連接器常用之五金材料概論及簡介講師.ppt

連接器常用之五金材料概論及簡介 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(含熱澎脹率); 導電率特性; 抗氣化性與腐蝕性; 精密加工成形性,特別是引線架(Lead Frame); 表面平坦度及電鍍性; 焊接性(Chip BondingWire Bonding) 非磁性(特別是應用於音應蠁產品) 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，尤以金屬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,更可增加抗表面氣化性; 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. 綜觀銅合金: 特色: 具光澤性,不易腐蝕 成形性佳 強度適當 導電性與導熱性佳 價格合理 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. 一般市場上常見者有: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. 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. 端子之電阻值之概算 端子之電阻值之概算 純銅素材電阻係數P為: 1.69微歐-cm=16.9微歐-mm 電阻公式為: R(阻抗)=P(電阻係數)Xl(長度)/A(截面積) CDA:Copper Development Association(美國) C10000-C79999表示加工成形件(wrought alloy) C80000-C9999表示鑄件 C10100-C15999 Cu99.3% coppers C16000-C19999 96%Cu99.3% high copper alloys (其中C17XXX 為Cu-Cr 合金,C18XXX為Cu-Be合金, C19XXX 為Cu-Fe合金) C20000-C29999 Cu-Zn合金(黃銅 brasses) C30000-C39999 Cu-Zn-Pb合金(leaded brasses) C40000-C49999 Cu-Zn-Sn合金(tin brasses) C50000-C529999 Cu-Sn合金(磷青銅, phospher bronzes) C53000-C54999 Cu-Sn-Pb合金(leaded phospher bronzes) C55000-C55999 Cu-Ag-P合金 C60000-C64699 Cu-A1合金(aluminum bronzes) C64700-C66399 Cu-Si合金(silicon bronzes) C66400-C69999 Cu-Zn(雜項)合金 C70000-C72999 Cu-Ni合金 C73000-C79999 Cu-Ni-Zn合金(nickel silvers) C80000-C97800 銅鑄造合金 C98000-C99999 特殊銅合 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Ho