金めっき（コネクター）
金めっき（コネクター）は、コネクター接点の表面へ金（Au）またはhard gold alloyの薄膜を形成する表面処理である。
低level signal、高信頼性、頻繁な挿抜、腐食環境などを想定したconnectorで広く用いられる。
構造
金めっきcontactでは、brassやcopper alloy等のbase metalへ直接またはunderplateを介してgold layerを形成する。
professional audio connectorではnickel underplate + hard goldという構成が多い。
Neutrik NC3MXX-Bはbrass contact上に2 µm Ni、その上に0.2 µm Au hard alloyを指定している。[1]
NC5MD-LX-Bでは2 µm Ni上に2 µm Auを使用する。[2]
耐酸化性
金はnoble metalで、大気中で安定したsurfaceを維持しやすい。
Samtecはgold platingを低level / low-current、高cycle、高信頼性、corrosive environment向けとして説明し、oxideによるcontact resistance上昇を避けやすい点を挙げている。[3]
hard gold
純金は比較的柔らかいため、connector contactではcobalt等を加えたhard gold alloyが使われることがある。
NeutrikもXLR contact specificationでAu hard alloyを採用している。[4]
hardeningによってwear resistanceを高め、繰り返しmatingに対応する。
めっき厚
gold plating thicknessはconnector seriesや用途で異なる。
薄いflash platingと、より厚いhigh-cycle / high-reliability finishでは材料量とdurabilityが変わる。
Neutrikの例でも0.2 µm Au hard alloyと2 µm Auの製品が存在する。[5]
ニッケル下地
ニッケルはgold platingのunderplateとして重要である。
nickel barrierはbase metal diffusionを抑え、thin goldのmicroporeを通じた腐食生成物の移動を制御する。
Samtecもgold contactのunderplateとしてnickelを使用し、durabilityとbase metal migration protectionを説明している。[6]
phone plugの例
Neutrik NP3X-Bはbrass contactへ0.2 µm Au platingを施している。[7]
同seriesにはnickel-plated contactのvariantもあり、ユーザーは用途や外装仕様に応じて選択できる。
XLRの例
Neutrik XX seriesのblack housing / gold contact variantでは、brass contact上へgold hard alloyを用いる。
contact resistance、mating cycle、rated current等はconnector全体のmechanical/electrical designとして規定される。
接触抵抗
gold surfaceはstableな低level contactを形成しやすい。
実際のcontact resistanceは、
- contact geometry
- normal force
- plating thickness
- surface cleanliness
- wear
- mating connector
などにも依存する。
connector性能はgold surfaceの性質と、contact geometry、normal force、plating thicknessなどの設計条件の組み合わせで決まる。
audioにおける意味
audio connectorでgold platingを選ぶ主な理由は、
- corrosion resistance
- low-level contact stability
- repeated mating
- surface reliability
である。
正常に接触しているnickel contactとgold contactの差を「固定した音色差」として扱うより、contact resistanceとlong-term stabilityとして評価する方が技術的に明確である。