Оптимизация клеммных колодок

Распределительная коробка : это своего рода процесс электроосаждения металла, который относится к процессу, в котором простые ионы металла или сложные ионы разряжаются и восстанавливаются до атомов металла на поверхности твердого тела (проводника или полупроводника) электрохимическими методами и прикрепляются к поверхности электрода для получения металлического слоя. Назначение Гальванопокрытие изменяет поверхностные характеристики твердого тела, чтобы изменить внешний вид, улучшить коррозионную стойкость, износостойкость, повысить твердость и обеспечить особые оптические, электрические, магнитные, термические и другие свойства поверхности. Введение в знания о терминальной гальванопластике

Большинство электронных разъемов требуют обработки поверхности клемм, которая обычно относится к гальванопокрытию. Существуют две основные причины для защиты подложки язычков клемм от коррозии; вторая — оптимизация производительности поверхности клемм, установление и поддержание контактного интерфейса между клеммами, особенно управление слоем пленки. Другими словами, это облегчает достижение контакта металл-металл. Предотвращение коррозии:

Большинство соединительных язычков изготовлены из медных сплавов, которые обычно корродируют в среде использования, такой как окисление, сульфид и т. д. Гальваническое покрытие выводов предназначено для изоляции язычка от окружающей среды, чтобы предотвратить коррозию. Гальванизированный материал, конечно, не должен корродировать, по крайней мере, в среде применения.
Оптимизация поверхности: Оптимизация характеристик поверхности клеммы может быть достигнута двумя способами. Первый заключается в создании и поддержании стабильного интерфейса контакта клеммы в конструкции разъема. Второй заключается в создании металлического контакта, который требует, чтобы любая поверхностная пленка отсутствовала или разрушалась при вставке. Разница между двумя формами отсутствия пленки и разрушения пленки заключается в разнице между покрытием драгоценными металлами и покрытием недрагоценными металлами. Покрытие драгоценными металлами, такими как золото, палладий и их сплавы, инертно и не имеет пленки как таковой. Поэтому для этих обработок поверхности металлический контакт является «автоматическим». Нам нужно рассмотреть, как сохранить «благородную» поверхность клеммы свободной от внешних факторов, таких как загрязнение, диффузия подложки, коррозия клеммы и т. д.

Неметаллические покрытия, особенно олово и свинец и их сплавы, покрыты оксидной пленкой, но при вставке оксидная пленка легко разрушается, и образуется металлическая контактная зона.

(1) Покрытие выводов драгоценными металлами
Покрытие выводов драгоценными металлами относится к драгоценному металлу, покрывающему нижнюю поверхность, которым обычно является никель. Общая толщина покрытия разъема: 15~50u золото, 50~100u никель. Наиболее часто используемые покрытия драгоценными металлами - это золото, палладий и их сплавы. Золото - самый идеальный гальванический материал с превосходной электро- и теплопроводностью. Фактически, оно устойчиво к коррозии в любой среде. Благодаря этим преимуществам основным гальваническим материалом в разъемах для приложений, требующих высокой надежности, является золото, но стоимость золота очень высока. Палладий также является драгоценным металлом, но он имеет высокое сопротивление, низкую теплопередачу и плохую коррозионную стойкость по сравнению с золотом, но имеет преимущества в сопротивлении трению. Обычно в выводах разъема используется сплав палладия и никеля (80~20). При проектировании гальванического покрытия драгоценными металлами необходимо учитывать следующие моменты: Пористость: во время процесса гальванопокрытия золото зарождается на многих пятнах, открытых на поверхности. Эти зародыши продолжают расти и распространяться по поверхности, и, наконец, эти островки (изолированные объекты) сталкиваются друг с другом и полностью покрывают поверхность, образуя пористую гальваническую поверхность. Пористость слоя золотого покрытия имеет определенную связь с толщиной слоя покрытия. Ниже 15u пористость быстро увеличивается, а выше 50u пористость очень низкая, и фактическую скорость восстановления можно игнорировать. Вот почему толщина гальванического драгоценного металла обычно находится в диапазоне 15~50u. Пористость и дефекты подложки, такие как включения, расслоения, следы штамповки, неправильная очистка штамповки и неправильная смазка, также имеют определенную связь. Износ терминальной гальванической поверхности также может привести к обнажению подложки. Износ или срок службы гальванической поверхности зависят от двух характеристик обработки поверхности: коэффициента трения и твердости. По мере увеличения твердости и уменьшения коэффициента трения срок службы обработки поверхности будет увеличиваться. Электролитическое золото обычно является твердым золотом и содержит активатор закалки, среди которых Co (кобальт) является наиболее распространенным отвердителем, который может улучшить износостойкость золота. Выбор гальванического покрытия палладием-никелем может значительно улучшить износостойкость и срок службы покрытия из драгоценного металла. Как правило, слой золотого покрытия 3u покрывается на сплав палладия-никеля 20~30u, который имеет как хорошую проводимость, так и высокую износостойкость. Кроме того, для дальнейшего улучшения срока службы обычно используется базовый слой никеля.

