彈簧針(pogo pin)經(jīng)常被用于手機(jī)、充電器、數(shù)碼相機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)、汽車零件、醫(yī)療設(shè)備和其他電子產(chǎn)品的連接器（圖1）。在電連接器和其他包含觸點(diǎn)的組件中維持穩(wěn)定的低值電接觸電阻 (ECR) 對于保護(hù)導(dǎo)致退化的電路以促進(jìn)正確選擇觸點(diǎn)材料和組件設(shè)計(jì)至關(guān)重要。不穩(wěn)定的 ECR 值可能會(huì)導(dǎo)致接觸區(qū)域的電氣性能下降或溫度升高，并最終導(dǎo)致斷路器或電池爆炸。彈簧針(pogo pin)/平面觸點(diǎn)之間的 ECR 很大程度上取決于接觸區(qū)域的表面完整性。對于受振動(dòng)影響的連接器，微動(dòng)磨損被認(rèn)為是主要的退化機(jī)制；是兩個(gè)擺動(dòng)面之間發(fā)生的小幅相對循環(huán)運(yùn)動(dòng)。在另一項(xiàng)研究中，發(fā)現(xiàn)微動(dòng)會(huì)導(dǎo)致接觸材料間歇性電接觸、磨損和腐蝕，并導(dǎo)致 ECR 結(jié)果發(fā)生變化 。

盡管彈簧針(pogo pin)具有低成本和制造方便的特點(diǎn)，但由于其表面機(jī)械拋光導(dǎo)致的高接口接觸電阻 (CR)，它們引起了人們的主要關(guān)注。CR 通常由接觸表面之間的接口層的電氣特性決定。由于微觀尺度的表面粗糙度，電流僅流過這些凹凸不平，理論上它們只占標(biāo)稱接觸表面面積的一小部分。Ra≤1μm是常用電接觸連接器表面粗糙度的加工要求。ECR 取決于材料、擴(kuò)散介質(zhì)、壓縮壓力、接觸材料的表面粗糙度以及測量過程中使用的其他條件。顯然，研究應(yīng)該研究和開發(fā)低成本和可靠的解決方案，以降低 ECR 并提高電連接器的性能。進(jìn)一步的研究還必須確定粗糙度對彈簧針(pogo pin)/平面接觸毛刺的 ECR 的影響。

圖2 展示了彈簧針(pogo pin)的常見工作狀態(tài)。彈簧針(pogo pin)/接觸器之間通常存在預(yù)緊力。接觸器使用銅作為材料。在這項(xiàng)研究中，紫銅是觸點(diǎn)制造商的首選材料，因?yàn)樗哂袑?dǎo)電性、強(qiáng)度、剛度、可成形性和低成本的獨(dú)特組合。紫銅觸點(diǎn)通常鍍有貴金屬以改善其電接觸性能 。

彈簧針(Pogo pin)連接器是電子和電源系統(tǒng)最關(guān)鍵的連接，需要為電子信號和/或電源連接提供路徑。電子組件中彈簧針和銅板之間的 ECR 受接觸對的多尺度表面形貌控制。接觸表面的粗糙度減少了實(shí)際接觸面積，導(dǎo)致接口上的電壓降。電氣組件之間的裝配關(guān)系在接口處施加壓力，導(dǎo)致電氣組件之間的接觸面積增加，隨后 ECR 降低。然而，過大的預(yù)緊力可能會(huì)導(dǎo)致 pogo pin 組裝困難和變形。因此，存在最佳夾緊壓力并在競爭要求之間進(jìn)行權(quán)衡。

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