留 言 ：

原話:”我最無法理解的就是，為什么有人在設計上會選用觸點上鍍銀？銀的化學性質非常活潑，很快就跟空氣中的氧氣反應生成黑色的氧化銀，觸點很快就失效了。難道設計者連這點最基本的化學常識都沒有嗎？”

我們初步留言回復如下 ：

鍍銀是沒辦法的辦法! 也是很好的辦法!

1.過度密集的接點(太小) 必須仰賴極低的電阻才能避免升溫

銀自然成為不二選擇

2. 銀軟可以在配插的時候彌補車削件或沖床銅板件之間的”不光滑”

使用鍍銀接點的插頭 一定要有定期汰除觀念

這也就是為甚么國外會有很多外觀看來不錯的插頭被剪除后被棄置

就是因為接點有氧化 進行預防性的定期汰除

鍍銀是行業慣例，但是隨著我們的深入研究開展之后

我們可能被”銀針試毒”的刻板印象所左右，存在不少知識盲區。

所以整理了這一篇來討論：

鍍銀為何在連接器行業當中“不可或缺”

參考資料:

https://www.zhihu.com/question/57329327/answer/152693119為什么所有的插頭上的金屬片都使用銀而不使用銅？

https://zhuanlan.zhihu.com/p/374747984刀郎電子連接器可靠性理論及評估方法

以下羅列常見的錯誤觀念:

1.銅不容易氧化

2.銀很容易氧化嗎?

3.銀氧化有多種產物?

4.銀氧化后的電阻高

5.硫化銀可能比氧化銀更容易存在

以下展開說明:

電鍍目的:

由改變固體表面特性從而改變外觀，提高耐蝕性，抗磨性，增強硬度，提供特殊的光、電、磁、熱等表面性質。

(例如:鍍鎳會帶有微磁性)

電子連接器當中的端子都要作表面處理，廣義的電鍍包含了酸洗/打底層金屬/電鍍最終表面材質

主要原因：

1.保護端子簧片基材不受腐蝕；

2.優化端子表面的性能，建立和保持端子間的接觸接口，特別是膜層控制。

讓金屬對金屬的接觸更好-防止腐蝕。多數連接器簧片是銅合金制作的，通常會在使用環境中腐蝕，如氧化、硫化等。端子電鍍就是讓簧片與環境隔離，防止腐蝕的發生。

因此電鍍的材料，要考慮:

1.不會腐蝕

2.電性能良好

3.即使腐蝕要能形成保護層

銀作為接觸鍍層的優點:

銀也是軟的，與金差不多。因為硫化物不容易被破壞，所以摩擦腐蝕在鍍銀上比較少見。銀有優異的導電及熱傳導性，在高電流下不會熔解，是用在高電流端子表面處理的極好的材料。

在所有的金屬中，銀具有最高的導電率和導熱率，這可以產生極低的接觸電阻值(在高的正壓力下，可以達到0.1 - 1 mΩ)。透過降低電阻起到減少發熱的效果,從而可以在相同導體上放大電流量。

因此銀鍍層多用于高電流強電傳輸的可分離界面，也有用在一些低電流的應用中。

銀也有很好的可焊性，即使銀有些變色也不影響其可焊性。

但如果變色的程度過高，則可能需要更多的助焊劑。

銀氧化物的種類

氧化銀Ag?O

反應化學式可以表示為：4Ag+O?→2Ag?O

這個方程式表明當銀與氧氣反應時，會生成銀氧化物（氧化銀），每兩個銀原子反應產生一分子Ag?O。

但是銀會更容易與硫、氯發生反應形成硫化膜。

因此銀暴露在含硫大氣中時，表面會優先形成硫化銀薄膜層。

而硫化膜是半導體，會形成“二極管”的特征。

硫化銀（Ag?S）

生活環境中少量的硫主要來源是溶解在水中的硫化氫（H?S）氣體，或者是極少量的溶解在水中的硫化碳化物（COS）。硫化氫的源頭來自于有機物腐爛、燃燒過程、火山活動以及造紙廠、污水處理廠和高硫包裝材料等。

如果在有硫化氫的環境中使用或儲存未受保護的銀鍍層，那么銀被硫化的可能性會變得很大。

但是伴隨著工商業發達空氣中的二氧化硫（SO?）濃度上升，二氧化硫（SO?）與空氣中的氧氣反應時，有可能產生硫化銀-尤其是在含有大量二氧化硫的工業區域或燃燒燃料的過程中。

硫化銀反應如下：

二氧化硫與氧氣反應生成二氧化硫氧化物：

二氧化硫氧化物與空氣中的水再反應形成硫酸：

硫酸（H?SO?）是一種強酸，它更容易與銀金屬反應，導致硫化銀的形成

2SO?+O?→2SO?

SO?+H?O→H?SO?

H?SO?+Ag→Ag?SO?

Ag?SO?+H?S→Ag?S+H?SO?

