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金或锡 vs 金和锡

在连接器中选择镀锡表面或镀金表面时，您可能已经阅读过我的 50:50:50 规则。该规则指出，如果您的触点（插接力）少于 50 个，您能够接受 50 个插拔周期（接触正压力），且不希望在使用寿命内接触电阻小于 50 毫欧，则镀锡是更经济的解决方案。镀锡表面上较高的接触正压力（>2 牛顿使用寿命）会导致较高的插接力，这限制了特定连接器中的触点数量，而且与金或钯镍相比，非贵金属锡的接触电阻确实较高。

除了上述基本规则外，在必须使用金（或钯镍）的情况下还面临一些其他限制：

  1. 对于任何类型的模拟信号，都必须使用金，因为镀锡触点会产生线路噪音
  2. 对于在现场工业环境中非插接暴露的任何连接器
  3. 对于触点间距小于 1 mm 的连接器，因为未退火的纯镀锡表面会产生晶须。

其中第 3 点尤为重要。多年前当无铅镀锡表面问世时，曾在业内引起了很大的困惑。FFC 连接器的触电间距确实小于 1 mm，而连接器行业强烈建议使用镀金 FFC 连接器连接 FPC 或 FFC，但当时电缆行业还无法提供镀金 FFC 电缆。因此，一些设计人员不得不将镀金的 FFC 连接器与镀锡的 FFC 电缆插接在一起，这显著降低了可靠性！

在一个插接连接器系统中不允许同时使用镀金和镀锡。虽然对这两种镀层的性能研究不多，但标准电极电位表明，触点会被腐蚀（只要看看你的雨水沟里铜和锌的触电，金 = +1.5V，锡 = +0.15V），而可靠性也就不复存在了。

多年前，我曾就一个特殊案例向 Molex莫仕的接触物理学专家请教过这个问题，他给出了以下详细的回答：

 “我不会使用混合金属触点。我们从不建议将金与锡插接。如果不可避免，则应使用润滑剂来减轻氧化和摩擦腐蚀所造成的影响。这应使用适当的热循环和振动测试进行全面测试。此外，在铜上浸锡可能并不合适，因为这可能会形成大量金属间化合物 (IMC)，从而降低系统的可靠性。

 当然，由于系统的密封性似乎相当好（并假定封装不存在漏气问题），金对金系统应当是最可靠的（我认为可靠性对安全至关重要）。另一方面，不存在 IMC 问题的良好锡对锡系统也能正常工作（除非存在摩擦腐蚀问题）。由于系统的密封性似乎相当好，且机械性能稳定，因此可能不会出现摩擦腐蚀问题。不过，为了确保万无一失，应进行摩擦腐蚀测试。正如之前所说，适当的热循环和振动测试是必要的。为确保安全，如果使用锡对锡，我建议在电路板下方使用镍和润滑剂，以减少氧化、烧蚀和 IMC 形成的影响。

 总而言之，金对金是首选。锡对锡或许能正常工作，但需要对摩擦腐蚀、氧化和 IMC 的形成开展全面的测试。我不建议采用金对锡，因为众所周知，当插接不同的金属时，可靠性风险会大大增加。”

我对此没有什么要补充的。因此，在电镀表面时，应首选金对金（镍钯对金已通过测试并为业界所接受！），在注重成本时可使用锡对锡，但切勿在同一连接器系统中使用混合电镀。