電鍍是當(dāng)今現(xiàn)代制造中最重要的工藝之一。 隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT )的發(fā)展，越來越多的設(shè)備連接在一起，以提供對(duì)信息和數(shù)據(jù)的即時(shí)訪問。 但是，所有電器的有效性和可靠性在很大程度上取決于連接的質(zhì)量，特別是用于連接器和觸頭的鍍層。 正確的電鍍是確保設(shè)備可靠運(yùn)行的關(guān)鍵，不正確的電鍍會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的性能、實(shí)用性和耐久性產(chǎn)生負(fù)面影響。
電鍍連接器、觸點(diǎn)等電器件時(shí)，金銀是兩種常見的電鍍技術(shù)，兩者都可以制作可靠、導(dǎo)電的連接。 但是，鍍銀和鍍金各有優(yōu)缺點(diǎn)。 金銀均具有高導(dǎo)電性和耐腐蝕性； 但是，銀會(huì)形成硫化物。 (失去光澤。 黃金可能是昂貴的選擇。 本文介紹了金連接器和銀連接器的區(qū)別，以及一個(gè)涂層可能優(yōu)于另一個(gè)涂層的時(shí)間。
鍍金連接器的優(yōu)點(diǎn)
金是昂貴的(非反應(yīng)性)金屬，能夠提高連接器在各種電氣用途中的性能。 使用鍍金的優(yōu)點(diǎn)如下。
1、優(yōu)異的耐腐蝕性
與其他金屬相比，金的抗氧化性或耐腐蝕性非常高。 連接器的觸點(diǎn)可能暴露在腐蝕性物質(zhì)或條件下時(shí)，鍍金是有效的氧化和腐蝕屏障。 因此，鍍金連接器是連接器和觸點(diǎn)可能暴露在腐蝕性更高的APP環(huán)境中的絕佳選擇。
鍍金連接器的應(yīng)用有暴露于高濕度環(huán)境、頻繁的熱循環(huán)、腐蝕性鹽和酸的應(yīng)用。 在更嚴(yán)重的APP應(yīng)用中，需要較重的金沉積物，甚至雙相金沉積物才能保證足夠的金去除沉積物中的孔隙，形成有效的腐蝕屏障。
2、高導(dǎo)電性
除銅和銀外，金是世界上第三大導(dǎo)電性金屬。 但是，由于金會(huì)產(chǎn)生氧化物和其他化合物，因此即使暴露于高溫和腐蝕性環(huán)境中也能夠維持高導(dǎo)電性。 金的高均勻電導(dǎo)率即使在非常低的電壓下也能確保穩(wěn)定的電流流動(dòng)，金非常適合于輸送毫安的電子應(yīng)用。
3、提高耐久性
電鍍金可與少量鎳或鈷合金化，使硬度由純金(小于90 Knoop )提高到200 Knoop。 這種硬化的金礦通常被稱為硬金。 在電解或化學(xué)鍍鎳的基板上進(jìn)行足夠厚度(50uin以上)的電鍍，硬金可以為反復(fù)的連接循環(huán)提供耐久性的涂層。 由于天然潤(rùn)滑性，硬金不易磨損和磨損。
4、延性
金是具有延展性的金屬，因此適用于柔性連接和彈簧。 金的延展性使鍍層更有可能經(jīng)受多次接觸循環(huán)。 但是鍍金的電連接器和彈簧需要合適的底板材料以確保表面處理符合設(shè)計(jì)要求。 對(duì)柔性觸點(diǎn)和彈簧進(jìn)行電鍍時(shí)，通常建議使用工程鎳(氨基磺酸鎳等)作為鍍金的底板。5、可焊層
鍍金是形成可靠焊點(diǎn)的優(yōu)良表面處理，只要使用溫和的松香類焊劑，就能在不活化酸的情況下始終均勻潤(rùn)濕。 幾乎所有的基材，如不銹鋼端子和連接器都可以鍍金，通過焊接連接。 通常，每邊0.00001英寸的薄軟金沉積物，可以形成可靠的可焊金觸點(diǎn)，但也可以焊接重金沉積物。