硫化銀（Ag?S）通常是一種半導體材料，其電阻率比起純銀來說會高得多，但是相比其他導體的氧化卻顯得略好。

常見的銀氧化物 有三種

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銀鍍層表面上產生的腐蝕膜主要是硫化銀（Ag2S），以及非常少量的氯化銀（AgCl）。在大多數應用的環境中，銀腐蝕膜的增長是線性的，硫化銀的膜在足夠的正壓力作用下會呈現半導電狀態。

而銀具有高的摩擦系數（高插入力）/較差的磨損特性（耐久性差）。

如果導體基材氧化物（例如銅）混入硫化銀膜層中，則可能會出現接觸電阻問題。所以需要先電鍍打鎳底以隔離基材，若不使用鎳底則應使用較厚的鍍銀層。

在許多應用中，銀表面發生了變色，甚至有厚度約為一千埃的氧化膜存在的情況下，銀鍍層的端子表面仍然保持低且穩定的接觸電阻。

如果銀變色或氧化的質量和情況沒有太嚴重，并在連接器設計中考慮了擦拭距離和足夠的正壓力，銀氧化通常不會導致接觸性能問題。薄膜層甚至可以使得插拔耐久性和插入力得到改進。

銀表面膜可以有多種顏色，黃色/棕褐色/藍色/黑色 都有可能。

但在接觸接口上出現這種腐蝕的外觀-一般人會質疑接觸性能并懷疑質量。

氯化銀（AgCl）

在變色的銀鍍層表面檢測到氯化銀（AgCl）機率很少。

銀對氯離子非常敏感，并且會反應生成氯化銀。氯化物可能來自溶解的氯化氫（HCl）氣體或其他含有氯的顆粒物（例如NaCl）等。要破壞掉銀鍍層表面的氯化銀膜層(絕緣)的難度相對要高一些（相對于硫化銀的破壞水平）。

在大多數實際現場應用環境中，銀鍍層的氧化膜層主要以硫化銀為主，偶爾會含有少量氯化銀。

銀加速氧化/損傷的潛在因素-水

銀在腐蝕環境中的氧化是需要水存在的。這種水分會使腐蝕性元素溶解，導致金屬銀的分解。銀表面的水膜可以由濕度產生的，也可以是以凝結的形式形成。

也就是我們常會說潮濕環境比較不適合鍍銀的原因

另外還有:氯氣 二氧化氮 臭氧/紫外線照射都是加速氧化的原因

連接器常見導體與氧化物電阻值

氧化亞銅 危害更勝硫化銀

純銅雖然是泛用的低電阻導體

-在開始一段時間內金屬-金屬接觸的電阻比較低，

但是裸銅在空氣中容易生成電阻率很高的氧化亞銅

純銅的電阻率為0.0175×10-6Ω.m

氧化亞銅的電阻率驟增為5×108Ω.m

但是由于氧氣的存在，持續的氧化過程會使接觸電阻迅速增大，會導致搭接面過熱，容易引發火災等安全事故，相較之下端子鍍銀或者鍍錫的中長期預后會更好! 因此所以如果是純銅搭接，在搭接前需要提前打磨接觸面上氧化層，以保證夠低的接觸電阻。

鍍銀允許較大電流

關于端子溫升的允許值

在GB 14048.1-2012 低壓開關設備和控制設備 第1部分：總則規范了裸銅端子，其溫升極限為60K，鍍錫端子為65K，鍍銀或鍍鎳端子為70K。

(*溫度單位K是絕對溫度 ,每變化1K相當于變化1℃，計算起點不同)

圖片來自于網絡著作權利屬于原作者所有

關于導體載流量與溫升的關系是：

電流p與溫升成正相關。p為次方,p值取決于導體的表面散熱系數，特定導體允許溫升值越高，說明導體允許流過的電流越大。

相同規格的裸銅、銅鍍錫、銅鍍銀端子的載流能力對比如下表。

銅鍍銀后其“允許通過的電流”相對于裸銅增加了近20%，所以在不改變導體規格的前提下，僅僅通過改變鍍層，就可以提升“一定的載流能力”。

換言之：

按照GB14048.1溫升要求，同樣規格的端子表面鍍銀可以在更高的溫度下運行更大電流。

雖然銅鍍銀在含硫環境甚至在大氣中含硫微量硫氣體的情況下，隨著時間變化會生成導電性差的硫化銀，但是只要在未發生硫化前搭接，其搭接面接觸電阻不會受到硫化銀的影響。只有儲存時間過長已經變色的鍍銀端子，才需要在與銅排連接前對端子進行處理。

鍍金、鍍錫或鍍鎳好嗎？

鍍錫

可以避免由于硫化產生的變色現象，但是其“允許載流能力”比鍍銀降低了。

鍍鎳

其“允許載流能力”與鍍銀相同，由于不好上錫，只有在鍍銀不適用的場合（含硫氣體環境）時才會采用鍍鎳，而且由于硬度高對于搭接時螺栓的緊固力矩要求更高，整體操作成本可能反而增加。

鍍金

鍍金是電連接器非常常見的另一種方式

鍍銀和鍍金都有其各自的優點，選擇取決于特定的應用需求和成本考慮。

鍍銀鍍金優劣對比

Q

為甚么大多選擇鍍銀?

WHY

連接件的性能基本上由其表面上發生的現象+外界污染因素共同決定

如:表面污染、氧化、二次氧化、硫化物的形成、腐蝕等。

這些表面的污染增加了接觸電阻并且對連接可靠性有害。

因此，實現可靠連接的前提是:

保證接觸面的接觸電阻處于較低水平且長期穩定。

1.選擇鍍層

2.確認鍍層氧化物有較好的預后

3.考慮搭配不同鍍層厚度、工藝、清潔方式

可以在實際應用上獲得相對較好的性能

錫、鎳和銀（在不含硫的環境）的氧化物隨時間生長的厚度較低，且溫度影響不大，尤其是銀的氧化物對接觸無明顯影響，所以從材料性能看，銀鍍層無疑是最優的選擇

例如:在銅母線或者銅端子上鍍上低電阻材料（銀、錫等）

在初期：

可以明顯降低接觸電阻避免升溫

而使用后期：

銀鍍層的氧化則會形成硫化銀相對于裸銅氧化的電阻更低，可以保證長期接觸電阻穩定。