關(guan)于連接器退化機理，我們(men)將(jiang)繼續研究討論。此篇我們(men)將(jiang)重(zhong)點討論在貴(gui)金屬接觸系統中腐蝕對(dui)接觸電阻(zu)的影(ying)響，特別是鍍金界面。關(guan)鍵討論鍍金層(ceng)下鎳(nie)底層(ceng)的重(zhong)要性及(ji)其對(dui)提高(gao)鍍金連接器性能的好處。

在(zai)第(di)1篇文章中，介(jie)紹了(le)接觸界面的(de)凹凸模型.為了方便起見，再回顧第1篇文章中的(de)圖1和圖2。凹凸不平模型的關鍵點是，接觸點很小，直徑大約為(wei)微米級，分(fen)布在(zai)界面接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)區(qu)(qu)域，以(yi)及在(zai)咬合時(shi)變形所(suo)產生的(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)區(qu)(qu)域。穿過接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)界面的(de)(de)(de)電流必須通過凹凸(tu)不(bu)平(ping)(ping)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)點(dian)(dian)，從(cong)而(er)產生稱(cheng)為(wei)收(shou)(shou)(shou)縮電阻(zu)的(de)(de)(de)電阻(zu)。收(shou)(shou)(shou)縮電阻(zu)的(de)(de)(de)大小取決(jue)于凹凸(tu)觸(chu)(chu)(chu)(chu)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)數目、大小和分(fen)布等，因(yin)為(wei)所(suo)有(you)的(de)(de)(de)凹凸(tu)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)都(dou)是電平(ping)(ping)行的(de)(de)(de)。當所(suo)有(you)的(de)(de)(de)凹凸(tu)不(bu)平(ping)(ping)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)界面都(dou)是金(jin)(jin)(jin)屬(shu)對金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)，例如(ru)金(jin)(jin)(jin)對金(jin)(jin)(jin)或(huo)錫對錫時(shi)，即使在(zai)理想的(de)(de)(de)情況下(xia)，收(shou)(shou)(shou)縮電阻(zu)也是存在(zai)的(de)(de)(de)。如(ru)果任何一個凹凸(tu)不(bu)平(ping)(ping)的(de)(de)(de)界面覆蓋腐蝕層或(huo)污染(ran)物(wu)，收(shou)(shou)(shou)縮電阻(zu)就(jiu)(jiu)會增加。這就(jiu)(jiu)是為(wei)什么腐蝕是連接(jie)(jie)器(qi)退化的(de)(de)(de)重要原(yuan)因(yin)。由于腐蝕或(huo)污染(ran)而(er)失(shi)去(qu)凹凸(tu)不(bu)平(ping)(ping)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)面或(huo)凹凸(tu)不(bu)平(ping)(ping)的(de)(de)(de)觸(chu)(chu)(chu)(chu)點(dian)(dian)，可能(neng)導致接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)(chu)界面電阻(zu)增加，這足以(yi)導致連接(jie)(jie)器(qi)失(shi)效。

