電子連接器常用之五金材料

連接器常用之

五金材料

概論及簡(jiǎn)介

第一頁(yè)，共三十七頁(yè)。電子連接器接觸傳輸

常使用之金屬材料

第二頁(yè)，共三十七頁(yè)。一般而言:

電子連接器之合金材料,其考量之材料特性大至如下:抗拉強(qiáng)度,降伏強(qiáng)度與彈性係數(shù)...等機(jī)器性質(zhì);延展性與彎曲疲勞性;熱傳導(dǎo)性與耐熱性(含熱膨脹率);導(dǎo)電率特性;抗氧化性與腐蝕性;精密加工成形性,特別是引線架(Lead

Frame);表面平坦度及電鍍性;焊接性(ChipBonding&WireBonding)非磁性(特別是應(yīng)用於音響產(chǎn)品)第三頁(yè)，共三十七頁(yè)。除其必須具備足夠之機(jī)械強(qiáng)度外，更必須具備良好之導(dǎo)電特性及耐熱性，以必免訊號(hào)傳送過(guò)程之衰滅；在所有金屬元素中，尤以金銀銅三者之導(dǎo)電物性為最佳；銀（約1.06倍之銅)>銅>金(約.077倍之銅)但金與銀屬貴重金屬,一般於電子連接器中只作電鍍材料使用,除降低接觸阻抗外,更可增加抗表面氧化性;而銅之價(jià)格低廉且導(dǎo)電性良好,因此電線電纜對(duì)採(cǎi)用純銅線作為電力,電信或資訊傳輸導(dǎo)體,同時(shí)其亦為電子連接器使用之最佳合金材料.電子連接器接觸傳輸常使用之金屬材料第四頁(yè)，共三十七頁(yè)。純銅之導(dǎo)電率雖佳,但其機(jī)械強(qiáng)度與耐熱性,不足以因應(yīng)電子連接器之要求,故必須添加合金元素來(lái)提高其機(jī)械強(qiáng)度與耐熱特性,但因添加金屬本身均具備有其原子特定尺寸,當(dāng)加入純銅中時(shí),因原子尺寸之差異而導(dǎo)致銅原子排列被扭曲,而導(dǎo)致電子傳輸過(guò)程受阻或衰減產(chǎn)生.一般市面上常見者有:黃銅(Cu-Zn);青銅(Cu-Sn);與洋白(CU-Ni)合金;雖其機(jī)械強(qiáng)度與耐熱特性均優(yōu)於純銅,但其導(dǎo)電率卻下降至40%IACS以下.IACS(InternationalAnnealedCopperStandard)為1913年訂定之導(dǎo)電率單位;定義:以純銅(99.9%)經(jīng)退火後之導(dǎo)電率為基準(zhǔn),其電阻係數(shù)為1.69微歐-cm,其它合金之導(dǎo)電率為相對(duì)退火後與純銅之比值.另有Cu-Fe,Cu-Cr與Cu-Ag均為低合金銅,屬導(dǎo)電性較佳之銅合金,分別運(yùn)用到高性能之電子連接器與電極材料,而鈹銅(Cu-Be)與釱銅(Cu-Ti),屬高強(qiáng)度之材料,但其相對(duì)之導(dǎo)電率亦偏低.電子連接器接觸傳輸常使用之金屬材料第五頁(yè)，共三十七頁(yè)。銅合金特色：具光澤性，不易腐蝕成形性佳 綜合材料的強(qiáng)度及延展性而言強(qiáng)度適度機(jī)械性質(zhì)：強(qiáng)度及延展性的定義降伏強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度延伸率硬度第六頁(yè)，共三十七頁(yè)。銅合金特色：方向性：平行滾壓方向的機(jī)械性質(zhì)與垂直滾壓方向的性質(zhì)不同。應(yīng)力鬆弛（stressrelaxation)導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性佳以99.9%純銅精煉退火銅為基準(zhǔn)InternationalAnnealedCopperStandard(%IACS)價(jià)格合理使用量為僅次於鋁合金之非鋼鐵金屬材料.第七頁(yè)，共三十七頁(yè)。端子材料一般使用黃銅:俗稱46青銅或青銅磷青銅:俗稱磷銅,彈性佳,韌性強(qiáng)鈹銅:高彈性,高韌性特性比較:第八頁(yè)，共三十七頁(yè)。連接器金屬端子之材料選用種類:黃銅 C2600,C2680磷青銅 C5191,C5210鎳銅 C7025鈹銅 C172,C174鈦銅 C199特性考量:強(qiáng)度導(dǎo)電度/熱傳導(dǎo)率抗應(yīng)力鬆弛價(jià)格 第九頁(yè)，共三十七頁(yè)。第十頁(yè)，共三十七頁(yè)。材料選擇之一般要求:導(dǎo)電率大:導(dǎo)電電流所產(chǎn)生之焦耳熱會(huì)使接觸部份之溫度上升,有時(shí)會(huì)超過(guò)容納Contact之Housing之容許溫度,因此導(dǎo)電率是限制連接器容許電流之一項(xiàng)重要因素.即使導(dǎo)電電流很小,有時(shí)因電路之緣故無(wú)法忽視連接器之電壓降,因此導(dǎo)電率較大(固定電阻小)較好.第十一頁(yè)，共三十七頁(yè)。彈性好:金屬?gòu)椈勺冃瘟亢徒佑|力在臨界範(fàn)圍內(nèi)為比例關(guān)係,但超過(guò)臨界範(fàn)圍時(shí)將永久變形,接觸力變小.因此,彈性範(fàn)圍(一般為張力/耐力)較大之材料較好,如此即使連接之contact或PCB尺寸在製造上有差異時(shí),亦不會(huì)超過(guò)彈性範(fàn)圍材料選擇之一般要求:第十二頁(yè)，共三十七頁(yè)。耐腐蝕較優(yōu)者:大電流、高電壓之contact有時(shí)並不作表面處理就使用,固須使用耐腐蝕較優(yōu)者.但有時(shí)使用貴金屬作處理,仍不可避免phinhole存在之問(wèn)題,故有用耐腐蝕較優(yōu)者.加工性較佳者:於經(jīng)濟(jì)之觀點(diǎn)考量,同時(shí)亦需考量電鍍加工佳者.其它:壓蓍型:伸展性較佳者,焊接型:焊接性較佳者.材料選擇之一般要求:第十三頁(yè)，共三十七頁(yè)。材料選用低接觸電阻與素材電阻而滿足迴路需求腐蝕電阻須低確實(shí)插入時(shí)，須有低摩擦力與良好的導(dǎo)電性適當(dāng)?shù)膹椥蕴匦詢r(jià)格須低第十四頁(yè)，共三十七頁(yè)。材料選用（續(xù)）傳導(dǎo)性－最小素材電阻延展性－幫助端子之成形降伏強(qiáng)度－在彈性範(fàn)圍內(nèi)，可擁有大的位移應(yīng)力鬆弛－端子於長(zhǎng)時(shí)間受力或使用於高溫時(shí)，抗拒負(fù)載能力仍能維持硬度－減少端子金屬的磨損第十五頁(yè)，共三十七頁(yè)。彈性疲勞