焊接在金電沉積層上，鍍金通過一種稱為固體擴(kuò)散的機(jī)制擴(kuò)散到焊點(diǎn)上。 由于這種現(xiàn)象，必須注意焊點(diǎn)中金的重量在3%以下。 這是因?yàn)楹更c(diǎn)本身會(huì)脆化。 一般規(guī)則是，每邊小于0.00005英寸的堆積物使熔核內(nèi)的金的重量小于3%
6、非磁性
最后，黃金沒有磁性。 這在電磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾的情況下有利。 例如，鍍金可能適合用于磁共振成像(MRI )掃描儀等醫(yī)療設(shè)備的連接器。
鍍金連接器和觸點(diǎn)的行業(yè)APP應(yīng)用
我們每天依賴的大多數(shù)電子設(shè)備都使用鍍金觸點(diǎn)或端子。 除了黃金誘人的增值外觀外，這種貴金屬還具有一些重要的特性，成為許多行業(yè)的珍貴材料。 但是電子和互聯(lián)行業(yè)是黃金的主要用戶。 這對(duì)于維持電子部件隨著時(shí)間的推移而有效地工作起著重要的作用。
金牌位于各種電子設(shè)備中，包括手機(jī)、臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦。 每10，000部智能手機(jī)大約有10金衡盎司(或3/5英鎊)的黃金。 200臺(tái)計(jì)算機(jī)中約有5金衡盎司，有超過9，000美元的錢。
由于其維持電連接的能力，金非常適合廣泛的電子應(yīng)用。 適用于需要可靠電氣連接的設(shè)備的任何部分。 電連接器等外部組件最常見的是鍍金。 但是，黃金主要用于電子設(shè)備的電路板。
器件的可靠性取決于電路板連接的完整性。 因此，電子制造商對(duì)其電路板進(jìn)行鍍金，以提高導(dǎo)電性，防止腐蝕。 99.9%純金電鍍或所謂軟金通常用于需要焊盤連接或引線接合的地方。
鍍銀的連接器和觸點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)
和金一樣，銀是貴金屬，在提供非常導(dǎo)電的表面的同時(shí)，形成有效的腐蝕屏障。 銀提供的主要優(yōu)點(diǎn)是其成本約為金的1%，與金相比使用范圍廣，鍍層厚。 銀的主要缺點(diǎn)是銀為半貴金屬，形成硫化銀和失去光澤等硫化合物，隨著時(shí)間的推移影響銀電沉積物的導(dǎo)電性。
1、最高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性
由于其高導(dǎo)電性和低成本，銀可能是設(shè)計(jì)要求高功率傳輸?shù)腁PP應(yīng)用的理想貴金屬。 例如電鍍電流交換體、保險(xiǎn)絲、接線片、端子母線或其他大功率連接器。 由于成本低，用銀電鍍大銅或鋁導(dǎo)體成本不高，提供產(chǎn)生抗氧化和低接觸電阻的非?？煽康馁F金屬涂層。除電外，銀是優(yōu)良的導(dǎo)熱體，可以連接傳輸大量電力，自然調(diào)節(jié)熱點(diǎn)，防止電路板材料氧化。
2、防腐保護(hù)
和金一樣，銀是貴金屬，可以形成有效的腐蝕屏障。 為了降低成本，銀通常在兩側(cè)可以鍍到超過0.001英寸的厚度，形成非常無孔的貴金屬腐蝕屏障。 銀通常鍍?cè)陔娊饣蚧瘜W(xué)鍍鎳的屏障上，進(jìn)一步提高了整體的腐蝕保護(hù)。
在銅或鋁導(dǎo)體上電鍍時(shí)，銀會(huì)形成有效的勢(shì)壘，避免基板材料形成化合物或氧化物。 由此，導(dǎo)體中的接觸電阻和熱點(diǎn)隨著時(shí)間的經(jīng)過而增加的情況被消除。
