1、微動腐蝕 (Fretting Corosion)
微動腐蝕是鍍錫連接器的一種很典型的失效模式。錫在空氣中很容易被氧化,而且氧化層還不導電,氧化層很脆,很容易被破壞,當線端連接器插入板端時,由于端子間的摩擦力,很容易把接觸面上的氧化層破壞掉,露出了錫層,進而可以正常導電,不影響正常使用。
然而,不幸的是,當完成互插后,由于振動或溫度導致的熱脹冷縮,端子的接觸點會發生微小的位移(微米級別)。錫接觸到了空氣,造成了接觸點的錫二次氧化,而這個氧化層是不容易被破壞掉的,這就會造成接觸面阻抗變大,造成連接不良,這個就叫做微動腐蝕。
下圖顯示了微動腐蝕的形成過程:
(1) 初次匹配時,錫的氧化層裂開,漏出錫層,實現了可靠電接觸;
(2) 接觸點移動,露出新鮮的錫層。錫層暴露在空氣中,形成了新的氧化層;
(3) 接觸點多次移動,錫層氧化物殘留堆積;
(4) 殘留物堆積到一定的程度,形成瞬斷現象(Intermittence),破壞了電連接。
2、發生了微動腐蝕的端子的情形
嚴重的腐蝕情況,看起來像是電氣端子有黑暗污跡。污跡通常出現在實際電氣接觸的位置。下圖顯示了公端子上的嚴重腐蝕斑點。
在不太嚴重的情況下,很難看到腐蝕點,必須使用一些特殊的實驗室設備才能識別到。
3、如何避免微動腐蝕?
一般情況下,應該從端子結構設計上來避免微動腐蝕。如下是一些額外的微動腐蝕防止措施:
(1)盡量減少端子匹配付之間的相對運動:額外的夾子或支架可以減少連接器移動;具有高接觸力的端子,抵抗微動腐蝕性能通常優于低接觸力的端子;連接器設計,允許端子“浮動”,可以抵抗由于熱循環引發的微動腐蝕。
(2)采用微動腐蝕“非易感”的鍍層:如鍍金或鍍銀。
(3) 采用接觸面潤滑劑:潤滑劑可以滯后微動腐蝕的發生。
4、一個視頻和結構設計
下面的動圖是微動腐蝕的詳細的形成過程(來源于https://www.te.com.cn/chn-zh/videos/industrial/the-micro-match-contact-system.html)
以及如何通過懸臂梁結構設計來防止微動腐蝕:
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