由接觸破壞的撓曲/折彎所引起

高壽命週期

低應(yīng)力疲勞第十六頁(yè)，共三十七頁(yè)。應(yīng)力鬆弛長(zhǎng)時(shí)間曝露在逐漸升溫的環(huán)境下施壓而造成彈片力量的喪失可藉由提高可靠度的要求減少應(yīng)力鬆弛機(jī)會(huì)發(fā)生第十七頁(yè)，共三十七頁(yè)。應(yīng)力鬆弛相關(guān)因素時(shí)間溫度硬度方向性第十八頁(yè)，共三十七頁(yè)。2.黃銅料?丹銅第十九頁(yè)，共三十七頁(yè)。第二十頁(yè)，共三十七頁(yè)。3.磷青銅第二十一頁(yè)，共三十七頁(yè)。第二十二頁(yè)，共三十七頁(yè)。鈹銅捲片之機(jī)械及電氣性質(zhì)第二十三頁(yè)，共三十七頁(yè)。第二十四頁(yè)，共三十七頁(yè)。FORMABILITYCOMPARISONS,MAXIMUNMT.S.(KSI)TOMAKEREQUIREDBEDN第二十五頁(yè)，共三十七頁(yè)。CDA:CopperDevelopmentAssociation(美國(guó))

C10000-C79999表示加工成形件(wrought

alloy)C80000-C9999表示鑄件C10100-C15999Cu>99.3%coppersC16000-C1999996%<Cu<99.3%high

copperalloys(其中C17XXX為Cu-Cr合金,C18XXX為Cu-Be合金,C19XXX為Cu-Fe合金)C20000-C29999Cu-Zn合金(黃銅brasses)C30000-C39999Cu-Zn-Pb合金(leadedbrasses)C40000-C49999Cu-Zn-Sn合金(tinbrasses)第二十六頁(yè)，共三十七頁(yè)。C50000-C529999Cu-Sn合金(磷青銅,phospherbronzes)C53000-C54999Cu-Sn-Pb合金(leaded

phospherbronzes)C55000-C55999Cu-Ag-P合金C60000-C64699Cu-A1合金(aluminumbronzes)C64700-C66399Cu-Si合金(siliconbronzes)C66400-C69999Cu-Zn(雜項(xiàng))合金第二十七頁(yè)，共三十七頁(yè)。C70000-C72999Cu-Ni合金C73000-C79999Cu-Ni-Zn合金(nickelsilvers)C80000-C97800銅鑄造合金C98000-C99999特殊銅合金第二十八頁(yè)，共三十七頁(yè)。第二十九頁(yè)，共三十七頁(yè)。金屬特性比較第三十頁(yè)，共三十七頁(yè)。材料重量計(jì)算W(公克)=長(zhǎng)X寬X材料厚度

X比重第三十一頁(yè)，共三十七頁(yè)。展料計(jì)算L展開長(zhǎng)計(jì)算公式:L=L1+L2+aa=1.5708*(r+t/3)註:L1,L2隋內(nèi)r之大小而變第三十二頁(yè)，共三十七頁(yè)。第三十三頁(yè)，共三十七頁(yè)。端子之電阻值之概算

第三十四頁(yè)，共三十七頁(yè)。純銅素材電阻係數(shù)P為:1.69微歐-cm=16.9微歐-mm電阻公式為:

R(阻抗)=P(電阻係數(shù))Xl(長(zhǎng)度)/A(截面積)端子之電阻值之概算第三十五頁(yè)，共三十七頁(yè)。端子之電阻值之概算一般銅材之導(dǎo)電率如下：由以上之大致可推算出，因材料之變化或長(zhǎng)度或截面積之改變，而電阻質(zhì)大致會(huì)改變多少。第三十六頁(yè)，共三十七頁(yè)。內(nèi)容總結(jié)連接器常用之

五金材料

概論及簡(jiǎn)介。連接器常用之

五金材料

概論及簡(jiǎn)介。黃銅:俗稱46青銅或青銅。黃銅 C2600,C26