3、優(yōu)異的潤(rùn)滑性
銀是天然的金屬潤(rùn)滑劑，即使在極端的溫度下也能提供優(yōu)異的潤(rùn)滑性。 銀最適合高溫螺絲和折動(dòng)觸點(diǎn)等應(yīng)用，其中磨損可能是設(shè)計(jì)問題。 銀通常用于鍍不銹鋼和其他高溫合金，以防止渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)和螺紋部件可能超過1250F。
銀為高接觸壓力開關(guān)或觸點(diǎn)(包括保險(xiǎn)絲墊或刺式連接器或高壓插座連接器)提供優(yōu)異的折動(dòng)潤(rùn)滑性。 使用化學(xué)鍍鎳等潤(rùn)滑鎳基板，可以進(jìn)一步提高連接器和觸點(diǎn)上電鍍的銀的潤(rùn)滑性和耐磨性。
鍍銀連接器或觸點(diǎn)的行業(yè)APP應(yīng)用
在工業(yè)環(huán)境中，鍍銀的優(yōu)良電學(xué)和潤(rùn)滑性能通常用于開關(guān)電源的應(yīng)用。 由于其成本相對(duì)較低、導(dǎo)電性好、潤(rùn)滑性和耐腐蝕性好，鍍銀被應(yīng)用于廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 電鍍銀的應(yīng)用比其他電鍍貴金屬多。 這主要是因?yàn)殂y與金、鉑、鈀、銠等其他貴金屬相比成本低。
鍍銀廣泛應(yīng)用于各行業(yè)及廣泛的電器產(chǎn)品和應(yīng)用，包括：
電力傳輸和分配：母線、繼電器、電流交換器、聚合器、保險(xiǎn)絲芯片、針連接器、電源連接器、斷路器
電動(dòng)汽車市場(chǎng)：固定和可動(dòng)連接器、繼電器、功率逆變器、母線、超聲波焊接方便墊、充電連接器針腳和插座
電子：端子引腳和插座、焊盤、電源接頭
軸承和驅(qū)動(dòng)器：渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器的推力墊圈和高溫軸承、耐腐蝕緊固件和鎖緊螺母
在電動(dòng)汽車和電子產(chǎn)品等的應(yīng)用中越來越多地使用電力，將來對(duì)白銀的需求非常高。 預(yù)計(jì)未來幾年對(duì)鍍銀的需求將繼續(xù)呈指數(shù)增長(zhǎng)。
用于鍍金和鍍銀連接器或觸點(diǎn)的底板是什么？
在鍍銀或鍍金之前，通常使用另一種金屬的底板。 底板提供了更好的耐腐蝕性，為后續(xù)貴金屬沉積奠定了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，有助于提高整體導(dǎo)電性，防止鋅等元素從基材擴(kuò)散到最終貴金屬沉積中。 在鍍金或鍍銀之前用作基板的金屬的示例包括：銅(鍍銅是優(yōu)良的基底金屬，能有效密封基底，提高附著力、導(dǎo)電性、防腐蝕能力。 由于基于氰化物的配合，可用于涂布多種金屬，促進(jìn)電鍍時(shí)基板的清洗。 作為優(yōu)秀的導(dǎo)電體和導(dǎo)熱體，銅有助于提高導(dǎo)體的通電能力，減少連接中的熱點(diǎn)。 銅是非常容易伸長(zhǎng)的底板，適用于彈簧和壓接式連接器。
電解鎳(鍍金或銀銅電鍍或真？ 等銅合金的情況下，含銅和鋅的基底元素隨著時(shí)間的推移向金或銀的堆積物中轉(zhuǎn)移，形成中間共晶層。 這共晶會(huì)降低金或銀層的附著力、導(dǎo)電性、焊接性。 電解鎳基板在基板和金或銀最終層間形成有效的擴(kuò)散阻擋。