Базовый слой из никеля Базовый слой из никеля является первым фактором, который следует учитывать при гальванопокрытии драгоценных металлов. Он обеспечивает несколько важных функций для обеспечения целостности интерфейса контакта клеммы.
Через положительную оксидную поверхность никель обеспечивает эффективный изоляционный слой, блокируя подложку и точечные отверстия, тем самым снижая потенциальную возможность коррозии точечных отверстий; и обеспечивает твердый опорный слой под слоем гальванопокрытия драгоценного металла, тем самым увеличивая срок службы слоя покрытия. Какая толщина является подходящей? Чем толще базовый слой никеля, тем ниже износ, но, учитывая стоимость и контролируя шероховатость поверхности, обычно выбирается толщина 50~100u.

(2) Гальванопокрытие недрагоценными металлами Гальванопокрытие недрагоценными металлами отличается от драгоценных металлов тем, что они всегда имеют определенное количество слоев поверхностной пленки. Поскольку цель соединителя заключается в обеспечении и поддержании металлического контактного интерфейса, необходимо учитывать наличие этих слоев пленки. Вообще говоря, для гальванопокрытия недрагоценных металлов необходимая положительная сила достаточно высока, чтобы разрушить слой пленки, тем самым сохраняя целостность интерфейса контакта клеммы. Эффект очистки также очень важен для поверхности клеммы, содержащей слой пленки. Существует три вида обработки неметаллической поверхности при гальванопокрытии клемм: олово (сплав олова и свинца), серебро и никель. Олово используется чаще всего, серебро имеет преимущества для больших токов, а никель ограничен высокотемпературными применениями.

Обработка поверхности олова Олово также относится к сплавам олова со свинцом, особенно сплавам олова-93-свинца-3. Использование обработки поверхности олова предлагается на основе того факта, что оксидная пленка олова легко повреждается. Поверхность луженого покрытия покрыта твердой, тонкой, хрупкой оксидной пленкой. Под оксидной пленкой находится мягкое олово. Когда на пленку действует нормальная сила, оксид олова, будучи тонким, не может выдерживать нагрузку, и поскольку он хрупкий и ломкий, он трескается. В этих условиях нагрузка передается на слой олова, который является мягким и податливым и легко течет под нагрузкой. Из-за течения олова трещины в оксиде шире. Через трещины и прокладки. Олово выдавливается на поверхность, чтобы обеспечить металлический контакт. Роль свинца в сплавах олова со свинцом заключается в уменьшении образования оловянных усов. Оловянные усы представляют собой слой монокристаллов (оловянные усы), образующихся на поверхности гальванического покрытия олова под напряжением. Оловянные усы образуют короткие замыкания между клеммами. Добавление 2% или более свинца может уменьшить оловянные усы. Существует еще один тип сплава олова и свинца с соотношением олова: свинца = 60:40, что близко к соотношению состава нашей сварки (63:37), и в основном используется в свариваемых разъемах. Однако в последнее время все больше законов требуют снижения содержания свинца в электронных и электротехнических изделиях. Многие гальванические клеммы требуют бессвинцового гальванического покрытия, в основном чистого олова, олова/меди и олова/серебра. Образование оловянных усов можно замедлить, нанеся слой никеля между слоями меди и олова или используя шероховатую матовую оловянную поверхность.
Гальваническое покрытие серебряной поверхностью

Серебро считается недрагоценным металлом для обработки поверхности выводов, поскольку оно реагирует с серой и хлором, образуя сульфидную пленку. Сульфидная пленка является полупроводником и будет формировать характеристики «диода».

Серебро также мягкое, подобно мягкому золоту. Поскольку сульфиды нелегко разрушаются, в серебре нет коррозии от трения. Серебро обладает превосходной электро- и теплопроводностью, не плавится под действием сильного тока и является прекрасным материалом для обработки поверхности выводов высокого тока.

(3) Смазка клемм Для различных обработок поверхности клемм роль смазки различна. Существуют две основные функции: снижение коэффициента трения и обеспечение изоляции от окружающей среды. Снижение коэффициента трения имеет два эффекта:

Во-первых, уменьшение усилия вставки соединителя

Во-вторых, увеличение срока службы разъема за счет снижения износа Смазка клемм может обеспечить изоляцию от окружающей среды путем формирования «герметичного слоя» для предотвращения или задержки контакта окружающей среды с контактным интерфейсом. В общем, для обработки поверхности драгоценных металлов смазка клемм используется для снижения коэффициента трения и увеличения срока службы разъема. Для обработки поверхности олова смазка клемм должна обеспечить изоляцию от окружающей среды для предотвращения коррозии трения. Хотя смазочные материалы можно добавлять в следующем процессе гальванопокрытия, это лишь дополнительная операция. Для разъемов, которые необходимо припаять к печатным платам, очистка припоя может привести к потере смазочных материалов. Смазочные материалы прилипают к пыли. При использовании в пыльной среде они увеличат сопротивление и сократят срок службы. Наконец, термостойкость смазочных материалов также может ограничить их применение.
(4) Краткое описание обработки поверхности выводов Покрытие драгоценными металлами, предполагающее покрытие на основе никелевого слоя толщиной 50 мкм, золото является наиболее часто используемым материалом, толщина зависит от требований к сроку службы, но может зависеть от пористости.