连接器端子材料介绍.ppt

,Metalex Enterprise 鎧蔚企業有限公司 Presentation,2,今日主題,材料需求 for 3C 產品連接器 物理/機械特性 基礎簡介 & 對產品的影響 高性能銅合金,3,連接器所需要的效能,銅材所必需具備的條件,高接觸力/Normal Force,高降服強度/Yield Strength,好的散熱性及低溫升,完成較低的接觸阻抗,高的導電率/Conductivity,折彎角度小/微型化產品,優異的折彎性/低R/T比,交變應力不失效/高插拔次數,優異的抗疲勞強度/Fatigue Strength,材料需求 for 3C產品連接器,位移形變小/下壓行程有限但需高接觸力,符合環保標準,無環境有害物質/ROHS,高楊氏/彈性系數Youngs Modulus,高熱傳導係數/Thermal Conductivity,持久的高接觸力/高溫環境下工作,高的抗應力鬆弛/Stress Relaxation,4,Tensile Test 抗拉測試,5,F,F,Tensile Test/抗拉測試,6,Lo = 50mm,Lf = 50 mm + A,A,A5 mm A10 mm A50 mm,Tensile Test/抗拉測試,Lo - Original Length/原始長度 Lf - Final Length/最終長度,7,Tensile Test/抗拉測試,8,Stress MPa,Rp0.2,Elongation %,Yield Strength/降服強度,降服強度越高，要使材料產生永久變形的力也越大。 適合需要高接觸力的產品。,9,Stress MPa,Elongation %,Youngs Modulus 楊氏/彈性系數,楊氏系數越大斜率越陡，在相同形變下，有較高之接觸力。適合下壓行程有限但需高接觸力的產品。但須配合降服強度。, E ,10,影響成型性能/折彎性能的因素,material/temper 材料/强度 bending direction 折彎方向 thickness 厚度 (通常 0.25 mm) beam width 折彎寬度 (通常 3 mm),11,影響成型性能/折彎性能的因素,bending angle 折彎角度 bending radius 折彎半徑 forming speed 成型速度 forming in steps 成型步驟,12,Electrical Current Sent,Current Received In 2 seconds,Electrical Current Sent,Current Received In 5 second,導電率的高低將影響阻抗的表現,導電率/Conductivity,13,維克氏硬度,硬度=材料抵抗凹陷的力量 薄的材料與過小的力量會增加數據的誤差 0.5 mm 厚度以下誤差甚大 0.5 mm 厚度以下只可為參考值 抗拉/降伏強度能夠更精確的表達材料強度,14,硬度測量法,维克氏,布氏,洛氏,當端子在有接觸力的情況下 1)時間2)溫度 將是材料產生應力鬆弛最主要的因素,應力鬆弛,16,40,50,60,70,80,90,100,100,1000,10000,K55 - C70250,K75 - C18070,C5190,time (h),remaining stress (%),K88 - C18080,K57 - C70350,Relaxation 150 C Thermally stress relieved samples 應力釋放比照 - 150 C 條件下,Relevance for automotive applications,C5210,YCUT-F-H,應力鬆弛的比例 *原始的強度=最終保留的強度 K57雖然鬆弛較K55嚴重，但最終強度依然較高,17,銅合金 for 連接器運用 各式材料特性的重要性,導電率/熱傳導係數 Electrical/thermal conductivity,折彎性/Bendability,楊氏係數/Youngs Modulus,抗應力鬆弛/ Stress relaxation resistance,降服強度/Yield strength,通訊& 電腦,18,CuBe2 C172,CuTi3 C199,CuBe C17410,Bending 90 r = 0,5 x s Good way max. strip thickness 0,35 mm,電腦&消費性連接器,K75 /C18070,K88/ C18080,K55 C7025,B18 C5210,K57 C70350,B18 Supralloy,YCuT-FX,19,鈦銅-YCuT-FX,*需要高壽命及高接觸力之開闢switch和連接器(Battery,socket,min USB,等),20,YCuT-FX Bendability: w/t 比 與 r/t比,Tensile strength Rm MPa 620 760 650 780 690 800 608-725 Yield strength Rp0,2 MPa min. 500 min. 585 min. 655 550-650 Elongation A50 % min. 10 min. 7 min. 5 min. 6 HV (180 - 220) (200 - 240) (220 260) (180 220) El. conductivity %IACS 43.1 43.1 43.1 43.1,R620 R650 R690 TR02,Min. Bend Radius 90 Good way 0 1 1.5 1 Bad way 0 1 1.5 3,Temper,Wieland K55 高性能铜合金,*需要高接觸力,低阻抗及在高溫環境下有較佳之抗應力鬆弛, 可運用在連接器(phone Jack、LVDS、I/O conn、等)， 也適合應用在汽車端子及IC導線架材料上。