镀金可焊性与焊接强度的关系(镀金可焊性差的原因)
导语:镀金可焊性与焊接强度
锡焊是目前最基本也是最常见的一种线束装联工艺,虽然这个工艺非常简单,但对连接器本身的可焊性及焊点的机械强度、抗机械和热应力冲击能力都有明确要求。焊接过程中的冶金变化,特别是金属镀层与焊料的相互作用及结果,直接影响可焊性及焊点机械强度、抗应力冲击能力。
其中可焊性与焊接强度的好坏是判断焊接式连接器航空插头实用性的基本条件,可焊性与焊接强度的好坏直接影响了用户对产品品质的评定,在实际应用中,镀金的接触体更容易出现可焊性问题,现在我们从原理上来分析理解影响镀金产品可焊性焊接强度的因素。首先我们来看一看镀金的镀层结构。
连接器航空插头的接触体镀金有几种方式:铜底镀金、银底镀金、镍底镀金(主流结构)。
一、铜底镀金:
优点:
盐雾效果好、不容易生锈、表面不易氧化、成品要比镍底镀金要饱满一些,光亮一些,铜可以将保护基体完全隔离开,附着性很强的铜做衬底能增加电镀面的附着稳定性。铜与其他金属的相容性好,可以良好成为外镀层与基体的媒介,使基体与外镀层更好的结合。如果基体平整度不理想,也可以用镀铜层来改善。
缺点:
铜镀层中的铜离子易渗透到金镀层中,使金镀层变色(这一点和上面不矛盾,一个是短期效应,一个是长期效应),铜镀层在空气中易钝化,影响镀金层的结合力。(该方式目前应用较少)
二、银底镀金:
由于个人能力所限没有查到相关的资料,仅查到镀银层被污染发黑色会通过镀层的孔隙泛出来,目前基本没人使用这个工艺(不排除特殊要求的领域)。
三、镍底镀金:
连接器航空插头的接触体镀金目前主流的方式是采用镍或镍合金作为底层,可以增加接触体耐磨性、插拔接触的可靠性,也可以增加镀金后的光泽度。其中高磷镍(高温镍)/闪金工艺,由于其耐腐蚀能力强,以及高温老化、蒸汽老化后可焊性远远优于普通镍/闪金工艺,近几年慢慢成为发展趋势。
优点:
镍可以阻挡底材铜锌等元素向表面的扩散,避免外观变色和电接触不良的发生,镍相对于金来说惰性更高,可保证镀金件较高的抗大气腐蚀能力。特别是高磷镍/金的镀层,可以在远远低于军用镀金件厚度标准的条件下,其耐盐雾和硝酸蒸气、二氧化硫等试验的能力相近,比如0.2微米的高磷镍/金镀层可以通过48-96小时的中性盐雾试验。
小结:
镀金层主要作用是对接触体整体的的抗腐蚀性、物理性能、电气性能起到一个优化,甚至它不对焊接产生有益影响,如果镀金厚度超过1微米,可焊性反而会下降。打底层不仅能保护接触体基体和镀金层,更是焊接过程中的实际作用层,比如镍底镀金中,焊接的原理------锡焊料与镍形成金属化合物(Sn-Ni2化合物),但是在焊接这个作业面上(焊杯),镀金层的纯度、孔隙率、表面洁净程度却又直接影响着接触体的可焊性。
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