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论文·故障处理丨军品接插件电镀的常见问题【宋路路 江洪涛 / 中国电子科技集团公司第四十研究所】

   2020-11-10 370
核心提示:军品接插件电镀的常见问题宋路路,江洪涛(中国电子科技集团公司第四十研究所)作者简介:宋路路,工程师,主要从事表面处理工作

军品接插件电镀的常见问题

宋路路,江洪涛(中国电子科技集团公司第四十研究所)

作者简介:宋路路,工程师,主要从事表面处理工作。

文章全文

军品接插件在电子系统中负担着电能传输和信号控制与传递的主要作用,直接影响电子设备的性能和可靠性。接插件的三大性能为:(1)机械性能,主要体现在插拔力上;(2)电气性能,以电接触性能为主;(3)环境性能,包括耐温湿、耐盐雾、耐冲击等性能。接插件用于军工、通信及航空航天产品时,一般采用电镀金或金钴合金的方式确保产品的可靠性,因为镀金或金钴合金后零件具有良好的导电性、耐磨性和抗腐蚀性。本文总结了军品接插件电镀的常见问题,并提出了相应的解决方案,以供同行参考。

 

1 零件的表面状态

电镀过程并非“整容”过程,并不能将零件上的任何缺陷都遮盖住,只有尽可能将零件表面状态处理到最佳,才能镀出合格的产品。实践表明,机械加工后零件上的毛刺可通过人工处理或光饰去除,但孔隙、凹坑、腐蚀坑等缺陷即使电镀也无法遮盖。

因此,在选择零件原材料时,建议选用国内知名厂商的产品。通过提高零件的表面光洁度可以降低零件的孔隙率,提升镀层性能。目前接插件行业大多通过镀前滚光和镀前酸洗来提高基体的光洁度。对零件进行磁力研磨后再酸洗也可提高零件的表面质量。

 

2 电镀方式的选择

电镀方式对零件镀后的表面状态影响很大。在选择电镀方式时,应当优先确保零件电镀后的表面质量,再兼顾生产效率。


2. 1 滚镀

滚镀可大大节省装卸零件的时间,提高生产效率,而且所得镀层均匀,光洁度较高。但滚镀零件的形状和大小受到一定的限制,如片状零件、较大零件、容易相互交叉的零件都不能采用滚镀。滚镀主要适用于外形简单的常规小零件的电镀。

 

2. 2 挂镀

挂镀适用于片状和部分形状复杂的大零件,不会因相互碰撞而造成零件损伤。但挂生产效率低,需上下挂具,而且受尖端放电效应的影响较大。

 

2. 3 搅镀

对于尺寸小(表面积低于0.2 cm2)、数量少,并且容易插在滚筒壁开孔处或通过开孔处漏入电镀槽内的零件,可进行搅镀,但该电镀方式效率低,需要人工搅动。

 

3 电镀过程中出现的问题

3. 1 零件对插

因设计人员在设计产品零件时未充分考虑到电镀方式或电镀工艺的局限性对镀层性能的影响,常常设计出可自身对插的零件(如图1 所示)。

 

图1 对插零件

遇到此种零件,可根据设计需要、零件数量、零件状态等选用以下方法解决:

(1) 用另一种零件配镀,配镀零件量需大于总零件的70%,如此基本上可以避免对插。该法的缺点是需要大量配镀零件,并且配镀零件与需镀零件的大小、镀层厚度应相差不大。

(2) 如图2 所示,对于有孔零件,可以在孔中穿入粗铜丝,将铜丝拧紧后电镀。该法可完全避免零件对插,但需绑、拆铜丝,费工费时。

   

图2 穿插铜丝后的效果

(3) 如图3 所示,做一个V 字形的铜丝卡扣,将卡扣插入零件一端的孔内也可避免零件对插。该法可完全避免零件对插,但卡扣与铜丝接触的部位会出现漏镀。

图3 装载了V 形卡扣的零件

3. 2 混镀

由于军品接插件数量少、种类多,常需要采用混镀的方式进行电镀。在对多种零件进行混镀时,应遵循一定的原则:

(1) 混镀零件之间不能产生对插的情况。混镀时,零件数量少则2 ~ 3 种,多则可达7 ~ 8 种,需逐个排查相互间是否会发生对插,防止因电镀不合格而退镀。

(2) 混镀零件的镀层厚度、电镀方式等应相近或相同。

(3) 混镀零件的外形、尺寸必须有一定的差异,否则难以区分。

 

3. 3 电镀后零件表面发红

在对军品接插件进行镀金时,常出现镀金层发红的现象,其主要原因如下:

(1) 镀金溶液使用时间过长、老化或杂质含量过高。零件原材料、化学品原料、电镀过程操作失误等都可能带入杂质,镀液的杂质含量超过一定限度后,杂质与金共沉积在零件表面,导致零件发红、发花。出现该情况后应更换镀金溶液。

(2) 镀金时阴极电流密度过高。这种情况下应适当降低阴极电流密度。

(3) 镀金溶液的pH 高于工艺上限。一旦发现此情况,应及时调节pH 至工艺范围内。

(4) 镀金溶液的金含量过高。要调低金含量,可加入适量氰化钾。

对于军品接插件镀金溶液,应每天固定时间监测镀液的温度、pH、金含量等参数,及时调整不合格的参数。对于被污染的镀液,必须进行过滤甚至更换,以确保军品接插件产品性能。

 

4 结语

 在军品接插件镀金时,应加强对镀前零件表面状态的控制,选择合适的电镀方式,做好电镀设备和溶液的维护及保养。遇到问题时,抓住细节,认真检查和监控每个环节,定能找出原因,并找到对策加以解决。

 
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