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1、,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,
2、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,Elongat
3、ion%,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,bendi
4、ng 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 ReceivedIn 2 seconds,Electrical Current Sent,Current ReceivedIn 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
5、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 CThermally stress relieved samples應力釋放比照-150 C 條件下,Relevance forautomotiveapplications,C5210,YCUT-F
6、-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/thermalconductivity,折彎性/Bendability,楊氏係數/Youngs Modulus,抗應力鬆弛/Stress relaxationresistance,降服強度/Yield strength,通訊&電腦,18,CuBe2 C172,CuTi3 C199,CuBe C17410,Bending 90r=0,5 x sGood waymax.strip thickness0,35 m
7、m,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 RmMPa 620 760 650 780 690 800 608-725Yield strength Rp0,2MPa min.500 min.585 min.655 550-650 El
8、ongation 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
9、料上。,22,Wieland K57高性能铜合金,Tensile strength RmMPa770-900 840-970Yield strength Rp0,2MPa 750-850 810-920 Elongation A50%4 1HV(220-280)(240-300)El.conductivity%IACS 50 45,TM04 TM06,Min.Bend Radius 90 10 mm sample widthGood Way(0,35/0.15mm)2.0/1.5 2.5/2.0Bad Way(0.35/0,15 mm)2.0/1.5 2.5/2.0,Temper,*需要高接觸
10、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,Tem
11、per 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
12、,Temper TM 06,Expected values,Tensile strength RmMPa 400 480 460 540 530-610Yield strength Rp0,2MPa 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,Wiel
13、and 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 RmMPa 480 560 540 630 520-620Yield strength Rp0,2MPa 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.
14、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,C5210Rp0,2=650 MPa,Wieland B18 SUPRALLOYRp0,2=685 MPa,Cracks:一般磷青銅已出現 Cracks!,SUPRALLOY:儘管高強度依然完美成 型且表片平滑!,30,疲勞強度 Wieland B18 SUPRALLOY,*疲勞強度尚有 54%的 Tensile strength!(一般銅材約30%35%),31,B18 SUPRALLOY-Datasheet values,*為一折彎性(可180度對折壓扁而不斷裂)極佳的磷青銅R800強度已相當接近鈹銅及鈦銅,可運用於各種連接器(且價格便宜),32,B20-Datasheet values,33,Thank You!,
