连接器插针镍镀层表面磁控溅射制备及性能研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.002

电器与能效管理技术 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (12): 8-12.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.002

连接器插针镍镀层表面磁控溅射制备及性能研究

张月, 周学, 王旭, 翟国富

哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院, 黑龙江哈尔滨 150001

收稿日期:2022-05-13 出版日期:2022-12-30 发布日期:2023-01-16
作者简介:张月(1998—),男,硕士研究生,研究方向为电连接器电接触特性测试分析技术。|周学(1982—),男,副教授,研究方向为智能电器电弧理论与试验技术、电器可靠性技术。|王旭(1988—),男,主要从事连接器、继电器产品优化工作。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(52177133)

Research on Preparation and Properties of Nickel Coating on Connector Pin Surface by Magnetron Sputtering

ZHANG Yue, ZHOU Xue, WANG Xu, ZHAI Guofu

School of Electrical Engineering and Automation,Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China

Received:2022-05-13 Online:2022-12-30 Published:2023-01-16

摘要/Abstract

摘要：

在电连接器接触件表面镀层中,镍一般作为铜基底和表面金之间的过渡层,起到改善耐磨性和阻止金铜相互扩散的作用。基于正交实验法,使用直流磁控溅射技术,在铍铜插针基底表面制备镍过渡层,并测试镍镀层的厚度分布情况、表面粗糙度以及热震结合强度。通过极差分析法研究正交工艺因素对镍镀层厚度、粗糙度特性的影响,最后对测试结果进行综合分析,得到实验条件下镀镍的最佳工艺参数。

关键词: 磁控溅射, 插针, 镍镀层, 电连接器

Abstract:

In the surface coating of electrical connector contact,nickel is generally used as the transition layer between copper substrate and surface gold to improve wear resistance and prevent the mutual diffusion of gold and copper.Based on the orthogonal experimental method and DC magnetron sputtering technology,the nickel transition layer was prepared on the base surface of beryllium copper contact pin,and the thickness distribution,surface roughness and thermal shock bonding strength of nickel coating were tested.The influence of orthogonal process factors on the thickness and roughness characteristics of nickel coating was studied by range analysis.Finally,the best nickel plating process under the experimental conditions was obtained through the comprehensive analysis of the test results.

Key words: magnetron sputtering, contact pin, nickel coating, electrical connector

中图分类号:

TM503.1

张月, 周学, 王旭, 翟国富. 连接器插针镍镀层表面磁控溅射制备及性能研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(12): 8-12.

ZHANG Yue, ZHOU Xue, WANG Xu, ZHAI Guofu. Research on Preparation and Properties of Nickel Coating on Connector Pin Surface by Magnetron Sputtering[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2022, 0(12): 8-12.

图/表 9

图1

表1

表2

图2

图3

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图6

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参考文献 12

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水平	A(溅射功率)/W	B(氩气气压)/Pa	C(直流偏压)/V
1	400	1.0	0
2	350	1.5	100
3	450	2.0	200

实验序号	因素			实验指标
实验序号	A	B	C	镀层厚度/ μm	粗糙度/ um	热震实验结果
Ni1	1	1	1	1.662	0.118	合格
Ni2	1	2	2	1.651	0.114	合格
Ni3	1	3	3	1.655	0.164	起泡
Ni4	2	1	2	1.492	0.054	合格
Ni5	2	2	3	1.534	0.105	合格
Ni6	2	3	1	1.519	0.111	合格
Ni7	3	1	3	1.960	0.149	合格
Ni8	3	2	1	1.966	0.155	裂纹
Ni9	3	3	2	1.984	0.176	脱落
电镀	—	—	—	4.604	—	—

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Research on Preparation and Properties of Nickel Coating on Connector Pin Surface by Magnetron Sputtering

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