什么是微动腐蚀,镀锡连接器的典型失效模式

2020年11月18日 评论 254 858字

微动腐蚀是镀锡连接器的一种很典型的失效模式。锡在空气中很容易被氧化,而且氧化层还不导电,氧化层很脆,很容易被破坏,当线端连接器插入板端时,由于端子间的摩擦力,很容易把接触面上的氧化层破坏掉,露出了锡层,进而可以正常导电,不影响正常使用。

然而,不幸的是,当完成互插后,由于振动,或温度导致的热胀冷缩,端子的接触点会发生微小的位移(微米级别)。锡接触到了空气,造成了接触点的锡二次氧化,而这个氧化层是不容易被破坏掉的,这就会造成接触面阻抗变大,造成连接不良,这个就叫做微动腐蚀。

下图显示了微动腐蚀的形成过程:

什么是微动腐蚀,镀锡连接器的典型失效模式

(1) 初次匹配时,锡的氧化层裂开,漏出锡层,实现了可靠电接触;
(2) 接触点移动,露出新鲜的锡层。锡层暴露在空气中,形成了新的氧化层;
(3) 接触点多次移动,锡层氧化物残留堆积;
(4) 残留物堆积到一定的程度,形成瞬断现象(Intermittence),破坏了电连接。

发生了微动腐蚀的端子的情形

严重的腐蚀情况,看起来像是电气端子有黑暗污迹。污迹通常出现在实际电气接触的位置。下图显示了公端子上的严重腐蚀斑点。

什么是微动腐蚀,镀锡连接器的典型失效模式

在不太严重的情况下,很难看到腐蚀点,必须使用一些特殊的实验室设备才能识别到。

如何避免微动腐蚀?

一般情况下,应该从端子结构设计上来避免微动腐蚀。如下是一些额外的微动腐蚀防止措施:

(1)尽量减少端子匹配付之间的相对运动:额外的夹子或支架可以减少连接器移动;具有高接触力的端子,抵抗微动腐蚀性能通常优于低接触力的端子;连接器设计,允许端子"浮动",可以抵抗由于热循环引发的微动腐蚀。

(2)采用微动腐蚀“非易感”的镀层:如镀金或镀银。

(3) 采用接触面润滑剂:润滑剂可以滞后微动腐蚀的发生。

一个视频和结构设计

下面的动图是微动腐蚀的详细的形成过程

https://www.te.com.cn/chn-zh/videos/industrial/the-micro-match-contact-system.html

什么是微动腐蚀,镀锡连接器的典型失效模式

以及如何通过悬臂梁结构设计来防止微动腐蚀:

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来源:中线科技

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