現在(zai)，讓(rang)我們討(tao)論(lun)(lun)鍍金(jin)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器的(de)(de)腐蝕(shi)。眾(zhong)所周知(zhi)，黃(huang)金(jin)是(shi)貴金(jin)屬，換句話(hua)說，它是(shi)一(yi)種(zhong)不(bu)腐蝕(shi)的(de)(de)金(jin)屬；由于(yu)(yu)這(zhe)種(zhong)特性(xing)，黃(huang)金(jin)在(zai)珠寶中廣泛使用。雖然有這(zhe)特性(xing)，但(dan)這(zhe)并不(bu)意味著(zhu)鍍金(jin)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器不(bu)易(yi)受到腐蝕(shi)。連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器是(shi)一(yi)個機電(dian)系(xi)統， 連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器通過(guo)機械系(xi)統提供電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)能。機械系(xi)統的(de)(de)兩個分離(li)系(xi)統需(xu)要(yao)(yao)配合(he)(he)和接(jie)(jie)(jie)(jie)觸(chu)等(deng)。鍍金(jin)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器由鍍金(jin)表面和銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)材料(liao)上(shang)的(de)(de)鎳底(di)層（ 為(wei)(wei)優化(hua)接(jie)(jie)(jie)(jie)觸(chu)表面）等(deng)組成。銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)材料(liao)為(wei)(wei)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器配合(he)(he)提供了必(bi)要(yao)(yao)的(de)(de)彈性(xing)。系(xi)統中的(de)(de)腐蝕(shi)源(yuan)為(wei)(wei)銅(tong)(tong)合(he)(he)金(jin)材料(liao)。 銅(tong)(tong)與氧(yang)氣(qi)(qi)、硫和氯等(deng)都(dou)會產生化(hua)學反應(ying)(ying)，這(zhe)都(dou)是(shi)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器應(ying)(ying)用環境中常見(jian)的(de)(de)現象。因此，關于(yu)(yu)腐蝕(shi)敏感(gan)性(xing)，連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器設計必(bi)須解決(jue)如何(he)消除或減少銅(tong)(tong)腐蝕(shi)，并確保任何(he)形成腐蝕(shi)的(de)(de)物質(zhi)不(bu)能置于(yu)(yu)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器接(jie)(jie)(jie)(jie)觸(chu)界面。這(zhe)在(zai)理論(lun)(lun)上(shang)是(shi)容易(yi)的(de)(de)，但(dan)在(zai)實踐中是(shi)一(yi)個挑戰(zhan)。

如果連接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)制造商將連接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)完(wan)全(quan)鍍(du)上(shang)5微米的(de)金，那么在連接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)中(zhong)就不會(hui)有(you)腐蝕(shi)問題(ti)。然(ran)而，由于(yu)成(cheng)本(ben)的(de)原因，大多數鍍(du)層(ceng)在0.25到0.75微米之間，而且(qie)通(tong)常(chang)只是接(jie)(jie)(jie)觸界(jie)面上(shang)進行(xing)電(dian)鍍(du)。考慮到成(cheng)本(ben)因數，選(xuan)擇銅材(cai)作為連接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)材(cai)料比較普遍。選(xuan)擇性(xing)電(dian)鍍(du)，以及其他(ta)制造工藝，可能導致(zhi)銅裸露或者(zhe)(zhe)邊沿(yan)銅裸露。當鍍(du)金中(zhong)存(cun)在缺陷時(shi)，薄(bo)鍍(du)層(ceng)會(hui)導致(zhi)潛在的(de)銅暴露。除了這(zhe)些腐蝕(shi)源外(wai)，還必(bi)須(xu)考慮到在連接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)的(de)連接(jie)(jie)(jie)使用周期中(zhong)鍍(du)金層(ceng)的(de)磨損，或者(zhe)(zhe)在使用過(guo)程中(zhong)接(jie)(jie)(jie)觸界(jie)面的(de)擾(rao)動等。所有(you)這(zhe)些問題(ti)通(tong)常(chang)被忽視(shi)，鎳底層(ceng)的(de)鍍(du)金連接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)需要得(de)到正確的(de)評估。

