射频同轴连接器常用镀层及其特性

2022-11-28 08:46:17 嘉兴翼波电子有限公司 浏览次数 602

《射频同轴连接器的常用材料及其特性》一文中,我们详细介绍了连接器基础材料中常见的金属材料及绝缘材料。在连接器的实际生产应用中,为了实现连接器的电性能和环境要求,会在基材的表面镀上一层相容的金属,俗称电镀。

 

电镀是利用电解作用使金属或其他材料附着一层金属膜的工艺,可以起到防止腐蚀、提高耐磨、美观等作用。本章我们将从连接器镀层的要求、镀层材质的特点及应用进行详细介绍。

 

连接器镀层的要求:

. 电气特性与热传导性好

. 减少或消除表面氧化、腐蚀作用,并且达到保护镀层所包覆的导体

. 在导体间提供良好的接触导通能力

. 易焊接或焊料易附着于表面上

. 耐磨性和硬度增加

 

选择镀层材质时,必须考虑的四个重要特性:

. 高电流传导性

. 较好的耐磨损性

. 低接触电阻

. 对基础材料或沉积层有良好的附着力


常见镀层材料

 

金(Au)是热和电的良好导体,具有良好的延展性和强度。一般不与空气或其他大多数物质起反应,使其成为极好的传输材料。为了防止扩散腐蚀,往往在金下面镀一层镍就是所谓的扩散防护层,可以减缓扩散的速度。

连接器内导体往往镀金,以获得更好的传输性、耐腐蚀性及重复插拔次数。

镀金的零件:内导体(中心针)、外导体弹片、测试级主体、PCB 板连接器的外导体(焊接)。

 

银(Ag)的硬度高且比金便宜,电性能和热传输性能优良。银在射频应用中一般用于焊接接触。它具有所有金属中最好的传输效率,最低的接触电阻,在高电流负载的情况下拥有最低的损耗,这种特性使得其互调特性比较优良。银接触臭氧、氢、硫化物和硫时会被氧化。

银是所有金属中电导率及热导率最高的物质,电导率依序为银->铜->金->铝

镀银的零件:低互调和大功率内导体(中心针)、外导体、焊杯、接触面部件。

 

镍(Ni)是一种较为经济的镀层材料,其硬度比金大,具有良好的可锻性和延展性,是电和热的合适载体。

镍通常作为电镀中贵重镀层金属(如:金)的沉积材料,也广泛应用于不锈钢。它之所以适合于作沉积层材料,是由于本身的分子结构是晶状的。沉积层的存在使得镀层材料与基础材料结合更为紧密,同时也降低了氧化的程度。

镀镍的零件:外壳、外导体、压接环。

 

三元合金(铜锡锌合金)

射频连接器常用的三元合金是由铜、锡和锌组成的合金(基本配比为:铜占55%~60%,锡占20%~25%,锌占15%~20%)。可以代替镍作为镀层。

其具有良好的电性能和耐腐蚀性能。在传输系统中(如:基站)接触区域的非磁性对互调的影响十分大。三元合金的性能接近于银,互调水平<-155dBc。

三元合金的接触电阻可达到1-3mΩ。镀三元合金的外导体强度高、耐腐蚀,插拔次数可以达到数千次。一般,外导体都是先镀银再镀三元合金。银具有很好的传输性能,在频率增加时外表面的大部分信号都从银层中传输。在野外使用时,三元合金的耐腐蚀性能可以延长其使用寿命。

镀三元合金的零件:外壳、主体、压接环。


常用镀层特性对比

图片1

注:相对值从++(非常好/价格很低),+(较好/价格较低),0(一般), -(较差)到--(非常差/价格很高)。

*接触电阻必须尽可能得小(++ 非常低,完美)


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