電子連接器為什么要使用鍍層，主要有兩個理由。第一個原因是對接觸彈片的基材起到防腐蝕保護作用；第二個原因優(yōu)化接觸界面的屬性，提高連接器的電氣性能和機械性能。

首先考慮防止腐蝕情況。

大部分連接器的接觸彈片是銅合金材料，在典型的連接器使用環(huán)境中都會收到腐蝕，例如氧化腐蝕或者硫化腐蝕。使用接觸鍍層有效的阻隔了接觸彈片和環(huán)境的直接接觸，從而阻止銅材被腐蝕。當(dāng)然，鍍層材料在使用環(huán)境中不能產(chǎn)生腐蝕，至少不能產(chǎn)生有害的腐蝕。由于防止腐蝕是一個重要的功能，因此在接觸界面優(yōu)化的過程中，選擇合適的接觸鍍層是主要的考慮因素。

其中最關(guān)注的機械性能包括耐久性，鍍層的磨損，以及對配合力的影響。

這些考慮都是基于在連接器相對運動中，接觸面的觸點之間冷焊連接的分離運動所產(chǎn)生的影響。最重要的機械特性包括鍍層材料的硬度，耐久性和摩擦系數(shù)。這些特性都取決于鍍層材料的固有特性和其被運用的過程。

優(yōu)化連接器的電氣性能可以從考慮管理鍍層出發(fā)，管理接觸鍍層表面已經(jīng)存在膜層（氧化膜層等）以及可能會形成的膜層。連接器的主要的電氣性能需求是建立并維持穩(wěn)定的接觸阻抗。為了提供穩(wěn)定的連接，就必須形成金屬接觸界面。建立金屬接觸界面就必須要阻止接觸表面膜層的形成或者移除表面膜層。這兩者管理膜層的方式就定義了鍍層材料中貴金屬和非貴金屬的區(qū)別。

貴金屬鍍層（金，鈀，和這些金屬的合金）本質(zhì)上是不會形成各種表面膜層。對于這類的表面處理，金屬接觸面的創(chuàng)建相對簡單，因為其只要在配合的過程中，移除表面污染物。通常這會很容易。為了維持穩(wěn)定的接觸阻抗，連接器的設(shè)計要求集中于保持貴金屬接觸表面免受外部因素影響，例如污染，基材金屬的擴散，和接觸磨損。

普通金屬鍍層，典型的有錫，錫鉛合金等，都會都氧化膜層覆蓋。錫作為接觸鍍層的使用性是基于以下事實：其氧化膜層容易被刺破，以及金屬接觸容易建立。對于錫鍍層接觸時，連接器設(shè)計的直接需求是：在配合過程中刺破氧化膜層，以及確保接觸界面在連接器生命周期內(nèi)不會再次氧化。以微動腐蝕形式的再氧化過程，是錫鍍層的主要失效機理。銀鍍層最好被認(rèn)為是非貴金屬鍍層，因為銀鍍層容易形成氧化物和硫化物。鎳鍍層也是一種非貴金屬斷層，同樣是因為容易形成氧化物。

鍍層方法

接觸鍍層的實現(xiàn)可以有很多種方式，其中三種主要的鍍層方式是：

• 電鍍
• 噴鍍
• 熱浸鍍

電鍍工藝

在連接器制造中，電鍍是使用最普遍的一種電鍍方式。

圖1所示，是典型的電鍍槽結(jié)構(gòu)。鍍層會沉積在陰極上（連接器就是接觸彈片），而金屬離子則來自電鍍液，通過電鍍液的成分，或者通過來自陽極的分解產(chǎn)生，當(dāng)沉積產(chǎn)生的時候，陽極就會繼續(xù)分解補充電鍍液。在這簡單的電鍍槽里面，沉積過程由鍍液的化學(xué)性質(zhì)和陰極表面的電流分布控制。

圖1?電鍍槽示意圖

電沉積過程的現(xiàn)象描述在原理上很簡單。以金鍍層為例，鍍層材料沉積在金屬基材的各點上，并隨著鍍層厚度的增加而在整個連接器表面上橫向生長。當(dāng)厚度達到一定的時候，鍍層就會完全覆蓋基材。完全覆蓋的范圍和程度取決于基材表面的特性和清潔程度，以及電鍍工藝。電鍍中最常見的電鍍?nèi)毕菔请婂兛椎拇嬖凇?/p>

大多數(shù)連接器觸電的電鍍都是采用連續(xù)卷到卷過程中完成的，以利用這種過程的成本效益。在80年代以及90年代初期，由于金的價格昂貴，大約800美元，因此大量的資源投入到減少金鍍層的厚度努力之中，最終獲得大的進步，一方面通過增加鎳打底鍍層，使減少金鍍層厚度成為可能；一方面通過控制鍍金位置以及需要鍍金的接觸區(qū)域的數(shù)量。

有三種接觸鍍層的方式：全鍍，選擇鍍，以及雙層電鍍。全鍍就是將接觸區(qū)域全部用鍍層覆蓋。錫鍍層一般都是采用全覆蓋鍍層。對于貴金屬鍍層，考慮到成本因素，鍍層的選擇方式一般采用選擇鍍或者雙層電鍍方法。在這兩種方法時，都是將貴金屬鍍層鍍在可分離的接觸端。在永久連接端也會采用選擇性鍍金的方式，但是兩端的鍍層厚度可能會不同。通常情況下，在永久連接端雙層電鍍采用的是錫或者錫鉛合金。

圖2 電鍍方式分類：（a）全鍍?(b) 選擇鍍 ?(c) 雙層電鍍

需要特別注意的是，同樣的金屬材料，電鍍后的材料屬性與鍛造的材料特性完全不同，特別是對于貴金屬鍍層材料。通常，材料電鍍之后，相比鍛造的方式，硬度變大，延展性降低，密度也會降低。變化的幅度取決于材料和電鍍的方式。

噴鍍工藝

噴鍍是在高壓的情況下，將鍍層金屬附著到基層金屬表面。常見的噴鍍有三種方式：全鍍，點鍍，嵌鍍。全鍍是鍍層金屬完全覆蓋基材。點鍍僅僅選擇性的覆蓋基材需要鍍層的位置。嵌鍍是一種特殊的噴鍍方式，需要將鍍層材料覆蓋在基材有凹陷的位置。

熱浸鍍

在連接器的應(yīng)用中，熱浸鍍僅限錫和錫合金鍍層。熱浸鍍的過程就是將帶狀金屬從熔化的錫池中拉過從而鍍上一層錫。鍍層厚度的控制是通過工藝過程來控制的，包括空氣刀以及刷子。因此，典型的鍍錫厚度及厚度的特殊要求都是取決于工藝技術(shù)。

從接觸界面的角度來看，熱浸鍍和電鍍的最主要的區(qū)別在于，其金屬間化合物的形成是在浸泡的過程中形成的。我們即時在常溫狀態(tài)下，銅錫之間的金屬化合物的形成也很容易，如果不多加小心，或者工藝水平比較差時，熱浸鍍過程中將會產(chǎn)生大量的金屬化合物。過量的金屬間化合物將會對接觸界面產(chǎn)生不可接受的影響，也會對接觸界面之間的可焊性產(chǎn)生負(fù)面的影響。由于金屬化合物是熱浸鍍過程中產(chǎn)生的，因此必須嚴(yán)格控制工藝過程，以確保表面鍍層是錫而不是金屬化合物。

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