PCB科技 - 連接器端子鍍金基本問題的PCB工藝分析

印刷電路板 連接器端子鍍金基本問題的工藝分析

連接器鍍金層常見品質問題分析連接器鍍金層常見品質問題分析

1. Introduction
In connector electropla錫g, 由於接觸對的電力效能要求更高, 鍍金工藝在連接器電鍍中佔有明顯的重要地位. 現時, 除部分帶狀連接器採用選擇性電鍍金工藝外, 剩餘的大量針孔零件的孔內鍍金仍採用滾鍍和振動鍍. 近年來, 連接器的體積變得越來越小, 而針孔零件孔內鍍金的質量也越來越突出. 連接器的質量要求越來越高, 一些用戶甚至對黃金層的外觀質量非常挑剔. 為了確保連接器金層的質量和結合力, 這些常見的品質問題始終是提高連接器鍍金質量的關鍵. 讓我們逐一討論這些品質問題的原因.

2. Reasons for the quality of the gold-plated layer
2.1 The color of the gold layer is abnormal
The color of the gold-plated layer of the connector is inconsistent with the color of the normal gold layer, 或者同一配套產品中不同部位的金層顏色不同. The reasons for this problem are:
2.1.1 The impact of gold-plated raw 材料 impurities
When the impurities introduced by the chemical 材料 added to the plating solution exceed the tolerance of the gold plating solution, 它會迅速影響金層的顏色和亮度. 是否受有機雜質影響, 黃金層將變暗並盛開. 底片檢查較暗，花的位置不固定. 如果金屬雜質的干擾會導致電流密度的有效範圍變窄, 牽引槽試驗表明，試件的電流密度在低端不亮，或高端不亮，低端未電鍍. 反映在電鍍零件上, 鍍層呈紅色甚至黑色, 孔的顏色變化更明顯.

2.1.1 Gold plating current density is too large
Due to the calculation error of the total area of the plating tank parts, 該值大於實際表面積, 使鍍金電流過大, 或振動鍍金時振幅過小, 使槽中的全部或部分鍍金層粗糙, 然後用肉眼觀察黃金. 圖層為紅色.