,22,Wieland K57高性能铜合金,Tensile strength Rm MPa 770-900 840-970 Yield strength Rp0,2 MPa 750-850 810-920 Elongation A50 % 4 1 HV (220-280) (240-300) El. conductivity %IACS 50 45,TM04 TM06,Min. Bend Radius 90 10 mm sample width Good Way ( 0,35 / 0.15mm) 2.0/1.5 2.5/2.0 Bad Way ( 0.35/ 0,15 mm) 2.0/1.5 2.5/2.0,Temper,*需要高接觸力,低阻抗及在高溫環境下有較佳之抗應力鬆弛, 可運用在連接器(phone Jack、LVDS、I/O conn、等)， 也適合應用在汽車端子及IC導線架材料上。,23,200,300,400,500,600,700,800,900,1.000,Rel. bend radius r/t,Yield Strength Rp0,2 (MPa),0,1,2,3,4,5,1.100,1.200,max. strip thickness 0.5 mm,K57 - C70350,C17410,C17460,K55 - C70250,bad way,good way,Temper 1,Temper 2,Temper 1,Temper 2,Temper 1,Temper 2,Temper 1,Temper 2,Temper 2,K57 與 CuBe 的折彎表現,最小折彎半徑 & 降伏強度,Expected values,24,good way,bad way,Data sheet values,K57 Bendability: w/t 比 與 r/t比,Results for 90 Bends, Temper TM 04,Expected values,25,Data sheet values,good way,bad way,K57 Bendability: w/t 比 與 r/t比,Results for 90 Bends, Temper TM 06,Expected values,Tensile strength Rm MPa 400 480 460 540 530 - 610 Yield strength Rp0,2 MPa min. 300 min. 370 min. 460 Elongation A50 % min. 8 min. 5 min. 2 HV (120 - 150) (140 - 170) (150 190) El. conductivity %IACS 77.6 77.6 77.6,R400 R460 R530,Min. Bend Radius 90 Good way 0 0.5 1 Bad way 0 0.5 1,Temper,Wieland K75 高性能铜合金,*需要通過大電流及產生較低的溫升,可運用在switch開闢, LED , 連接器(power conn,等),Tensile strength Rm MPa 480 560 540 630 520 - 620 Yield strength Rp0,2 MPa min. 450 min. 520 min. 500 Elongation A50 % min. 7 min. 2 min. 7 HV (140 - 170) (150 - 180) (160 190) El. conductivity %IACS 80 80 80,R480 R540 TR08,Min. Bend Radius 90 Good way 0 0.5 2 Bad way 0 0.5 3,Temper,Wieland K88 高性能铜合金,*需要通過大電流及產生較低的溫升,可運用在switch開闢, LED , 連接器(power conn,等),0,2 % Yield strength in MPa,SUPRALLOY 小晶粒磷青銅,29,SUPRALLOY - Bronze180 折彎,比較對象 C5210 0,15 mm 180 折彎 with r= 0,2 mm, badway,C5210 Rp0,2 = 650 MPa,Wieland B18 SUPRALLOY Rp0,2 = 685 MPa,Cracks: 一般磷青銅已出現 Cracks!,SUPRALLOY: 儘