子產(chǎn)品中，接觸不良的故障的比例非常大，而且這種故障很麻煩，因?yàn)闀?huì)表現(xiàn)出來(lái)有時(shí)好有時(shí)壞，分析起來(lái)很麻煩。而且，有時(shí)的接觸不良體現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象會(huì)令人迷惑不解。以下將從物理的角度來(lái)解釋接觸不良問(wèn)題，使大家更加明朗和深刻理解此現(xiàn)象。之前並沒(méi)有看到有類(lèi)似深刻分析接觸不良的文章，所以難以取得權(quán)威的資料，因此，如果分析有什麼不妥的地方，歡迎指正。
     電子產(chǎn)品中的接觸不良，有元器件自身內(nèi)部的接觸不良，也有元器件互連時(shí)的接觸不良，也有虛焊（一般為元件與PCB）產(chǎn)生的不良。下麵以更常見(jiàn)的連接器（接插件）之間的接觸為實(shí)例分析接觸不良問(wèn)題，之後大家可以觸類(lèi)旁通。
     連接器一般是針接觸件和孔接觸件之間的連接。我們知道，元器件的引腳或端子，一般是有一層鍍層，比如鍍鉛錫合金、鍍純錫、鍍鎳、鍍銀、鍍銀鈀合金、鍍金、等等。所以元件之間的接觸，其實(shí)就是這些鍍層金屬之間的接觸。當(dāng)然，不同的鍍層金屬的導(dǎo)電率是不同的，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的接觸電阻也有所不同。一般金的導(dǎo)電率比較好，銀次之。在焊接工藝時(shí)，由於焊接實(shí)際上是形成合金的過(guò)程，這個(gè)合金本身就是良導(dǎo)體，所以焊接本身的可靠性是比較高的，除非是焊接不良。但是，連接器之間的連接，靠的是表麵之間的接觸，所以容易導(dǎo)致接觸不良，更具體的原因分析如下。
      兩個(gè)金屬表麵之間的接觸是否良好，主要取決於材料（不同金屬導(dǎo)電率不同）、接觸壓力、實(shí)際接觸麵結(jié)。關(guān)於材料種類(lèi)，上麵已經(jīng)提到了，一般器件的鍍層材料，基本上都是由良導(dǎo)體做的，對(duì)接觸不良的影響不大，頂多影響接觸電阻（當(dāng)然更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)還影響到了是否容易被氧化），所以不再更詳細(xì)地討論。關(guān)於連接器的接觸壓力，連接器靠的是孔接觸件的彈力來(lái)給針接觸件一定的壓力的。一般壓力越大接觸得也越好。當(dāng)然，一般小而又薄的孔接觸件是不太可能提供特大的壓力的。而且如果這個(gè)孔接觸件本身的彈性不好，這個(gè)壓力就小，接觸也就沒(méi)那麼好。同時(shí)，如果孔接觸件或針接觸件有變形，也會(huì)導(dǎo)致實(shí)際接觸麵積小，從而有可能導(dǎo)致接觸不良。同時(shí)，連接器的孔接觸件或針接觸件當(dāng)然一般是連接在塑膠上的，如果腳數(shù)多了，有可能導(dǎo)致某一個(gè)或數(shù)個(gè)接觸件裝在塑膠件上的位置有偏差，於是，兩個(gè)連接器插入時(shí)，那些偏位了的接觸件就有可能接觸不好。
      以上是從宏觀(guān)的角度來(lái)分析的。事實(shí)上，要真正理解接觸不良問(wèn)題，必須從宏觀(guān)逐漸深入到微觀(guān)去理解接觸問(wèn)題。
      接觸件的表麵肉眼看起來(lái)是光滑的。事實(shí)上，這些接觸件表麵並不光滑。我們知道，如果金屬件表麵非常光滑，那麼它就會(huì)閃閃發(fā)光。比如古代的銅鏡就是把銅的表麵磨得很光滑。一般器件的引腳或端子，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到閃閃發(fā)光那麼光滑。其實(shí)，即使是閃閃發(fā)光那麼光滑，放大來(lái)看，也不是真的完全光滑。所以，把連接器的接觸件放大到一定程度時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，其表麵是充滿(mǎn)了凹凸不平的！可以這樣去理解，在外太空觀(guān)察地球表麵，會(huì)發(fā)現(xiàn)有的地方是很平的，但是你不斷地逼近來(lái)看，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)遠(yuǎn)看是平的地麵可能包含了不少小丘陵和山穀。再舉個(gè)淺顯生動(dòng)的比喻。比如，在舞臺(tái)上光鮮照人的一些漂亮女明星，有的人感覺(jué)她們的臉蛋很光滑，其實(shí)，拿高倍鏡頭照出來(lái)的照片會(huì)讓你大失所望，因?yàn)樗齻儔T脂抹粉的臉上，感覺(jué)是溝溝壑壑的。
