[工学]连接器五金材料教材

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1、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(LeadFrame);表面平坦度及電鍍性;焊接性(ChipBonding&WireBonding)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.0

2、77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.電子連接器接觸傳輸常使用之金屬材料電子連接器接觸傳輸常使用之金屬材料綜觀銅合金: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

3、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(InternationalAnnealedCopperStandard)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

4、率亦偏低.電子連接器接觸傳輸常使用之金屬材料銅合金特色：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（stressrelaxation)導電性，導熱性佳以99.9%純銅精煉退火銅為基準InternationalAnnealedCopperStandard(%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

5、面積)端子之電阻值之概算端子之電阻值之概算一般銅材之導電率如下：由以上之大致可推算出，因材料之變化或長度或截面積之改變，而電阻質大致會改變多少。CDA:CopperDevelopmentAssociation(美國)C10000-C79999表示加工成形件(wroughtalloy)C80000-C9999表示鑄件C10100-C15999Cu>99.3%coppersC16000-C1999996%

6、brasses)C30000-C39999Cu-Zn-Pb合金(leadedbrasses)C40000-C49999Cu-Zn-Sn合金(tinbrasses)C50000-C529999Cu-Sn合金(磷青銅,phospherbronzes)C53000-C54999Cu-Sn-Pb合金(leadedphospherbronzes)C55000-C55999Cu-Ag-P合金C60000-C64699Cu-A1合金(aluminumbronzes)C64700-C66399Cu-Si合金(siliconbronzes)C66400-C69999Cu-Zn(雜項)合金C70000-C72

7、999Cu-Ni合金C73000-C79999Cu-Ni-Zn合金(nickelsilvers)C80000-C97800銅鑄造合金C98000-C99999特殊銅合金FORMABILITYCOMPARISONS,MAXIMUNMT.S.(KSI)TOMAKEREQUIREDBEDN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