连接器技术之 3.4.1配合要求
3.4接触镀层选择
3.4.1 配合要求 两种配合要求必须考虑:连接器必须承受的循环配合次数和连接器配合要求的压力(配合力)。如**章所提到的,连接器要求的循环配合次数取决于相互连接的层级。第2 到4 级连接典型的要求仅仅是几十次的配合循环。第5 和第6 级连接,因为它们提供输入/输出功能,可能需要更高的循环配合次数。另一方面,配合压力显示出相反的趋势。第2 和第3 级通常要求考虑*大的配合压力,因为这些层级的连接pin 数倾向于比第4 到第6 级连接的pin 数高得多。插座和两件式板对板连接器其pin 数各自可能从400 到超过1000。而几十到一百的pin 数在第4 到第6 级连接中更为典型。
接触镀层及耐久性• 影响接触镀层耐久性的主要因素是镀层的硬度及其摩擦系数。贵金属镀层具有比锡镀层更高的硬度和更小的摩擦系数,因此贵金属镀层固有的耐久性也比锡镀层高。
耐久性不仅依赖于接触镀层,还与下列因素有关:
.接触正压力
.接触几何形状
.接触长度
.润滑
.镀层厚度
除了镀层厚度以外,其他因素在**章均已经讨论过并将在第六章继续讨论。本节重点是讨论接触正压力,因为接触镀层的选择决定了连接器所需要的接触正压力。其他因素对贵金属及普通金属镀层来讲具有相似的影响。另外,镀层厚度对耐久性的影响也应该注意。
如前所述,锡镀层比金镀层需要更高的正压力来尽量减小磨损腐蚀的可能性。为了提供机械稳定性,镀锡连接器的正压力通常在200 克力以上,比较而言,金镀层连接器只需50 克力左右的正压力即可保证其接触稳定性。当耐久性的需求很重要时,耐久性随着正压力的增加反而降低的事实使金镀层相对于锡镀层的优势更加明显。
贵金属镀层耐久能力的差别并不是很明显,在3.3.1 节,应该注意到贵金属镀层的相关特性,按递减顺序,为镀金的钯镍合金层,镀金的钯及金镀层。按这样的顺序,可以想到贵金属镀层是镀在镍底层上。
另外,镀层的耐久性取决于镍底层的厚度及其硬度,这些相互作用使得很难超过一般顺序得到连接器耐久性的确切值。
理所当然地可以说接触镀层的耐久性取决于镀层厚度,但这种耐久性与镀层厚度的关系也取决于前面提到的镍底层的材料性能,所以耐久性—厚度关系不可能是一直线。
有效的接触润滑能通过两种方式减少贵金属镀层的相对差别。润滑结果也能减少耐久性的差别。另外,能提供环境保护的润滑剂能减少固有腐蚀敏感度方面的差别。
影响耐久性的几何参数上面已经列出。连接器的设计在这些方面变化很大。接触几何形状和接触长度的主要影响是各自的磨损区域和磨损轨迹长度。所有这些对比的*终结果是连接器的耐久性根据试验的方法已被*可靠地评估出来。
接触镀层和配合力•配合力取决于以下几个因素:
.接触正压力
.接触几何参数
.摩擦力
.润滑
接触镀层是通过影响接触所需正压力的大小亦即通过影响由摩擦系数决定的摩擦力的大小来影响配合力的大小的。先前已经指出,由于金镀层比锡镀层具有更低的正压力要求和更低的摩擦系数,因此金镀层比锡镀层具有更低的配合力。通过使用接触润滑可使摩擦系数的不同在一定程度上能得以改善。贵金属镀层的间区别很少用配合力而是用耐久性来表示。
注意到接触配合力和更重要的参数―连接器配合力的不同是十分重要的。当然,连接器配合力不仅依赖于每个接触接触时的配合力,也包括连接器绝缘本体以及连接器各部分的紧固力的影响(alignment of the connector halves)。连接器的配合将在第六章更为详细的讨论。
连接器技术之 3.4.1配合要求
.总结.
当应用需求包括高耐久力和高pin 连接,那么贵金属镀层是优选的。有薄金层的钯(20%)镍(80%)合金镀层能提供*高的耐久力,接下来是有薄金层的钯镀层和金。锡镀层,因为其固有的低硬度和需要较高正压力来减少摩擦腐蚀的可能性,故锡镀层与贵金属镀层相比表现出有限的耐久性和较高的配合力。高配合力要求限制了具有锡镀层的连接器的接触pin 数。
连接器技术之 3.4.1配合要求