      因此，兩接觸件表麵接觸時(shí)，其實(shí)是凹凸不平的表麵之間的犬齒交錯(cuò)的接觸。有的地方，可能是凸的和凸的相接觸，而那些凹下去的表麵，可能就接觸不到對(duì)方的表麵。當(dāng)然還有的情況是這個(gè)凸的嵌入到對(duì)方的凹的那裏，不過(guò)一般由於凸和凹的形狀和大小不可能完全吻合，所以嵌入的時(shí)候其實(shí)也隻是部分接觸。所以，表麵上看起來(lái)接觸緊密的金屬表麵之間，事實(shí)上是凹凸不平的表麵之間的接觸。其真正有效接觸麵積已經(jīng)大打折扣了。當(dāng)然，兩表麵接觸時(shí)，接觸麵之間的壓力會(huì)對(duì)接觸狀況造成影響。壓力大，就可以使兩表麵間互相嵌入得更深入，同時(shí)，有的凸起在壓力下產(chǎn)生形變，變得沒(méi)這麼突出，使其周?chē)牡胤揭灿锌赡芙佑|在一起了。所以，壓力的大小其實(shí)更終是影響到了表麵間實(shí)際有效接觸麵積的大小。另外說(shuō)明下，在實(shí)際接觸到了的表麵間，兩金屬的原子之間的距離被壓得非常近（壓力更大時(shí)原子間甚至?xí)嗷デ度耄?，於是可以互相交換電子，所以才會(huì)導(dǎo)電。
      另一個(gè)方麵，金屬表麵的氧化和雜質(zhì)，也會(huì)導(dǎo)致接觸不良。我們說(shuō)引腳或端子沒(méi)有氧化，是以肉眼來(lái)看的。事實(shí)上，暴露在空氣中的金屬，肯定會(huì)不同程度地受到氧化，氧化程度與金屬材料、環(huán)境狀況、放置時(shí)間密切相關(guān)。鍍金的鍍層被認(rèn)為是比較不容易氧化的，事實(shí)上，金也並不是完全不氧化，隻是相對(duì)來(lái)說(shuō)，氧化程度低一些。其他鍍層就容易被氧化了。所以，我們一般意義上肉眼判斷的“沒(méi)氧化”隻是說(shuō)氧化不是很?chē)?yán)重，事實(shí)上，氧化是客觀(guān)存在的。金屬氧化物是不導(dǎo)電的。所以，這些引腳或端子表麵，某些區(qū)域已經(jīng)分布了一定的氧化層，這些氧化層使實(shí)際有效接觸麵進(jìn)一步減少。
      同時(shí)，雜質(zhì)的影響也不可以忽略。金屬表麵與其他物質(zhì)接觸時(shí)，會(huì)沾上雜質(zhì)。比如，人的手的皮膚上，事實(shí)上有大量的汗?jié)n油脂等等物質(zhì)，人手碰到引腳或端子，就會(huì)把這些雜質(zhì)沾到其表麵上。另外，空氣中含有大量的塵埃，這些塵埃包括灰塵、粉塵、各種物質(zhì)間摩擦產(chǎn)生的微粒、尾氣、煙霧、人造纖維塵埃、鹽霧、人體的體屑和吐沫、微生物，等等。暴露在空氣中的金屬，必定會(huì)沾上這些微粒。這些雜質(zhì)我們?nèi)庋劭床坏?，所以，可能?huì)認(rèn)為這些元器件的引腳或端子很“潔淨(jìng)”。殊不知，這些雜質(zhì)對(duì)於原子來(lái)說(shuō)，是個(gè)“龐然大物”了。雜質(zhì)覆蓋到金屬表麵，影響到了兩器件金屬原子之間的直接接觸，於是，也使實(shí)際有效接觸麵進(jìn)一步減少。
上麵的壓力、變形、氧化、雜質(zhì)問(wèn)題都會(huì)金屬表麵件的接觸造成影響。肉眼認(rèn)為的金屬間的“接觸良好”的實(shí)際狀況遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有人們想象中的那麼完善！其次，還有一個(gè)困擾大家的是，為什麼接觸會(huì)有時(shí)好時(shí)差呢？
     金屬接觸時(shí)，如果有明顯的外力作用時(shí)，接觸狀況發(fā)生變化，大家比較容易理解。比如，連接器接觸不良時(shí)，用手去壓一壓，可能就好了。有的器件內(nèi)部接觸不良，振動(dòng)一下或敲一敲這個(gè)器件，有時(shí)可能又好了，再敲，又可能接觸不良。但是，還有些接觸不良現(xiàn)象，表麵上看起來(lái)是比較奇怪的。
