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在PCB金手指、连接器端子以及FPC镀金产品生产过程中,盐雾测试一直是评价产品可靠性的重要指标之一。
很多工程师可能都会有过类似经历:
通常情况发现产品外观正常;而且 镀金厚度也满足要求;
但盐雾测试就是始终无法通过。想象一下,面对这种情况,不少企业的第一反应都是什么?
是增加金厚度吗?这种真的有效吗
然而在实际项目中我们发现,盐雾测试不过,其实问题未必出在金层厚度本身。
金层越厚,盐雾性能一定越好吗?
从理论上来说,随着金厚度增,确实能够降低镀层孔隙率,提高镀层的耐腐蚀能力,这个是毋庸置疑的。
但,这并不代表就是百分百保险箱,其实在实际生产过程中,即使金层厚度增加,部分产品依然可能会出现:
盐雾后发暗
金手指局部变色
镍层腐蚀
接触性能下降 这些现象
随着金价不断上涨,带来成本增加,降本增效成了一个很重要的选题,所以很多厂家开始考虑薄金工艺,原来3麦的降低到2麦,所以在在薄金体系逐渐普及的今天,仅靠增加金厚来解决可靠性问题,不仅成本高,而且效果并不一定理想。
因此越来越多企业会开始重新思考:盐雾失效的根本原因到底是什么?
镀金层为什么还会发生腐蚀?
要解决腐蚀问题就要思考为什么腐蚀,很多人认为:金不会生锈。
这句话本身没有问题。
但在实际镀层结构中,发生腐蚀的往往不是金层,而是金层下面的镍层。直接点说,就是绕口金层,腐蚀镍,渗透到金层表面。
根本原因是,当镀金层存在微孔、针孔或置换缺陷时,盐雾中的腐蚀介质,水汽,氧气就会沿着这些缺陷逐渐渗透到镍层表面。这个时候金层与镍层之间形成微电池效应。
随着腐蚀不断发展,最终表现为:
金面发黑
局部变色
盐雾失效
接触可靠性下降
尤其是对于2μm左右的薄金体系来说,由于镀层更薄,微孔控制难度更高,也就是存在大量微孔,要想能够抗住不被氧化腐蚀,那么其对后处理保护工艺提出了更高要求。
从“加厚金层”到“保护微孔”
过去很多企业提升盐雾性能的思路简单粗暴,不就是微孔吗,我加厚金层啊,10麦,20麦总该够了吧:
但随着金价持续上涨,这种方式带来的成本压力越来越明显。安装现在金价,每增加1麦,1平米成本就增加几百
因此行业开始关注另外一种思路:在现有金厚条件下,提高镀层微孔的保护能力。
其核心逻辑非常简单:既然腐蚀介质是通过微孔进入镀层内部,那我就把孔堵住,不让湿气氧气进入就行了。
GP102E在薄金体系中的应用
针对镀金层微孔腐蚀问题,深圳竞生化学开发了GP102E金面封孔保护剂。在沉金,电金,沉银等工艺上表现的很不错。这玩意的本质原来就是堵住孔,形成一个网状结构,牢固而且耐高温,可以抗住300度高温,过3次回流焊不变色。
JSC-GP102E 可弥补表面 金属层的微孔缺陷,提高金表面的抗变色能力、耐腐蚀性能、降低焊接不良缺陷。采用有机
长链分子纳米自组装成膜、短链小分子填充镀层的置换间隙微孔,协同增益,最大程度地避免
腐蚀性介质的渗入,隔绝金-镍原电池效应的反应环境,对薄金保护效果非常明显。
根据产品技术资料显示,GP102E适用于:
PCB电金金手指
PCB化镍浸金
FPC镀金产品
连接器镀金件
端子镀金件
同时对金、银、铜、镍等金属表面具有良好的防氧化、防潮热、防盐雾及抗变色能力。
实测数据:2μm电金金手指验证结果
经过我们在实际测试中,对2μm电金金手指样品进行GP102E处理后验证。
测试结果显示:
中性盐雾测试超过500小时;
对2麦沉金板做高温高湿,也就是双85测试
双85测试(85℃/85%RH)连续96小时;
接触电阻衰减率低于8.9%。
这个数据对于薄金体系而言,充分说明可靠性提升并不一定依赖于不断增加金厚,通过另外一种方式更高效,而且成本还低。
薄金时代,可靠性竞争正在发生变化
近年来,随着金的价格不断上涨,越来越多企业开始采用薄金工艺控制成本。
但与此同时,客户对于产品可靠性的要求却在持续提高,如何降低成本,但是不降低性能,不降低品质,这就尤为关键的。同时也说明未来竞争的重点已经不再只是:“谁的金层更厚”。而是:“谁能在更低金耗下获得更高可靠性”。对于PCB、FPC、连接器及端子行业而言,镀层孔隙率控制、微孔保护以及后处理工艺优化,已经成为提升产品可靠性的一个重要方向。
结语
所以,回顾整个本质,盐雾测试不过,并不一定就是金层太薄的问题,。
很多时候,真正影响产品可靠性的,是那些肉眼看不见的微孔缺陷,而这些缺陷往往被我们忽视。
随着薄金工艺逐渐成为行业趋势,如何在控制成本的同时提升耐盐雾性能,将成为越来越多企业关注的话题。
从实际测试结果来看,通过合理的微孔保护方案,即使是2μm电金金手指,也有机会实现超过500小时盐雾测试以及双85环境可靠性要求。
审核编辑 黄宇
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