些应用暴露在更恶劣的环境以及热和开关周期中。在这个范围内的较重的金矿提供了足够的材料，当采用合适的底板进行适当的设计时，可以进行10,000次或更多的高循环。

镀金连接器的底板注意事项

对于大多数镀金连接器或触点，特别是当基材为铜或铜合金时，通常推荐使用镍下镀板。镍有以下几个主要功能:

• 扩散障碍:铜和合金元素，如锌和铅，可以通过固态扩散进入镀金层，在金/基体界面形成弱的金属间或共晶。这消耗了一些有效的黄金，降低了矿床的完整性和功能。一个镍下板形成了一个有效的屏障，以防止在金/基板界面上扩散的流动性。
• 校平层:镍底板可以作为一种平整剂，可以产生具有较低粗糙度的表面光洁度，从而减少摩擦，从而增加镀金连接器或接触的磨损保护。
• 承载层:镍层是一层坚硬的镀层，它为随后的镀金层的沉积提供了基础。这可以防止硬金矿的开裂，并提高在动态循环中使用的镀金连接器或接触器的整体耐磨性。
• 腐蚀抑制剂:镍下镀板可以作为一种有效的缓蚀剂，与最后的镀金层协同工作，以密封基材不受环境影响。这可以帮助减少所需的整体黄金厚度，以防止腐蚀的基板通过金矿。镍基板，如高磷化学镍，具有优异的耐腐蚀性，而高纯度镍，如氨基磺酸镍，则是最佳的焊接基础。因此，镍的类型和镍的厚度应该仔细考虑作为一个关键元素的镀金连接器和接触的整体设计。

镍下板的厚度可以根据连接器或接触器的设计要求而变化。然而，通常建议最小厚度为50uin (1.25um)，以提供上面列出的一些好处。

对高金厚度的可焊性考虑

值得注意的是，当镀金层厚度超过50in时，由于金在焊点中的扩散，焊点会发生脆化。当与锡合金接触时，金是一种流动性很强的金属，锡合金通常用于焊接。在低水平的黄金没有一个有害的影响强度的接头。然而，在较高的金厚度下，存在足够的金导致焊点的脆化。在发生明显的脆化之前，通常引用3%作为焊点允许的最大金量¹。因此，在指定镀金触点或连接器的厚度时，应考虑镀金的厚度以及焊接的数量和类型。在焊接点的振动是设计考虑因素的应用中，这是一个非常重要的问题。

镀金连接器或触点的一般厚度概要

表1下面提供了镀金连接器和触点的各种金厚度的摘要，并提供了通用的交叉参考规范和一个应用程序参考。请注意，本表中的厚度仅供参考。由于镀金应用和用途的多样性，必须进行彻底的评估和测试，以确保镀层满足所有的设计要求。

表1:功能性金的普通镀金厚度

提高黄金连接器和触点性能的技术

电子游艺棋牌先进的电镀技术提供多种镀金技术，以提高耐腐蚀和耐久性的镀金触点包括双金和APT-PST™。在双工镀金中，硬金层和软金层是串联镀制的，以提供净减少孔隙率的单层体系金矿床。APT-PST™是一种后板工艺，将一种独特的分子嵌入显微金孔中，在类似厚度的未处理金镀层上，极大地增强了耐蚀性和润滑性。该工艺可用于降低金的厚度/成本，并提高金或双相金矿的性能，以满足苛刻的设计要求。APT的工程人员可以提供更多关于这些过程的信息。

当镀金被镀在连接器和触点上时，它提供了许多理想的性能，包括低的接触电阻、随时间的持续导电率、耐腐蚀和可焊性。镀金层的厚度是设计的一个关键考虑因素，因为厚度影响着金矿床的性能和耐久性。本文简要介绍了在为镀金连接器选择光洁度时需要考虑的一些最常见的方面。如需更多信息，请随时与先进电镀技术工程组的成员联系电子游艺棋牌sales@www.sunytust.com或414.271.8138。

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博客作者:Brad B.，流程和评估工程师

引用:

• 格雷泽·j·克莱默和莫里斯·j·w·小;金对精螺距表面贴装焊点可靠性的影响，美国能源部，1991年