铜或铜合金的镀银-银性能

铜或铜合金的镀银是一种非常实用的表面处理剂，可用于跨领域广泛转移热量和电。自1800年代末以来，在电气开关设备和其他可通过电流的组件上已应用了银。近年来，在电子、汽车和电动汽车(EV)市场中，包括连接器和端子在内的铜电子组件的镀银迅速增长。镀银具有许多独特的特性，使其成为这些应用的理想之选。主要原因是，银具有所有金属中最高的电导率和导热率，这有助于有效地传输电能和热量。另外，银是相对较软的金属，其允许银沉积物在配对的连接器周围压缩并形成，从而填充小空隙和微粗糙度。这样可以增加有效接触面积，从而降低整体连接器电阻。

图1：与铜和其他金属相比，银的电导率情况

银具有出色的润滑性，并且在开关、滑动或旋转应用中具有抗磨损性。但是，刀片式防刺连接器等高压磨损表面可能容易磨损银。在此类应用中，建议使用更高的银沉积厚度，以及使用镍或化学镀镍基板。没有镍衬板的较薄镀银层最适合用于相对很少偶合和不相配的静态接头或低占空比连接器。

早期的镀银是硫化银化合物的形成，通常称为银锈油。银的褪色主要是出于化妆品方面的考虑，因为它只会使导电率降低相对较小。但是，对于微电子和低压连接器，应通过适当选择防锈抑制剂来考虑锈蚀的可能性。可以使用许多不同的抗变色抑制剂来避免银变色，其中包括有机，硫醇基和锡浸没系统的效果都很好。

铜的性能

超过一个世纪以来，铜材料一直是电气和电子工业中的重要材料。这是因为与银一样，铜也具有许多理想的特性，例如出色的导电性和导热性，这使其非常适合处理高压和大电流。铜也是一种相对贵重的金属，当与诸如锡、镍或银的金属接触时，铜会降低腐蚀的可能性。

由于这些原因，铜镀银具有许多设计优势，因为两种金属的特性相互补充。如今，行业可提供多种机械和电气性能的多种铜合金。制造中常用等级的铜包括C101(无氧)、C110(ETP–电解强韧沥青)、C145(含碲)、C147(含硫)、C172(含铍)和C182(含铬)。所有这些不同等级的铜都可以镀银，以提高其指定应用中的电气性能。

使用镍底板的好处

在镀银铜之前使用镍底板可以通过多种方式改善整体沉积的性能。镍底板的一些好处总结如下：

扩散阻挡层：当将银镀在铜上时，随着时间的推移，铜会自然固态扩散到银中。在高温下，扩散速度大大加快。当铜扩散到银中时，会形成铜/银低共熔混合物层，这会对附着力、可焊性和电气性能产生负面影响。镍形成有效的扩散阻挡层，以防止这种铜/银迁移发生。强烈建议在大多数规范中使用镍中间层，甚至在ASTM B700(第6.3.4节)和QQ-S-365(第3.3.5节)中也有此要求。

腐蚀性能：银通过在环境和铜基板之间形成阻挡层来保护铜免受氧化;这种类型的腐蚀防护通常称为屏障腐蚀防护。在镀银之前添加镍底板有助于在铜基材和环境之间形成更有效的屏障，因为它会限制总体沉积孔隙率。由于镍是一种比银便宜的金属，与单独增加银的厚度相比，大量的镍沉积可用于改善腐蚀性能，而对成本的影响则小得多。

负载/承载耐久性：镍底板的使用有助于提供可在其上沉积银层的刚性结构。这有助于减少银在高接触压力开关和磨损应用(例如保险丝刺或高压开关装置)中的磨损。

易于焊锡：在镀银之前使用适当的镍底板可以帮助改善铜组件的可焊性;如果焊接铜合金，则尤其如此。另外，由于镍有助于减少铜向银中的扩散，因此镍底板可以延长可焊接性的保存期限，并减少成功镀敷铜组件所需电镀的银总量。

用作银底板的最常见的镍是电解氨基磺酸镍或化学镍。镍底板的类型选择取决于许多因素，包括零件的几何形状、设计腐蚀性能、成本、可焊性，甚至涉及磁性。Advanced Plate Technologies工程或技术销售人员的成员可以帮助您选择最佳的镍底板以及建议的镀层厚度。

镀覆周期和预处理注意事项

图2：C101铜压接连接器通常镀银

在铜合金的银电镀中，合金成分的微小差异会对镀覆周期产生很大影响，以确保高质量的最终银沉积。即使大多数铜合金的大部分成分都是由铜制成的，但少量合金元素仍可能需要进行特定的预处理或冲击层，以确保最终的银层粘附。下面列出了许多常见的铜和铜合金中其中一些因素的简要概述。

1.C101(无氧)和C110(ETP)铜的镀银

铜合金C101和C110是最直接的，其纯度为99.9%或更高。对于这两种合金，建议对它们都进行碱清洁预处理以清洁零件，并进行酸洗以去除铜表面的任何氧化物。这样就形成了一个“活性”铜表面，可以接受后续的电镀步骤。然后，铜可以接受镍底板(如果指定)，然后进行银触击，最后镀银。对于获得附着的银层，并避免如果将铜立即镀银而没有触击，会导致的银沉浸，因此银触击层非常重要。

上面的步骤将被称为标准方法，因为通常仅需对该方法进行一些改动即可适应其他铜合金。

2.C145(碲)铜镀银

碲铜是具有优良电性能的高度可加工的铜合金。因此，在通过车削或铣削等机械加工制造部件时，碲铜是最常用的铜合金之一。碲中的铜含量为0.5%，因此需要进行独特的预处理。由于碲，该材料不能暴露于氰化物镀液中。如果发生这种情况，将导致不溶的碲/氰化物化合物不能接受后续的电镀。由于大多数触击镀银浴和镀银浴都是氰化物配方;碲铜必须首先用非氰化物工艺(例如镍，酸性铜或锡)进行镀底。一旦以这种方式进行电镀，其余的预处理过程与标准方法相同。

由于在镀银之前需要进行基于酸的打击，因此在某些应用中，可替代的可机加工铜(例如C147硫铜)可能会比C145碲铜更好。这些将特别包括具有深内径特征的应用，这些特征可能很难在不影响零件尺寸和公差的情况下完全被酸基冲击腐蚀。Advanced Plate Technologies的销售和工程人员可以提供意见，以协助设计可制造性，以确保从精加工的角度选择最佳材料。

3.C147(硫)铜的镀银