接插件镀金层变色有哪些原因了?

2014年03月25日

接插件镀金层变色有哪些原因

1.   了解接插件为什么要做电镀处理?

     在接插件的制造工艺中, 为了保证产品的导电性能和可靠性。大部分产品的接触件以及部分产品的壳体均采用了镀金或镀银进行表面处理。由于在产品的加工和使用过程中受到各种因素的影响,。部分产品的镀层表面会在较短时间内出现变色现象。而一旦镀层表面开始变色, 产品的电气性能也会随下降。为了避免这种现象发生, 针对金。银镀层的变色机理,人们采取了各种措施力延缓镀层在规定的时间内出现的颜色变化。以下为目前在接插件制造行业中发生镀层变色原因的分析以及常用的解决镀金、镀银色问题的一些基本方法。

 

2   金镀层的变色原因。

     金是一种比较稳定的金属元素。在大气环境中几乎不与其它物质反应。因此不会受到各种腐蚀气体侵袭而发生化学变化。接插件金镀层变色的原因主要是受到基体金属铜及铜合金通过金层孔隙向镀层表面迁移的影响。因为金层与基体金属之间存在电位差。在遇到腐蚀介质时这种电位差会导致基体金属被腐蚀。当腐蚀物富集在金层表面时金层就改变了颜色在接插件的制造行业中导致层很快变色的原因主要还体现在以下几个方面。

 

  2.1 基体质达不到要求

 

     基材杂质含量和基体表面光洁度是两项衡量电接触体基体质量的重要指标。近几年来由于市场竞争加剧。加上金属材料涨价因素。使得一些基体制造厂为了降低生产成本。采用一些不合规格的材料。甚至采用回收铜加工制造基体。由于杂质超标。基材脆性增大。在机加工时部分镀件的基体会产生不易察觉的微裂纹有时也会因电镀时的渗氢作用产生这种微裂纹。

          生产经验证明基体的光洁度越高, 镀层的孔隙率就越低。一般说来, 用于接插件接触体的基体表面粗糙度最好是整体表面达到, 接触部位达到。但实际上由于受现有条件限制, 绝大部分镀件基体在机加工后都未能达到这个标准。如果不经滚光就直接电镀, 镀层的孔隙率就会比较高, 基体中的碳杂质和铜就较容易扩散到金层表面, 最终导致金层变色。

    2.2 产品设计时未考虑到电镀工艺的局限性

 

      在产品设计时, 由于设计人员对电镀工艺缺乏了解, 故在设计时未充分考虑到电镀方式和电镀工艺的局限对镀层质量带来的影响。因此, 在电镀时, 由于镀件的不断翻动而出现以下种异常现象如图所示

 

(1)对插当接触体插孔开口处缝隙较宽时, 在电镀过程中由于镀件不断翻动部分插孔会互相插在一起如图(1a)所示

 

(2)首尾相接插针在设计时针杆的外径尺寸略小于焊线孔的孔径尺寸, 在电镀过程中部份插针就会形成首尾相接, 如图(1b)所示




 

(3)孔内镀不上当镀件孔径小于时, 如果孔底未设计工艺通孔, 电镀时由于气泡堵塞住小孔,孔内镀上金十分困难

 

    以上几种现象都会给镀层带来变色的隐患。

 

    2.3      工艺陷对质且的影响

 

由于电镀工艺不完善造成金层变色的因素主要有以下方面。

 

      2.3.1  镀前处理工艺不当

 

对于黄铜件来说, 不正确的镀前处理会使基体质量明显下降, 最终影响到镀层质量。最常见的是因酸洗过量造成基体粗糙, 化学除油时间过长造成基体严重脱锌等

 

        2.3.2      金阻档层镀液体系选择不正确

 

作为接触体金镀层的阻挡层, 应符合镀层致密度高、应力低和不向金层表面扩散等条件。若选择带光亮剂的镍镀层作为金的阻挡层, 在产品使用过程中,会因为镍层的脆性而产生微裂纹从而丧失阻挡作用。同时夹杂在镀层中的光亮剂也是镀层变色的主要因素。如果是以铜或者银作为金层的阻挡层, 那么由于铜或银的快速向上扩散, 金层也将很快改变颜色。采用锡镍合金镀层作为接触体金镀的阻挡层, 由于镀层中锡的扩散作用, 使得产品在半年的时间内其金层表面就由金黄色变为浅黄色, 最终完全变成银白色。

 

       2.3.3      镀液维护工作较差

 

在接插件的电镀过程中, 如果镀液维护工作没做好, 将会给镀层质量带来灾难性的后果。当不小合将金属杂质带人镀液, 那么造成的结果是镀液分散能力下降, 电流效率降低, 甚至出现金镀层发花、发黑的现象。如果是采用振动电镀设备镀金, 而被选用的振筛口部内边缘没有加焊塑料焊条新买出厂的振筛壁是光滑的, 须自己加焊条, 在振幅过大时在离心力作用下会有镀件翻出振筛掉人镀槽。同时如果在镀细长插针时选用了壁上带有滤网的振筛, 一旦有插针刺入滤网孔, 镀件马上会拥挤成一堆, 使部分镀件掉落到镀槽中。这些落人镀槽中的镀件若未及时捞出, 会在镀液的作用下慢慢溶解使镀液受到污染。值得注意的是如果电镀时是使用换相脉冲电镀电源, 若反向电流的大小或反向时间的长短设定不正确,同样会有因镀件溶解而污染镀液的现象发生

 

        2.3.4      电镀工艺参数不正确

 

在镀阻挡层时, 如果施镀的电流密度过低镀件总面积计算错误, 在规定的时间内镀层厚度就达不到要求。同样, 在镀镍时若镀液调得过低或低于工艺下限, 镍层会沉积得太慢而达不到规定的厚度,其阻挡作用也会下降

 

       2.3.5      电镀方式不妥

 

对一些单件体形较长或单件体积较重的镀件, 若采用的电镀方式不正确, 将会使镀件的镀层均匀性变差, 或因镀件互相撞击而直接影响到镀层的质量, 最终造成金层局部很快变色。正确的做法是将这些镀件分别采用滚镀、挂镀和振动镀作比较, 若是挂镀效果好, 就不要强调提高生产效率勉强采用滚镀和振动镀。实践证明不能采用滚镀和振动镀的镀件若勉强采用滚镀和振动镀, 那么容易造成镀件缺损或互相缠绕。

 

   2.3    后工序对合格镀的影响。

 

   首先, 镀件镀后清洗不净是金层变色的主要因素之一。其次, 镀后切边、铆装、印字和封胶后的高温烘烤以及装配工人的手汗污染都将会使金层变色。

 

   2.4      产品使用环差异

 

镀金元件在高温、高湿环境使用时, 基底金属的扩散作用会进行得很快, 金层变色的时间会大大提前。




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