真鍮（コネクター）
真鍮（コネクター）は、銅（Cu）と亜鉛（Zn）を主成分とする銅合金である真鍮を、コネクターのcontact、plug tip、terminal、sleeve等の部材へ使用することを扱う。
audio connectorでは、真鍮を母材として切削・成形し、その表面へニッケルや金などのめっきを施す構成が非常に一般的である。
材料
真鍮は銅と亜鉛を中心とする合金で、組成によって機械加工性、強度、導電率などを調整できる。
connector contactでは、純銅より機械的に扱いやすく、精密な形状を切削しやすい点が重要である。
Neutrikの例
Neutrik NP2Xではcontact materialにCuZn39Pb3（化学組成：銅Cu 約〜59%、鉛Pb、約〜3.5%、残部が亜鉛Zn） ブラス（真鍮）が指定され、その上へ2 µm nickel platingが施される。[1]
NP3X-Bでもcontact baseはCuZn39Pb3 brassで、表面は0.2 µm gold platingである。[2]
NC3MXX-BではCuZn39Pb3 brass contactへnickel underplateとgold hard alloyを重ねる。[3]
母材と表面処理
connectorでは母材と接触面finishが別々の役割を持つ。
真鍮母材は、
- mechanical shape
- machining
- stiffness
- bulk conduction
を担い、表面めっきは、
- corrosion behavior
- contact interface
- wear
- appearance
を調整する。
この組み合わせによってconnectorとして必要な性能を得る。
導電率
真鍮の導電率は純銅より低い。
一方、connector contactは長いwire conductorではなく比較的短い部材であり、設計ではcontact cross-section、contact resistance、current rating、temperature riseなどを含めて性能を決める。
professional audio connectorでは真鍮contactを使いながらmΩ級のcontact resistance specificationを持つ製品が一般的である。
切削性
phone plugのTipのような一体切削部品では、精密machiningが重要になる。
Neutrik PX seriesはprecision machined one-piece contact tipを特徴としており、brass contactを使っている。[4]
接触形状、表面精度、寸法安定性はplug/jackのmechanical reliabilityに直接関係する。
鉛を含む快削黄銅
CuZn39Pb3のようなdesignationではPbが含まれ、machinabilityを高めたfree-cutting brassとして使われる。
connector manufacturerはRoHS等の規制や適用除外、材料規格を踏まえて製品を設計する。
実際の材料complianceは各製品の最新datasheet / compliance documentで確認する。
phosphor bronzeとの使い分け
jack contactのようにspring性が重要な部品ではphosphor bronzeやspring copper alloyが使われることも多い。
一方、plug contact、machined pin、solder cupなどではbrassが適する場合がある。
connector全体では複数のcopper alloyを部位ごとに使い分ける設計が一般的である。
めっきとの組み合わせ
真鍮contactには、
などを組み合わせられる。
TE Connectivityにもsilver-plated brass contactの製品例がある。[5]
音質との関係
connectorの電気性能では、真鍮という母材名だけでなく、
- contact resistance
- plating
- geometry
- contact pressure
- current path length
- oxidation / contamination
- mating condition
が実際のsignal pathを決める。
したがってaudio connectorの評価ではmaterial nameと実測・規定されたelectrical performanceを対応させることが有効である。