Dans les conceptions électroniques, les connecteurs sont souvent négligés. Pourtant, sans ces composants essentiels, il ne serait pas possible d'interagir avec le monde extérieur, de charger une batterie ou d'afficher un résultat. Dans l'univers des connecteurs audio, on entend toujours dire que les connecteurs plaqués or sont la norme absolue. C'est vrai, les contacts en or offrent en effet le meilleur équilibre entre résistance, durabilité et coût dans de nombreuses situations. L'or est donc une star incontestée dans ce domaine. Pour autant, ce n'est pas le seul revêtement possible et ce n'est même pas le meilleur dans toutes les situations. Nous étudierons aujourd'hui les diverses options de revêtement disponibles et nous verrons quels sont leurs points forts selon les applications.
Les finitions de connecteurs se répartissent en général en deux catégories en fonction de leurs caractéristiques. Ces caractéristiques étant inhérentes aux métaux eux-mêmes, les matériaux tirent leurs propriétés de leur emplacement sur le tableau périodique et leur nom nous indique s'il s'agit de finitions de contact nobles ou non nobles. Si l'on examine de près les options disponibles, des différences assez évidentes apparaissent rapidement. Les propriétés qui vont nous intéresser sont les suivantes : la résistance (qui se mesure en ohms), la force d'accouplement (le matériau est-il autolubrifiant, réagit-il bien à une connexion avec essuyage ?), l'oxydation ou la corrosion, l'usure mécanique et la réaction selon la température. Des revêtements différents présenteront une combinaison différente de ces caractéristiques et s'adapteront plus ou moins bien à votre application.
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Une des caractéristiques que je souhaite évoquer ici est le nombre de cycles. Il s'agit du nombre de cycles d'accouplement qu'un connecteur peut supporter avant qu'il cesse d'offrir la résistance de contact spécifiée. Il est étroitement lié au matériau et à l'épaisseur du revêtement de la surface d'accouplement. Plus le revêtement est épais, ou plus il est résistant à l'usure et à la corrosion, et plus longtemps un connecteur conservera la résistance de contact spécifiée. Si le nombre de cycles est atteint, cela ne signifie pas que le connecteur est hors d'usage, mais simplement que la résistance risque d'augmenter. Si cette résistance de contact accrue reste gérable, le nombre de cycles que le connecteur peut supporter avant d'être jugé défaillant augmente considérablement.
Les finitions de contact nobles utilisent l'or, le palladium ou leurs alliages comme surface de contact. Ces finitions sont de fins revêtements plaqués par galvanoplastie sur un matériau de structure pour améliorer la durabilité et réduire les coûts. En effet, l'utilisation de contacts entièrement en or reviendrait très cher et donnerait un composant trop malléable qui risquerait de se déformer et d'amoindrir la force d'accouplement. L'épaisseur type des revêtements en or est de 0,4 um et 0,8 um sur du nickel ou du cuivre. La forte résistance à la corrosion des finitions nobles et leur absence d'oxydation en font d'excellentes solutions dans les environnements difficiles. Quant à leurs performances, elles leur confèrent des durées de vie élevées dans les applications exigeant une grande fiabilité. Un connecteur par sertissage tel que le 0330013004 de Molex est plaqué or et peut s'insérer dans un grand nombre de boîtiers de connexion, par exemple le Molex 334710601.
| Matériau | Résistivité ρ (Ω m) à 20 °C |
Conductivité σ (S/m) à 20 °C |
Coefficient de température(K−1) |
| Argent | 1.59×10−8 | 6.30×107 | 0.0038 |
| Cuivre | 1.68×10−8 | 5.96×107 | 0.003862 |
| Or | 2.44×10−8 | 4.10×107 | 0.0034 |
| Nickel | 6.99×10−8 | 1.43×107 | 0.006 |
| Palladium | 10.54×10−8 | 1×107 | 0.0042 |
Les finitions de contact non nobles utilisent l'étain, l'argent ou leurs alliages comme surface de contact. J'entends déjà votre objection : « Mais l'argent est un métal noble ». C'est vrai, mais il a aussi la fâcheuse habitude de se ternir dans certains environnements, notamment ceux qui contiennent une proportion de soufre supérieure à la normale, ce qui l'empêche de bénéficier du même prestige que l'or et le palladium. L'argent possède aussi un fort coefficient de friction et des caractéristiques d'usure médiocres, d'où une force d'insertion élevée et une mauvaise durabilité. L'étain pose également un problème de couche d'oxydation, mais qui peut être corrigé à l'aide d'une plus grande longueur d'essuyage qui décapera l'oxydation et améliorera le contact. L'une des façons de résoudre les problèmes de force d'insertion avec des finitions non nobles est d'utiliser un lubrifiant pour connecteur.
L'étain est souvent utilisé dans des environnements industriels et commerciaux dans lesquels les connecteurs ne sont pas souvent retirés. On trouve, par exemple, des finitions en argent et en nickel pur sur les contacts de batteries et d'alimentations. L'argent est aussi couramment utilisé dans les applications à courant élevé puisqu'il présente la résistivité la plus faible de tous les métaux. Il peut donc être traversé par de forts courants avec une chute de tension et un dégagement de chaleur minimes. Le système Super Sabre de Molex, qui peut envoyer 34 A par lame sur le connecteur, offre un bon exemple des capacités de l'argent pour gérer le courant .
La finition de vos connecteurs influe très fortement sur la façon dont votre système résistera à l'usage. Il existe de nombreuses options, chacune présentant des caractéristiques variables. En y réfléchissant dès le départ, vous pouvez choisir les connecteurs qui conviendront le mieux à votre système en fonction des spécifications dont vous avez besoin.