來源：聯揚電子材料9月3日

5G通訊連接器對銅合金材料的挑戰

5G通訊高速率、大帶寬、低延時、超大規模

各式各樣的移動及固定終端設備、密集遍布5G網絡的設備、云計算中心在更大的帶寬內以更強的適應性更快的速度運行，現有網絡架構將持續演進，從而激發高速、大容量、低時延的5G網絡的全部潛力，實現更快速度、更大容量和帶寬的通訊模式，將賦能萬物互連的未來。

厚度偏差程度決定材料的一系列性能：

l內應力殘留程度：鑄錠或板坯因厚度偏差過大經過軋制所導致的材料內應力殘留不易在后續的退火、矯直及研磨等工序完全的去除，在后續的沖壓或蝕刻后材料受內應力殘留導致的翹曲變形程度劇烈，對越薄的材料影響程度越高，越明顯。內應力殘留更是材料晶間腐蝕的直接原因。

l降低耐疲勞強度：厚度偏差越大，應力集中程度增加，材料受蠕變影響越大，耐疲勞強度越差，直接降低連接器的性能及壽命，是連接器可靠度最大的影響因素。

l影響材料電氣功能：厚度偏差導致端子的截面積不穩定直接影響導體的阻抗，載流能力、壓降、電流密度及溫升。偏差越大，連接器的導通的穩定性越低。

l影響沖壓等加工性能:材料厚薄偏差越大內應力越不均，導致沖壓或機床加工時刀具模仁受力不均，容易受損，模具壽命越短。內應力不均則折彎成型性降低，加工后的端子外形穩定性不佳，影響裝配效率及成品精度與使用功能。

實現更微型 更高可靠度的高頻高導連接器

5G通訊時代高頻高速訊號傳輸及相應的高功率終端設備引導高頻及高導電連接器的更新換代，在高頻高導，更微型化及更高的可靠度要求下，除了對傳輸導體材料的銅合金性能提出更高的要求。例如高速背板連接器，端子除了滿足整體強度如機械性能，插拔力等基本性能外，更重要的功能是在排除串擾風險保持訊號的完整下提升“傳輸速率”與“接口密度”這就對低厚度偏差低內應力精細表面的材料的考驗了。

在現代精密銅板帶的生產制程中除了熔鑄工序影響銅帶品質，厚度偏差的管控對精密銅帶來說更是重要。厚度偏差程度是銅帶一系列性能的基礎，不僅直接影響抗拉強度延伸率等機械性能，更是晶粒組織均勻與否，表面品質等的根源，也是插拔力、保持力、耐疲勞強度甚至抗腐蝕性能等與服役時間(連接器壽命)、精密度維持、長期可靠度等性能的根源，尤其更薄更微細的5G連接器，因此改善銅帶的厚度偏差意義重大。

大規模增量及周邊連接器：

l5G手機及各種家用商用產業用設備及汽車等終端

l5G基站及各種網絡設備

l云計算及儲存中心

l期望在這樣的改善過程能為產業帶來更優良更可靠的產品

l為更多國內的銅加工合作伙伴帶來更大的技術提升品質提升

l目前已有多種合金牌號正在與客戶進行測試驗證以進行推廣

板厚偏差精度對彈簧特性的影響

我們可以近似的把端子(彈簧片)看作一端固定的矩形梁，從另一自由端施加壓力F，端子產生位移f(形變），這種模型可以用下面式子計算:

l在同樣壓力下，彈簧片的位移與彈性模量和彈簧厚度的3次方成反比關系．彈性模量增大， 位移減小。反過來說，在同等的位移量下，彈簧能承受的壓力與彈性模量和彈簧厚度的3次方成正比關系。

l從公式直接反映，初始金屬板材的厚度偏差對彈性作用成3次方的影響．更小的厚度偏差對彈簧的可靠性具有重要意義。

l懸臂梁一端固定，自由端加壓的情況 中，在彈性極限內固定點產生最大的彎曲應力或最大的彎曲程度，可以由下列公式計算：

l工程師可靠性設計等級，一般彈片的最大彎曲應力小于1/2的降服強度以平衡正向力與應力松弛(端子壽命）通常會考慮到彈片服役的應力松弛或包辛格效應等材料塑性變形因素及產品的。

l上述例子顯示厚度0.15mm其厚度公差0.016mm，但制成的彈片壓力(正向力)差距接近28%，更薄的材料其差異比例將會更高影響更大。

l彈片壓力(正向力Normalforce）直接影響連接器的接觸阻抗、插拔力等性能，穩定的彈片壓力是穩定的連接器品質的基礎。

l厚度偏差越大直接導致材料存在較大的內應力均勻度，這種厚度偏差帶來的內應力是材料應力松弛降低接觸維持力的主因，不易在后續的加工去除或減緩相反更容易形成新的應力集中，降低連接器性能及壽命，是影響連接器的可靠性最大成因，在5G高頻高性能連接器的應用中更顯重要。

責任編輯：xj

原文標題：低厚度偏差-細晶結構-高細表面 銅合金板帶

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