连接器技术之 3.4.2应用环境
在应用环境这个标题上要考虑以下几个因素。包括有机械环境，除了配合条件，还包括振动和磨损；热环境方面包括温度和温度波动；化学方面包括湿度以及一些潜在的腐蚀如氯化和硫化腐蚀。应用环境的每个方面都会对接触镀层的选择产生影响。
机械方面•虽然机械配合是作用在连接器上的*常见的机械压力，但在连接器的整个有效期内还会受到许多潜在的干扰。机械冲击和振动是必须要考虑的其它因素。连接器暴露在许多潜在的冲击和振动源中。然而，无论什么样的原因，所关心的效果是因为干扰而产生的对接触界面的压力是否足于导致连接器两部分的相对移动。如果产生这样的运动，它们能常被限于一定的范围而归属于磨损的一种。磨损有两种令人担忧的结果：磨损损耗和磨损退化（fretting wear and fretting degradation）。磨损损耗是指在**章中所描述的磨损过程，产生的结果是接触镀层受损。磨损退化包括摩擦腐蚀（fretting corrosion），相关的锡、镍、钯镍合金以及摩擦聚合物，相关的钯。
注意到潜在的磨损损耗是很重要的，因为它能引起镀层的穿透性磨损。连接器期望达到的预测配合循环次数不仅仅是连接器磨损方面的**因素，这种考虑使得薄镀层重要性增加，例如钯、钯合金和镍镀层外面的薄金层。因磨损所引起的薄金层的损失会导致底层的钯和镍裸露出来。换句话说，镀金的钯和钯镍合金对磨损退化机理是很敏感的。而对钯来说，摩擦聚合物的形成则是其主要的退化机构。钯镍合金或镍的磨损腐蚀是通过氧化作用发生的。镀有薄金层的钯和钯镍合金镀层已被许多调查者评价。大多数而不是全部的研究，已经报告过它的稳定性能。镍镀层表面金薄层的使用是近期的事，所以这段时间几乎没有什么证明经验。但是，可以肯定的是这些镀层金属对摩擦腐蚀非常的敏感。还应该注意到，暴露底层金属的其它机理的存在。例如：不完全的镀层，镀层的损坏如刮擦。
总而言之，与机械环境相关的主要论题与磨损损耗及磨损退化有关。锡镀层对磨损退化是*敏感的。然而，金镀层的选择应该考虑到这些机械性的影响。
热环境．热环境存在两个主要因素：应用温度和热波动。**温度能导致大量潜在的退化机理。热波动的主要影响是因为热膨胀的不同而经过的潜在性磨损。
重要的可能性敏感温度的退化机理包括腐蚀，扩散和金属间化合秀的形成。腐蚀率一般随着温度的升高而加快，尽管温度对水份的吸附效果能减缓这种作用。扩散速度也随温度的升高而加快，结果能产生表面膜。如图3.4所示。
金属间化合物（IMC）的形成对锡镀层是很重要的。金属间化合秀的形成速度随温度升高而加快。如果金属间化合物的形成消耗了锡而在接触面上的该点形成大量的金属间化合物，那么接触电阻可能受到影响。一般来说，保留在表面上的锡，能提供有效的接触。图3.30 中的数据对此作了描述。图3.30 显示了一个3 微米厚的镀锡铜（tin-over-copper）以软金探针所测得的接触阻抗随压力的曲线。数据在可接受的条件下显示，一是增时处理使锡转化为锡化合物，二是增时处理和腐蚀后。IMC 阻抗的增加超过了可接受条件下的值但但它对许多应用是合适的。虽然增时处理的时间足于完成从锡到金属间化合物的全部转化，但通常仍能发现残留在表面上的锡。如果表面被腐蚀物取代，金属间化合物本身的接触导致接触阻抗的额外增加。
总之，热环境能导致腐蚀退化，它也能影响贵金属的腐蚀速度和潜在地影响锡镀层的金属间化合物的生成。
化学性• 化学环境包括湿度及一系列可能的腐蚀种类，如氯，硫和氧。氯和硫对于贵金属镀层特别重要，而氧则对锡镀层很重要。如先前所提及的，锡氧化物对锡提供了来自于在其它腐蚀源(source)的腐蚀保护。
湿度对腐蚀率和腐蚀物水合度的影响是令人担忧的。经验也表明，湿度变化能影响腐蚀机理和腐蚀率。
贵金属的腐蚀机理在3.3.1 节中已经作了讨论。为了更加完整(for completeness)，对贵金属镀层而言，应该注意到主要的腐蚀机理随环境成分特别是氯和硫的含量(content)的变化而发生变化。随环境恶劣程度(in severity)的增加，主要的退化机理由多孔腐蚀变化到腐蚀扩散(creep)。正如前面所说的那样，移动类型以铜－硫腐蚀物出现。
对于锡镀层，由于氧在磨损腐蚀中的作用，氧是主要的反应(reactive)类型。由于锡氧化物固有的保护特性，所以锡在FMG 环境中性能良好。
连接器技术之 3.4.2应用环境
总结•
总之，应用环境的考虑表明了接触镀层选择上的不同权衡，取决于化学方面，热，或是与腐蚀相关方面，何者占支配地位。在恶劣的机械环境里，因为磨损腐蚀而限制了锡的使用。但是，磨损损耗的可能性，磨损退化的产生，在恶劣的条件下不应该低估。高温环境要求对锡金属间化合物的产生和对影响贵金属镀层的蔓延/氧化的考虑。腐蚀考虑对贵金属和锡来说是不同的。而且，磨损腐蚀主要涉及到锡。随恶劣条件的增加，贵金属的腐蚀机理会随环境从孔隙腐蚀转变为扩散(creep)腐蚀。
连接器技术之 3.4.2应用环境