連(lian)接器內部問題首先來(lai)自(zi)電(dian)鍍(du)層(ceng)厚(hou)度(du)。圖(tu)2簡要描述了(le)有(you)無鎳(nie)(nie)底層(ceng)的(de)(de)鍍(du)金(jin)(jin)(jin)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)情況(kuang)變(bian)化。鍍(du)金(jin)(jin)(jin)過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)任(ren)何缺陷都會導(dao)致銅(tong)(tong)合金(jin)(jin)(jin)材料的(de)(de)暴露。電(dian)鍍(du)缺陷包括孔隙，劃痕，和電(dian)鍍(du)前的(de)(de)污染導(dao)致電(dian)鍍(du)不完(wan)整等等。隨(sui)著(zhu)鍍(du)層(ceng)厚(hou)度(du)的(de)(de)減小，所(suo)有(you)這些(xie)缺陷的(de)(de)潛(qian)在性(xing)都會增(zeng)加。考(kao)慮到這些(xie)鍍(du)層(ceng)缺陷的(de)(de)存(cun)在，任(ren)何暴露的(de)(de)銅(tong)(tong)合金(jin)(jin)(jin)都會與應用環境發生反應，形成的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu)可(ke)以進(jin)入(ru)鍍(du)層(ceng)表(biao)面(mian)(mian)。簡單舉例來(lai)說明(ming)，如圖(tu)2和圖(tu)3所(suo)示(shi)的(de)(de)銅(tong)(tong)硫腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)品(pin)在金(jin)(jin)(jin)屬表(biao)面(mian)(mian)上(shang)遷(qian)移(yi)，或蠕變(bian)。圖(tu)2顯(xian)(xian)示(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu)沿孔隙部位(wei)的(de)(de)墻壁向表(biao)面(mian)(mian)遷(qian)移(yi)。圖(tu)3是鍍(du)金(jin)(jin)(jin)銅(tong)(tong)合金(jin)(jin)(jin)表(biao)面(mian)(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)遷(qian)移(yi)環的(de)(de)顯(xian)(xian)微照片(pian)。如果接觸界面(mian)(mian)包含(han)圖(tu)3所(suo)示(shi)的(de)(de)任(ren)何腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu)環，界面(mian)(mian)電(dian)阻(zu)很可(ke)能會在某(mou)種程(cheng)度(du)上(shang)發生變(bian)化。然而，鎳(nie)(nie)底層(ceng)的(de)(de)使(shi)用既能抑(yi)制(zhi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，又能減少腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)蠕變(bian)。鎳(nie)(nie)形成一(yi)種非常薄的(de)(de)不遷(qian)移(yi)的(de)(de)惰性(xing)和鈍化氧化物(wu)。實際上(shang)，鎳(nie)(nie)鈍化了(le)缺陷部位(wei)的(de)(de)底層(ceng)，所(suo)以沒有(you)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)物(wu)遷(qian)移(yi)到表(biao)面(mian)(mian)。

相關厚度(du)(du)的(de)(de)鎳(nie)底(di)層(ceng)還有另外一個好處是(shi)作為防擴(kuo)散(san)屏障(zhang)。銅(tong)很容易通(tong)過(guo)金擴(kuo)散(san)，如果擴(kuo)散(san)的(de)(de)銅(tong)到(dao)(dao)達鍍金表(biao)(biao)面(mian)(mian)，它將在表(biao)(biao)面(mian)(mian)形(xing)成腐蝕膜(mo)，這可能會(hui)阻礙鍍金金屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)接(jie)觸。含(han)有鎳(nie)底(di)層(ceng)的(de)(de)銅(tong)擴(kuo)散(san)速(su)度(du)(du)要慢得多，而(er)且鎳(nie)底(di)層(ceng)通(tong)常比(bi)鍍金層(ceng)要厚，因(yin)此銅(tong)擴(kuo)散(san)到(dao)(dao)金表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)速(su)度(du)(du)明(ming)顯降低。由于擴(kuo)散(san)速(su)率隨著溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)增(zeng)加而(er)增(zeng)加，如果連接(jie)器是(shi)用于較高溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)應用環境，鎳(nie)的(de)(de)好處更(geng)為明(ming)顯。

鎳的(de)鈍化和遷移(yi)抑制特性對(dui)于選擇性電鍍也(ye)是有益的(de)。如果銅合(he)金材料在接觸界面的(de)選擇性鍍金之(zhi)前被(bei)(bei)整體(ti)(ti)鍍覆鎳，則表面和邊緣腐蝕(以及與(yu)接觸界面的(de)相關腐蝕蠕(ru)變)將被(bei)(bei)最 小化。