比如，有的人說(shuō)，我明明沒(méi)有碰那個(gè)器件，它怎麼會(huì)從接觸良好到接觸不良呢(或接觸不良到接觸良好，這裏的“良好”“不良”實(shí)際上是指接觸電阻小或大甚至開(kāi)路)?一般說(shuō)的“不碰”，指的就是沒(méi)有直接去碰那個(gè)器件。於是，很多人就以為，這個(gè)器件就沒(méi)有受到新的外力，因此，接觸狀態(tài)是不應(yīng)該變化的。事實(shí)上果真如此麼？我們假設(shè)某個(gè)器件裝在成品上，這個(gè)成品放在桌子上。這時(shí)，這個(gè)器件是處?kù)鹅o止?fàn)顟B(tài)，它必定是出於受力平衡狀態(tài)。然後，有人拿起來(lái)了這個(gè)成品，這時(shí)，裏麵器件有沒(méi)有收到新的外力呢？我可以很肯定地告訴你，受到了新的外力。很簡(jiǎn)單，這個(gè)器件從靜止到運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了，所以必定是受到了新的外力的影響。稍微有物理基礎(chǔ)的人都能夠理解這個(gè)問(wèn)題。既然這個(gè)器件受到了力的作用，接觸麵之間就有可能重新作用，變形或位移，於是，以前的接觸狀態(tài)可能發(fā)生了變化。我們?cè)倩貞浬宵I講到的理論，金屬表麵間的接觸是凹凸不平的犬齒交錯(cuò)的接觸，同時(shí)這些表麵還有氧化層和雜質(zhì)。如果以前的接觸，正好處?kù)督佑|良好（或不良）的臨界點(diǎn)，我們想一想，這個(gè)狀態(tài)改變了，那麼有幾個(gè)可能，一個(gè)是變得更多地方接觸不上了，也有可能是變得更多地方接觸上了。這一切都取決於這3個(gè)因素：1、表麵凹凸程度、氧化物和雜質(zhì)的分布狀況；2、初始接觸狀態(tài)；3、受力或形變（或位移）方向。上麵這三個(gè)因素中任何一個(gè)因素都是有無(wú)數(shù)種可能的。所以，外力的作用後，產(chǎn)生的後果也有無(wú)數(shù)種可能性。比如由接觸不良變成了接觸良好，或由接觸良好變成了接觸不良。當(dāng)然還有可能是接觸不良受外力後還是不良，接觸良好受力後還是良好。也有可能，處?kù)杜R界接觸良好（或不良）狀態(tài)的表麵不斷受作用後，有時(shí)變好，有時(shí)變差。當(dāng)然，有時(shí)這種變化在一般作用下是不可逆的。比如，以前接觸不良的，外力作用後，變得恰好有不少凹凸之間正好吻合接觸上了，然後，由於凹凸之間相“咬”，於是，再受一般的外力，他們還是咬合得較好，於是還是表現(xiàn)為“接觸良好”。當(dāng)然，如果這種接觸之間的壓力不夠大，再加上雜質(zhì)較多，那麼即使短時(shí)間內(nèi)不會(huì)再出現(xiàn)接觸不好，時(shí)間久了，各種因素不斷地作用，總有一天可能還會(huì)變成接觸不良的。
另外，器件間的熱脹冷縮也會(huì)對(duì)接觸麵進(jìn)行影響，使其受力或變形。除了環(huán)境溫度的變化，機(jī)器自身工作時(shí)的發(fā)熱也會(huì)造成機(jī)器內(nèi)部溫度的變化。運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的。以上各種變化和運(yùn)動(dòng)，都在不斷地影響到接觸麵之間的狀況。人們表麵上認(rèn)為沒(méi)去“動(dòng)”這些器件，表麵上是波瀾不驚，但事實(shí)上，不斷地有外因作用於這些接觸麵，接觸麵的接觸狀況已經(jīng)發(fā)生了“波瀾壯闊”的變化。
有的器件內(nèi)部斷了，但是斷麵還碰在一起。於是，從外麵測(cè)試起來(lái)還是導(dǎo)通的。可是這種接觸是非常不可靠的。因?yàn)?，斷了後，其斷麵放大來(lái)看，有很多的凹凸不平，重新接觸時(shí)，稍微有一點(diǎn)位移（根據(jù)上麵的描述，我想大家對(duì)“動(dòng)”已經(jīng)有深刻的印象了），那些凹凸就不能像剛斷時(shí)那樣吻合，於是，接觸麵積大大減少；    同時(shí)，他們之間的接觸，表麵間的壓力是很小的（隻是“碰”在一起）。於是，這種表麵上的接觸良好，在外界作用到一定程度時(shí)，總有一天會(huì)徹底開(kāi)路的。有比如，多層貼片陶瓷電容，有時(shí)裝在PCB上時(shí)，在熱和機(jī)械應(yīng)力的作用下產(chǎn)生了紋裂。有時(shí)，這些紋裂造成層與層電極之間錯(cuò)位，導(dǎo)致電容短路。但是，有時(shí)產(chǎn)生這些紋裂後，層與層之間的位移不大，斷麵之間正好還是本層和本層的電極接上了，這時(shí)，電容表現(xiàn)出既未短路，又未開(kāi)路。這種情況測(cè)試時(shí)很難測(cè)出問(wèn)題來(lái)，於是產(chǎn)品可能流向客戶(hù)端?？墒?，這種電容有極大的隱患，總有一天，在各種外因的影響下，這種電容會(huì)變成開(kāi)路，或?qū)娱g短路的。如果理解了上麵的理論，也就能理解這個(gè)問(wèn)題了。