Nel design dei dispositivi elettronici, i connettori sono spesso sottovalutati, ma hanno un'importanza fondamentale, per interagire con il mondo esterno, caricare la batteria o ottenere un risultato. Per quanto riguarda i connettori audio, si sente sempre dire che lo standard "gold" è rappresentato dai connettori rivestiti in oro, che lo sono per un buon motivo. I contatti in oro offrono il miglior equilibrio tra resistenza, durata e costo in molte situazioni. Sebbene l'oro abbia un ruolo centrale, non rappresenta l'unica opzione di rivestimento, né la più adatta a ogni situazione. Oggi parleremo di alcune tra le varie opzioni di rivestimento disponibili e di come eccellano nelle diverse applicazioni.
Le finiture dei connettori sono solitamente suddivise in due categorie, in base alle relative caratteristiche. Le caratteristiche sono inerenti al metallo, quindi i materiali sono catalogati per come appaiono nella tavola periodica e anche i relativi nomi riflettono tale classificazione, per cui abbiamo finiture di contatto Nobili e non Nobili. Quando si analizzano nel dettaglio le opzioni disponibili, si riscontrano delle differenze piuttosto evidenti. Le caratteristiche da analizzare sono: resistenza (misurata in ohm), forza di accoppiamento (se il materiale è autolubrificante, se risponde positivamente a una connessione di tipo wipe), ossidazione e corrosione, usura meccanica e risposta a varie temperature. I diversi tipi di rivestimento possono presentare tali caratteristiche a livelli diversi, il che li rende più o meno adatti alle varie applicazioni.
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Una caratteristica specifica alla qualche voglio accennare è il conteggio dei cicli. Il conteggio dei cicli fornisce dettagli circa il numero di cicli di accoppiamento ai quali può essere sottoposto un connettore prima di non rispettare più la resistenza a contatto specificata. Il numero di cicli è strettamente legato al rivestimento e allo spessore della superficie di accoppiamento. Più il rivestimento è spesso o resistente a usura e corrosione, più a lungo il connettore sarà in grado di rispettare la resistenza a contatto specificata. Una volta raggiunto il numero di cicli, il connettore continua a funzionare, ma è possibile riscontrare un aumento della resistenza. Se si riesce a gestire una resistenza a contatto maggiore, è possibile ottenere un forte aumento dei cicli che il connettore può sopportare prima di essere considerato fallito.
Le finiture di contatto nobili utilizzano oro o palladio e le loro leghe come superficie di contatto. Le finiture sono sottili rivestimenti elettroplaccati che si trovano sopra il materiale strutturale, per aiutare a migliorare la durata e a ridurre i costi, dato che un contatto interamente in oro sarebbe troppo costoso e malleabile, cioè soggetto a deformazione e a una riduzione della forza di accoppiamento. Lo spessore dei rivestimenti in oro, per nickel o rame, è solitamente tra gli 0,4 e gli 0,8 um. L'alta resistenza alla corrosione e l'assenza di ossidazione rendono le finiture nobili ottime per gli ambienti più impervi, mentre le loro performance allungano i cicli di vita delle applicazioni ad alta affidabilità. Un connettore crimp come lo 0330013004 di Molex è rivestito in oro e si adatta a molti alloggiamenti per connettori, come il 334710601 di Molex.
| Materiale | Resistenza ρ (Ω·m) a 20 °C |
Conduttività σ (S/m) a 20 °C |
Coefficiente di temperatura (K−1) |
| Argento | 1.59×10−8 | 6.30×107 | 0.0038 |
| Rame | 1.68×10−8 | 5.96×107 | 0.003862 |
| Oro | 2.44×10−8 | 4.10×107 | 0.0034 |
| Nickel | 6.99×10−8 | 1.43×107 | 0.006 |
| Palladio | 10.54×10−8 | 1×107 | 0.0042 |
Le finiture di contatto non nobili utilizzano stagno o argento e le loro leghe come superficie di contatto. L'obiezione normale è che l'argento è un metallo nobile, il che è vero, ma ha anche la brutta abitudine di ossidarsi in alcune condizioni ambientali, specialmente quando contiene più solfuro della media, ragion per cui non gode dello stesso prestigio di oro e palladio. L'argento ha anche un alto coefficiente di attrito e poca resistenza all'usura, il che comporta un'elevata forza di inserzione e poca durata. Anche lo stagno presenta il problema dello strato di ossido, che può essere alleviato utilizzando uno scorrimento del connettore più lungo che sfrega via l'ossidazione e consente un contatto migliore. Un modo per superare il problema della forza di inserzione nelle finiture in materiali non nobili consiste nell'utilizzare un lubrificante per connettori.
Lo stagno viene spesso utilizzato in ambienti commerciali e industriali, dove i connettori non vengono rimossi frequentemente. Le finiture in argento e in puro stagno vengono utilizzate, rispettivamente, per batterie e contatti elettrici. L'argento è molto utilizzato anche nelle applicazioni ad alta corrente, avendo la resistenza più bassa di tutti i metalli, il che significa che è possibile far passare alta corrente con caduta di tensione e riscaldamento minimi. Un buon esempio delle capacità di gestione della corrente dell'argento è rappresentato dal sistema Super Sabre di Molex, che è in grado di far passare 34A per lama sul connettore.
Le finiture dei connettori hanno un grande impatto sulla resistenza all'usura del sistema. Sono disponibili molte opzioni, aventi ognuna caratteristiche diverse. Facendo una scelta oculata, è possibile avere il connettore più adatto al proprio sistema e in grado di rispettare le specifiche desiderate.