端子材料特性.

疲勞
彈性疲勞 由接觸破壞的撓曲/折彎所引起 高壽命週期
低應力
應力鬆弛
長時間曝露在逐漸升溫的環境下施壓而造成
10.Min 25Min 17-32Min 40.00 16.00 30-35 62-75 18.50 30-46
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: – 強度 – 導電度/熱傳導率 – 抗應力鬆弛 – 價格
電子連接器接觸傳輸常使用之金屬材料


純銅之導電率雖佳,但其機械強度與耐熱性,不足以因應電子連接 器之要求,故必須添加合金元素來提高其機械強度與耐熱特性,但 因添加金屬本身均具備有其原子特定尺寸,當加入純銅中時,因原 子尺寸之差異而導致銅原子排列被扭曲,而導致電子傳輸過程受 阻或衰減產生. 一般市面上常見者有:黃銅(Cu-Zn);青銅(Cu-Sn);與洋白(CU-Ni)合 金; 雖其機械強度與耐熱特性均優於純銅,但其導電率卻下降至 40%IACS以下. IACS(International Annealed Copper Standard)為1913年訂定之導電 率單位; 定義:以純銅(99.9%)經退火後之導電率為基準,其電阻係數為1.69 微歐-cm,其它合金之導電率為相對退火後與純銅之比值. 另有Cu-Fe,Cu-Cr與Cu-Ag均為低合金銅,屬導電性較佳之銅合金, 分別運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),屬高強度之材料,但其相對之導電率亦偏低.
彈性好:
–金屬彈簧變形量和接觸力在臨界範圍
內為比例關係,但超過臨界範圍時將永 久變形,接觸力變小.因此,彈性範圍 (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,亦不會超過彈性範圍
材料選擇之一般要求:
耐腐蝕較優者: –
大電流、高電壓之contact有時並不作表面 處理就使用,固須使用耐腐蝕較優者.但有時 使用貴金屬作處理,仍不可避免phinhole存 在之問題,故有用耐腐蝕較優者. 於經濟之觀點考量,同時亦需考量電鍍加工 佳者.
Frame);
Bonding & Wire Bonding) 非磁性(特別是應用於音響產品)
電子連接器接觸傳輸常使用之金屬材料
除其必須具備足夠之機械強度外，更必須具
備良好之導電特性及耐熱性，以必免訊號傳 送過程之衰滅； 在所有金屬元素中，尤以金銀銅三者之導電 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; 而銅之價格低廉且導電性良好,因此電線電纜 對採用純銅線作為電力,電信或資訊傳輸導體, 同時其亦為電子連接器使用之最佳合金材料.
銅合金特色：
具光澤性，不易腐蝕
成形性佳
–綜合材料的強度及延展性而言 強度適度 –機械性質： » 強度及延展性的定義
» 降伏強度
» 抗拉強度 » 延伸率 »硬
度
銅合金特色：
–方向性： » 平行滾壓方向的機械性質與垂直滾壓方向
的性質不同。 –應力鬆弛（stress relaxation) 導電性，導熱性佳 –以99.9%純銅精煉退火銅為基準 International Annealed Copper Standard (% IACS) 價格合理 –使用量為僅次於鋁合金之非鋼鐵金屬材料.
連接器常用之 五金材料 概論及簡介
Roger
2000.10
電子連接器接觸傳輸 常使用之金屬材料
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:
抗拉強度,降伏強度與彈性係數...等機器性質; 延展性與彎曲疲勞性; 熱傳導性與耐熱性(含熱膨脹率);
導電率特性;
抗氧化性與腐蝕性; 精密加工成形性,特別是引線架(Lead 表面平坦度及電鍍性; 焊接性(Chip
À » ¶ É
1.00 250.00 25Min 70.00 16.00 16-24
C « Á C » É
1.80 275.00
e » ¹ É
5.50 300.00
á ª Á ÷ ª ÷ Ä Ý Â ì _» È ¦ X ª ÷
1.0+ _ 56Min 135.00 17.00 _ 1.47 650.00 6.00 27.00 18.00 _
–
材料選擇之一般要求:
導電率大:
–導電電流所產生之焦耳熱會使接觸部份之
溫度上升,有時會超過容納Contact之 Housing之容許溫度,因此導電率是限制連 接器容許電流之一項重要因素.即使導電電 流很小,有時因電路之緣故無法忽視連接Baidu Nhomakorabea 之電壓降,因此導電率較大(固定電阻小)較 好.
材料選擇之一般要求:
加工性較佳者: –
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 確實插入時，須有低摩擦力與良好的導 電性 適當的彈性特性 價格須低

材料選用（續）
傳導性－最小素材電阻 延展性－幫助端子之成形 降伏強度－在彈性範圍內，可擁有大的 位移 應力鬆弛－端子於長時間受力或使用於 高溫時，抗拒負載能力仍能維持 硬度－減少端子金屬的磨損
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 – 鈹銅:高彈性,高韌性 特性比較:
–
Item
Relative Cost Operative Temperature( L F) Electrical Conductivity (%IACS@60 L F) Thermal Conductivity (BTU/FT/FT*FT/F/Hr@68 L F) Modulus or Elasticity (PSI*1,1,000,000) Fatigue Strength (KSI@100 mm Cycles)