Золочение в сфере электроники
Coatings Today 01.02.2021
Ответов 1
Просмотров 99

Что следует учитывать специалистам при золочении электрических контактов?

Coatings Today

Золотые покрытия широко используется для электрических компонентов, особенно в условия развития миниатюризации электроники. Одно из основных преимуществ золотых покрытий - это электропроводность и вместе с этим пригодность к пайке. При пайке позолоченных компонентов следует учитывать множество аспектов, самые важные из которых толщина, чистота и материал подложки.

 

Толщина покрытия

 

Толщина золотого покрытия особенно важна при пайке и часто становится неправильно понимаемым параметром. При пайке золота физическое соединение находится между низлежащим слоем никеля и припоем, при этом слой золота служит барьером для поддержания паяемости никелевого слоя. Для поддержания паяемости толщина золота обычно составляет 10–30 мкдюйм, это обеспечивает достаточную защиту от окисления и сохраняет смачивание, а также делает стоимость покрытия максимально выгодной.

 

При пайке золото растворяется в припое посредством диффузии в твердой фазе. При более толстом золотом покрытии в паяном соединении образуется больше сплавов золота. Золото реагирует с припоем в процессе диффузии с образованием амальгамы. Если содержание золота в припое превышает 3% по массе, паяное соединение может стать хрупким, что приведет к его разрушению, особенно в условиях динамических или тепловых напряжений. Толщина золотого покрытия напрямую связана с содержанием примесей, поэтому толщина должна быть такой, чтобы сохранялся баланс между защитой от коррозии / окисления, сроком службы контакта и паяемостью.

 

Чистота

 

Чистота как золотого покрытия, так и низлежащих слоев особенно важна для обеспечения оптимальной паяемости. При золочении важно минимизировать количество органических примесей путем надлежащего обслуживания резервуаров. Органические примеси в покрытии могут препятствовать пайке, снижать смачиваемость и приводить к образованию пустот в припое. Для склеивания и пайки обычно рекомендуется использовать мягкое золото степенью чистоты 99,9%. В то время как золото, легированное никелем или кобальтом, хорошо паяется и обеспечивает высокую износостойкость контактных поверхностей, для поддержания чистоты твердых сплавов золота требуется аналитическая работа и надлежащее техническое обслуживание резервуаров.

 

Чистота никеля также важна, поскольку это функциональный связующий слой. Никель высокой чистоты повышает качество пайки. Компании, занимающиеся нанесением покрытий, часто используют электролиты никелирования с органическими блескообразователями, например, электролит Уоттса или сульфатный электролит, чтобы получить блестящее покрытие в ущерб паяемости.

Вместо этого, для нанесения нижнего слоя перед золочением можно использовать сульфаматный электролит никелирования, который будет пригоден для пайки. Никелевая система не содержит соосажденных органических веществ, которые могут выделять газ или испаряться при пайке, вызывая образование пустот в паяном соединении.

 

Еще один распространенный подслой - это химический никель. Хотя химическое никелирование обеспечивает множество преимуществ (широкий диапазон покрытий, коррозионная стойкость, смазывающие свойства), в этом процессе вместе с никелем на поверхность также осаждается фосфор. Фосфор действует как примесь и может препятствовать пайке. Покрытия, полученные методом химического никелирования, со средним содержанием фосфора могут сохранить баланс между положительными свойствами химического никеля и паяемостью.

 

Припой

 

При планировании процесса пайки позолоченных деталей важно помнить, что паяное соединение образуется между припоем и никелем. Поэтому при выполнении нескольких операций или пайки методом оплавления припоя необходимо выделять дополнительное время для соединения припоя с никелем. Кроме того, на очень тонких золотых покрытиях, подверженных износу, вместо обычного канифольного флюса можно использовать слабо активированный канифольный флюс, который поможет удалить оксиды никеля, если они присутствуют под слоем золота.

 

Микроэлектроника

 

По мере развития высокотехнологичной микроэлектроники пайка позолоченных компонентов становится все более распространенной. Поэтому более чем когда-либо важно понимать все аспекты процессов пайки и нанесения покрытий, чтобы обеспечить максимальную надежность и экономическую эффективность. Идеальное золотое покрытие должно обеспечивать баланс между коррозионной стойкостью, износостойкостью и паяемостью.

 

Мэтт Линдстедт - президент компании Advanced Plating Technologies.

 

Сайт: www.advancedplatingtech.com