在**章已說過，接觸界面的微觀結構決定了電連接器的電子性能和機
械性能。例如，可分離接觸界面和**性接觸界面的電阻值和插接力以及耐
久性都依賴于接觸界面的微觀結構。因些，有關接觸界面的的基本結構和接
觸界面形成的過程的知識對了解接觸界面對連接器的一些重要性能特征的影
響是很必要的。這些知識，反過來，又會幫助理解界面的設計和制造界面的
材料對創造和維護確實可靠的連接器特性的影響。下面的討論將主要針對可
分離接觸界面，但是，這些相似的討論也與**性機械接觸界面有關。

如前所述，當把插頭插入插座孔時，接觸界面就產生了。威廉先生提供
了一份說明界面產生過程的詳細資料。
有時候，根據連接器和地球外表的相似點，使連接器接觸點(a-spots)具體
化是很有益的。事實上，鄉村確實提供了一種非常有用的典型連接器接觸界
面的拓樸模型。山丘高度與山丘間距離的比例和連接器接觸表面的微觀拓樸
模型是相當相似的。兩者之差異大約在1%至10%之間。根據輪廓測定法
(profilometric)和語義學(SEM)原理繪出的詳細的連接器表面圖與普通的地球輪
廓圖是相當相似的，而且把兩個導體壓在一起，就象把美國的佛蒙特州翻過
來蓋在英國的漢普夏郡，比例是1：3，000，000。
這個類比例子闡述了關于接觸界面構形的凸凹面的重要性，并且介紹了
微觀接觸界面的形狀，圖2.1 描繪了這種微觀接觸界面的形狀。實際上，只
有接觸界面的高點，即微觀凸面，能夠相互接觸。這些微觀凸面被稱為接觸
點。雖然它還受其它因素的影響，但是接觸點的數量取決於接觸面的粗糙度，
這一點以後將詳述。由于尺寸太小(微米數量級)；即使在“板對板”階段，在
一克力的作用下，這些接觸點也會因發生塑性變形而被破壞。這個破壞要持
續到一個足夠承受施加負荷的接觸表面形成時。威廉和格林針對這一問題作
了詳細的討論。
從應用的角度看，上述討論暗指實際接觸界面的大小僅取決於施加的負
荷。對于一個連接器來說，該負荷對應於接觸正壓力。對于典型的連接器，
接觸界面僅有一小部分(1﹪左右)是接觸的。
接觸正壓力決定接觸面積，但如何分配這些接觸區域則取決於接觸界面
的幾何形狀。如圖2 所示，球面接觸將形成無數個圓形接觸點。
因些，接觸界面的構形依賴於接觸界面的粗糙度，該接觸界面的粗糙度
又影響接觸點的數量、施加的負荷(該負荷影響接觸面積)和接觸界面的幾何形
狀(該幾何開關又影響接觸點的分布)。
接觸點的數量與接觸界面的依賴關係是合理的，下面將作進一步說明。
按照威廉和格林的觀點，初始表面粗糙度決定接觸點的數量，但是有多少接
觸點能接觸卻依賴於施加的負荷。連接器表面開始接觸時，只有*高的接觸
點能接觸導通。這些一開始就接觸的接觸點的變形使得接觸界面越來越相互
靠近，這樣，其它比一開始就接觸的接觸點稍低的接觸點也逐漸實現接觸導
通。隨著負荷的增加，這樣的接觸點將依次變形。當足夠數量的接觸點變形
到某一程度，即，當所有接觸點面積之和足夠支承施加的負荷時，這種變形
便停止了。如果引用一個硬度的概念，那么，對這個過程就可進行直觀的描
述了。材料的硬度是用力和單位面積比來定義的，例如克力每平方厘米。也
就是說，如果某材料的硬度是10 克力每平方厘米，那么一個10 克力的負荷
或力將產生1 平方厘米的接觸面積。那么，接觸點的數量就依賴於表面接觸
點和施加的負荷。
接觸界面的宏觀幾何外形(例如球面與平面平面接觸)決定了機械接觸面
積在整個接觸面積中的分配方式。圖2.3 描述了影響的過程，該圖用實例說
明了當外載荷增加時，接觸點的尺寸和數量也相應地變化。
摘自Green Wood 的圖2.4 提供了一個上述觀點的實驗依據，該實驗顯示，
當一個鋼球分別用兩種不同的載荷，如20 克力和80 克力去擠壓一平面時，
兩者的接觸界面就產生了。該實驗表明，在載荷作用下，接觸點的數量、單
個接觸點的尺寸，以及由無數接觸點組成的宏觀接觸區域面積都將相應地增
加，這一結果與上面的論述完全相符。
接觸界面的粗糙度或接觸點模型可以描述如下：
接觸界面是由分布於宏觀接觸區域上的接觸點組成的。宏觀接觸區域的大小
取決於接觸界面的幾何外形。接觸點的數量和大小處決於表面粗糙度和負
荷。負荷也決定了接觸界面的光潔度。
這種模型描述了接觸界面上的機械構形，但是它僅僅從微觀上描述了接
觸界面的外形。然而，考慮精煉爐的細微表面，甚至其表面的原子或分子結
構都是非常重要的。所有的金屬表面都覆蓋著一層原子數量級的薄膜。圖2.5
簡要地表達了幾種可能覆蓋於金屬表面的薄膜。在金屬表面的*外層可能是
大量的化合物薄膜。氧化物是*常見的一種，其它物質(如：硫化物、氯化物
以及復合膜)也可能存在，這是由金屬材料和金屬暴露環境條件決定的。不同
金屬的熱力學性能和運動學性能差異很大，熱力學性能決定生成何種薄膜，
運動學性能則影響薄膜的生成快慢。
如果考慮接觸界面鍍層的話(這一點將在第三章論述)，那么上述薄膜對連
接器性能的影響就顯得相當明顯了。事實上，如**章所述，接觸界面的鍍
層可以分為貴重元素(不易發生化學反應的元素，如，金)和非貴重元素(如，
錫，該元素表面通常有一層薄薄的氧化物層)。因此，可以認為：生成化學膜
的類型以及生成速度都依賴於基材金屬和環境中的化學物質。除了化學物質
以外，環境溫度和濕度也在薄膜生成時扮演了重要的角色。
除了上述化學膜以外，其它復合膜(特別是含水量、組織以及各種各樣的
其它污染物和微粒)也可能存在於金屬外表。這些復合膜也可能對連接器的機
械和導電性能產生很大的影響，這一點將在以后闡述。