另外，電解鍍鎳為后續(xù)的鍍金或鍍銀提供了堅(jiān)實(shí)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，有助于提高耐磨性，提供更高的腐蝕屏障。 一些電解鎳，如氨基磺酸鎳，伸長(zhǎng)率好，可用于彈簧觸點(diǎn)和壓接用途。 最后，電解鎳具有超過2000F的非常高的熔點(diǎn)，是適合高溫APP應(yīng)用的基板選擇。
無電解鍍鎳(無電解鍍鎳提供了很多電解鎳的上述優(yōu)點(diǎn)，如擴(kuò)散阻擋、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、耐腐蝕性的提高等。 但是，無電解鍍鎳具有非常均勻的優(yōu)點(diǎn)，因此可以在不負(fù)面影響部件尺寸公差的情況下進(jìn)行高厚度的鍍敷。
與傳統(tǒng)電解鍍鎳相比，化學(xué)鍍鎳改善了潤(rùn)滑性和硬度，高磷化學(xué)鍍鎳是為數(shù)不多的用作底板的非磁性鎳之一。 化學(xué)鍍鎳確實(shí)具有明顯抑制的1500F的熔點(diǎn)，因此請(qǐng)勿在極端的高溫應(yīng)用中使用。 最后，無電解鍍鎳比氨基磺酸鎳等電解鎳的伸長(zhǎng)率差，因此不推薦用于壓接用途。
金銀是各行業(yè)連接器和觸點(diǎn)最常用的兩種貴金屬。 兩者都有優(yōu)點(diǎn)，但這兩種時(shí)髦的做工之間也有缺點(diǎn)和區(qū)別。 以下是鍍金和鍍銀的主要區(qū)別。
1、成本——鍍金缺點(diǎn)
全球工業(yè)需求、政治和經(jīng)濟(jì)不確定性、貨幣貶值推動(dòng)了黃金價(jià)格。 許多國(guó)家和人民在經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩時(shí)期轉(zhuǎn)向黃金，因?yàn)樗鼈兙哂腥蚬J(rèn)的貨幣替代價(jià)值。 但是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，不僅是黃金作為投資和裝飾性的寶石，也要求更多的工業(yè)原因。 黃金確實(shí)是現(xiàn)代電力和電子設(shè)備生產(chǎn)中不可缺少的金屬。
黃金價(jià)格的上漲將嚴(yán)重影響鍍金零件的制造，特別是使用重金礦床的APP應(yīng)用。 雖然沒有其他材料能與黃金的所有特性相媲美，但銀有很多相似的特性，價(jià)格大幅下降。 銀可以鍍得更重，成本低，沉積物產(chǎn)生許多類似的特性。 但是硫化物和銀失去光澤的形成是銀應(yīng)用中對(duì)接觸電阻增加非常敏感的限制因素之一。2、銀銹——鍍銀的缺點(diǎn)
銀在正常條件下與氧形成氧化物和化合物； 但是鍍銀確實(shí)會(huì)形成硫化銀等各種硫化物。 硫化銀化合物相對(duì)導(dǎo)電，但確實(shí)增加了鍍銀層的接觸電阻，超過了純銀單獨(dú)的接觸電阻。 在許多交換機(jī)APP應(yīng)用中，任何銀銹都可以有效地從折斷區(qū)域內(nèi)的表面上擦掉。 但是，在靜電APP應(yīng)用中，失去硫化銀和光澤會(huì)增加接觸電阻，足以改變極低電壓APP應(yīng)用的信號(hào)路徑。
有幾種防變色劑，如Enthone的Evabrite產(chǎn)品和Technic的Tarniban產(chǎn)品； 但這些防變色化合物均在表面添加有機(jī)或金屬膜，改變銀電沉積物的特性，使其與純銀不同。
與銀相比，金在任何正常條件下都不會(huì)形成硫化物或失去光澤。 對(duì)于接觸電阻的微小變化影響產(chǎn)品性能的低壓信號(hào)傳輸APP應(yīng)用，黃金已成為更可行的選擇。 生命安全傳感器和自動(dòng)駕駛汽車的應(yīng)用等重要應(yīng)用需要極高可靠性的實(shí)時(shí)信號(hào)傳輸，只有鍍金才能提供其傳輸。