除了這些(xie)問題外，磨(mo)損對(dui)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潛在腐蝕效(xiao)(xiao)應也受(shou)到鎳(nie)底層(ceng)(ceng)特性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。如前所述，由(you)于(yu)(yu)連(lian)接器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)配合使(shi)用周期(qi)內由(you)于(yu)(yu)機(ji)械或熱(re)膨脹驅動力等原(yuan)因使(shi)接觸(chu)界面發生微動，使(shi)接觸(chu)界面受(shou)損。而鎳(nie)作為減少磨(mo)損的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)因數有兩個好處(chu)。第1個好處(chu)是我們前面討(tao)論的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈍化和遷移抑制特性(xing)。黃(huang)金(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磨(mo)損和鎳(nie)底層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)暴露不會導(dao)(dao)致(zhi)有關腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)減弱(ruo)；暴露的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)可能會導(dao)(dao)致(zhi)接觸(chu)電阻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，但這種增(zeng)加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)幅度(du)將遠遠小于(yu)(yu)由(you)于(yu)(yu)腐蝕效(xiao)(xiao)應而發生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況。第二個好處(chu)是提高(gao)(gao)了接觸(chu)電鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐磨(mo)性(xing)。磨(mo)損的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響將在后(hou)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)文章中(zhong)更詳(xiang)細(xi)地討(tao)論。在這我們明(ming)白(bai)鎳(nie)底層(ceng)(ceng)將提高(gao)(gao)接觸(chu)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有效(xiao)(xiao)硬(ying)度(du)就足夠了。連(lian)接器上(shang)使(shi)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鍍(du)(du)金(jin)層(ceng)(ceng)通常稱為硬(ying)金(jin)，硬(ying)度(du)約為200努普。鎳(nie)底層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)一般為400努普或更高(gao)(gao)。因此，隨著(zhu)表面硬(ying)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有效(xiao)(xiao)硬(ying)度(du)增(zeng)加，磨(mo)損率趨于(yu)(yu)降低。

考(kao)(kao)慮(lv)到鎳(nie)底層(ceng)對(dui)連(lian)接(jie)器性能的重要(yao)性，需(xu)要(yao)什么鎳(nie)厚度(du)(du)呢？鍍(du)金連(lian)接(jie)器中的典型鎳(nie)厚度(du)(du)范圍(wei)(wei)在1.25到4.0微米的范圍(wei)(wei)內。下限是確(que)保足夠的厚度(du)(du)滿足要(yao)求，上(shang)限則考(kao)(kao)慮(lv)成本(ben)和(he)機械因素等(deng)。成本(ben)問題(ti)是由(you)于更(geng)多的鎳(nie)意味著更(geng)多的電(dian)鍍(du)時間和(he)材料成本(ben)。機械方面的考(kao)(kao)慮(lv)更(geng)復雜。隨著鍍(du)鎳(nie)厚度(du)(du)的增(zeng)加，鎳(nie)的延(yan)展(zhan)性趨于減小，鍍(du)層(ceng)的粗(cu)糙(cao)度(du)(du)趨于增(zeng)加。降(jiang)(jiang)低的延(yan)展(zhan)性會導致鍍(du)層(ceng)開裂，并增(zeng)加粗(cu)糙(cao)度(du)(du)，降(jiang)(jiang)低孔隙(xi)度(du)(du)和(he)磨損性能等(deng)。

總之，鍍(du)(du)金(jin)連(lian)接器(qi)系(xi)統(tong)中鎳(nie)底層的(de)重(zhong)要性(xing)怎么強調也不為過。鎳(nie)的(de)鈍化(hua)特性(xing)對減緩接觸(chu)(chu)材料銅表面腐蝕產(chan)物的(de)形成和遷移具有重(zhong)要意義。此外(wai)，鎳(nie)還提供了防擴散(san)屏障，防止接觸(chu)(chu)界面底層金(jin)屬(shu)的(de)遷移。鎳(nie)的(de)硬度對提高(gao)鍍(du)(du)金(jin)接觸(chu)(chu)系(xi)統(tong)的(de)耐磨性(xing)，提高(gao)使用(yong)壽命和抗微動(dong)磨損(sun)等都具有非常重(zhong)要意義。鑒于這些優點，任何鍍(du)(du)金(jin)連(lian)接器(qi)都應(ying)指定使用(yong)鍍(du)(du)鎳(nie)底層.

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