2.1.3. Aging of the gold plating solution
If the gold plating solution is used for too long, 鍍液中雜質的過度積累將不可避免地導致金層的顏色异常.
2.1.4 The alloy content in the hard gold coating changes
In order to improve the hardness and wear resistance of the connector, 連接器鍍金一般採用硬質鍍金工藝. 其中, 金鈷合金和金鎳合金使用較多. 當鍍液中鈷和鎳的含量變化時, 這會導致鍍金層的顏色發生變化. 如果鍍液中鈷含量過高, 金層的顏色將是微紅色； 如果鍍液中的鎳含量過高, 金屬顏色會變淺； 如果鍍液變化過大, 當零件未在同一槽中鍍金時，同一配套產品不同, 提供給用戶的同批產品的金層顏色會有所不同.
2.2 The hole cannot be plated with gold
When the thickness of the outer surface of the plated part reaches or exceeds the specified thickness value after the gold plating process of the plug or socket of the connector is completed, 線孔或插座的內孔鍍層很薄，甚至沒有金層.
2.2.1 The plated parts are inserted into each other when gilding
In order to ensure that the jack of the connector has a certain degree of flexibility when the jack is plugged and used, 在產品設計過程中，大多數類型的千斤頂在口部設計有一個開口槽. 電鍍過程中, 電鍍零件不斷翻轉. 千斤頂在開口處相互插入, 使插入式部件的電源線相互遮罩, 孔內電鍍困難.
2.2.2 Plated parts are connected end to end when gilding
For some types of connectors, 在銷的設計過程中，銷杆的外徑略小於導線孔的孔徑大小. 電鍍過程中, 一些引脚將形成端到端, 導致導線孔未鍍金. 振動鍍金過程中更容易出現上述兩種現象.
2.2.3 The concentration of blind holes is larger than the thickening ability of the electroplating process
Since there is still a distance between the bottom of the split groove of the jack and the bottom of the hole, 這種距離客觀上形成了一個盲孔. 銷和千斤頂的導線孔中也有這樣一個盲孔, which is to provide wire welding When the hole diameter is small (often less than 1 mm or even less than 0.5 mm) and the concentration of the blind hole exceeds the hole diameter, 鍍液很難流入孔中, 電鍍液很難流入孔中. 它流出, 囙此，孔中金層的質量難以保證.
2.2.4 The area of the gold-plated anode is too small
When the size of the connector is small, 單槽電鍍零件的總表面積相對較大, 囙此，如果在電鍍小針孔零件時有更多的單槽電鍍零件, 原有陽極面積不足. 尤其是當鉑鈦網使用時，鉑使用時間過長，損耗太大, 陽極的有效面積將减少, 這將影響鍍金的深鍍能力, 電鍍零件的孔不會被電鍍.
2.3 Poor adhesion of the coating
When inspecting the bonding force of the coating of the connector after plating, 當塗層剝落時，有時銷的銷端前部彎曲或銷孔部分的線孔變平, 有時在高溫下. (2001 hours) The detection test found that the gold layer had very small blisters.
2.3.1 Incomplete treatment before plating
For small pinhole parts, 如果3氯乙烯超聲波脫脂不能在加工過程完成後立即使用, 通過以下常規電鍍預處理很難去除孔中的幹油, 使鍍層在孔中的結合力大大降低.
2.3.2 Incomplete activation of the substrate before plating
Various types of copper alloys are widely used in the connector matrix 材料. 熨斗, 領導, tin, 這些銅合金中的鈹和其他微量金屬在一般活化溶液中很難活化. 如果它們沒有被相應的酸啟動, 進行電鍍. 此時, 這些金屬的氧化物和塗層很難結合, 導致塗層出現高溫起泡現象.
2.2.3 The concentration of the plating solution is low
When using sulfamate nickel plating solution for nickel plating, 當鎳含量低於工藝範圍時, 小針孔零件孔中鍍層的質量將受到影響. 如果預鍍液中的金含量過低, 那麼鍍金時孔內可能沒有鍍金.電鍍件進入厚鍍金溶液時, 孔中硬體層的電鍍孔中的鎳層已鈍化.因此, 孔中金層的結合力自然較差.
2.3.4 The current density of slender pins is not reduced during electroplating
When plating a thin and long-shaped pin, 如果根據通常的遠程電流密度進行電鍍, 針尖上的鍍層將比針軸上的鍍層厚得多, 在放大鏡下觀察時，針尖有時可能比火柴頭的形狀小. (see Figure 3) The coating on the neck, 那就是, 銷前端頂部的鍍金層, 粘接試驗不合格. 這種現象在振動鍍金過程中很容易發生.
2.3.5 Vibration gold-plated vibration frequency adjustment is incorrect
When using vibration electroplating plating connectors, 如果在鍍鎳過程中未正確調整振動頻率, 電鍍零件會跳得太快, 易開啟的雙層鎳對鍍層結合力有很大影響.
3 ways to solve quality problems
3.1 Eliminate factors that affect electroplating quality from product design
First of all, 為產品設計連接器時, 有必要考慮對電鍍過程的可能影響, 並儘量避免因設計考慮不當而造成的電鍍質量隱患.
3.1.1用於直開口插座, 折開插槽時, 開口從口邊緣到口中心傾斜45度, 然後沿著嘴的中心垂直向下. 如果是十字形開口, 洞, 可以先閉合插座，使開口槽口的鏈寬度小於插座壁的厚度, so as to reduce and avoid the plugging phenomenon of the sockets during gold plating (see Figure 4).
3.1.2設計時, 銷的銷杆尺寸應始終略大於導線孔的尺寸，或延長導線孔的銑削弧長度，以避免在電鍍過程中端對端連接銷.
3.1.3在盲孔底部設計了一個水准通孔，以允許電鍍溶液在電鍍過程中順利進出孔.
3.2 Adopt scientific electroplating process management methods
3.2.1加强電鍍品質控制, 尤其是金鹽的質量. 每批使用的金鹽, 除了常規的物理和化學檢查之外, 必須為運輸罐試驗取樣, 並確認試驗合格. 用於電鍍槽. 運輸罐試驗方法：在樣品中取12克金鹽, 添加100克檸檬酸鉀，製備1昇鍍液, 加熱至50攝氏度以調節pH值5.4-5.8用於運輸罐試驗. 正常結果為250 ml。運輸罐測試樣品應電鍍0.SA電流持續1分鐘. 光範圍應大於電流密度低端區域的一半.
3.2.2計算並記錄數量, 表面積, 電鍍前每個槽中電鍍零件的總電流, 以便在品質問題發生後找出原因.
3.2.3根據鍍金生產情況及時分析調整鍍液，確保鍍液成分在最佳工藝範圍內. 鍍鎳溶液應至少每月用活性炭處理一次. 當鍍金溶液使用超過70個週期時, 應考慮製備新的電鍍溶液, 廢棄金後應回收舊鍍液.
3.2.4確保鍍金過程中有足够的陽極面積. 電鍍過程中使用的鉑鈦網上有大量氣泡，且鍍金時間過長時, 考慮更換新的鉑鈦陽極.
3.2.5在電鍍前，為小針孔零件添加超聲波脫脂清洗工藝.
3.2.6在電鍍之前，用1:1的鹽酸溶液將鈹青銅連接器煮沸10-30分鐘, 然後在完全去除氧化物後進入常規電鍍工藝. 對於黃銅零件, 在鍍鎳前將其加入活化液中，加入一定量的氫氟酸或直接用氟化物和氟化物配製活化液，以確保基底銅合金中痕量金屬的活化.

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