3、電導(dǎo)率——銀鍍金
銀比金更有導(dǎo)電性。 但是金不形成任何電阻化合物的能力是毫安數(shù)據(jù)應(yīng)用的理想選擇。 也適用于低壓APP應(yīng)用和腐蝕性條件。 另一方面，銀具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，可以成本有效地鍍成更高的厚度，非常適合材料和高壓大電流電力傳輸APP應(yīng)用。
為什么在連接器上使用鍍金服務(wù)？
金具有可應(yīng)用于電子部件的各種質(zhì)量，但在為連接器和觸點(diǎn)APP位置指定鍍金時(shí)，必須考慮一些重要屬性。 為新的APP應(yīng)用指定鍍金服務(wù)時(shí)，必須考慮以下關(guān)鍵因素：
1、鍍金服務(wù)——確保合適的電鍍厚度
指定鍍金時(shí)，顯示足夠的黃金厚度以確保正常功能，而不需要過多的黃金，這一點(diǎn)很重要。 下表為大多數(shù)連接器和觸點(diǎn)的相應(yīng)鍍金厚度提供了基本指導(dǎo)。
一般規(guī)則是，功能性金從約0.25微米或0.00001英寸開始，增加到每邊2.5微米或0.0001英寸。 使用雙相金或雙層軟后硬金，比單獨(dú)使用單層，每耳厚度的金阻擋層沉積更有效。
2、鍍金服務(wù)——指定合適底板
如上所述，鍍金通常通過銅和/或銅和鎳的基板來進(jìn)行。 底板的選擇和厚度與最終的金厚度同樣重要，確保堆積物的耐久性、耐腐蝕性、延展性、焊接性。 鍍銅有助于提高附著力，提供更好的耐腐蝕性和導(dǎo)電性。 鎳基板為防止銅、鋅等合金元素的固體擴(kuò)散在金和基板之間形成共晶提供了優(yōu)異的擴(kuò)散阻擋。鍍鎳通過提供其后金可鍍的堅(jiān)硬基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，提高金的耐腐蝕性和耐磨性。
3、電鍍金——硬金和軟金
鍍金99.9%最低鍍金為軟沉積物，最大硬度為90 Knoop 25。 該堆積物非常適合進(jìn)行靜態(tài)、低壓觸點(diǎn)(50克負(fù)荷以下)或引線接合或焊接的APP應(yīng)用。 少量鎳或鈷與金合金化，可使硬度提高到200 Knoop 25，耐磨性大幅改善。
這些硬金沉積物通常推薦用于接觸壓力較高的APP應(yīng)用(50克以上的負(fù)荷)，或有折斷磨損的APP應(yīng)用，如陰/陽(yáng)接觸銷。
4、底線
為連接器和觸點(diǎn)選擇合適的鍍層是制造可靠產(chǎn)品的重要部分。 使用的電沉積類型會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、壽命、成本。 金銀都是優(yōu)質(zhì)貴金屬礦床，但有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，在指定特定的表面處理前必須考慮這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 介紹了鍍金與鍍銀之間應(yīng)考慮的基本原則。
考慮用于連接器或觸點(diǎn)的鍍銀和鍍金時(shí)，上述信息作為一般指南提供。 對(duì)于每個(gè)設(shè)計(jì)，還有很多其他注意事項(xiàng)超出了正文的范圍。 先進(jìn)的電鍍技術(shù)為鍍金和鍍銀服務(wù)提供廣泛的表面工程支持。