(蘇州華旃航天電器有限公司,江蘇蘇州,215000)
隨著電連接器產(chǎn)品使用范圍越來越廣泛,以及產(chǎn)品的組裝工藝不斷提升,電連接器產(chǎn)品的使用要求也不斷的提高。以焊接式電連接器為例,傳統(tǒng)的安裝方式采用波峰焊,波峰焊的溫度要求為240℃,現(xiàn)在為了提升安裝效率,普遍采用回流焊,回流焊的溫度要求為260℃。
電連接器的環(huán)境要求十分嚴(yán)格,以插針為例,有硝酸試驗要求、鹽霧試驗等要求。二次電源為器件級模塊化產(chǎn)品,插針作為二次電源模塊最主要的輸入/輸出互連形式,不但要承受模塊本身制造過程中的多次焊接加熱過程,更要保證作為器件引腳,客戶組裝使用模塊時的可焊性。這決定了二次電源插針不同于一般連接器件、更高的可焊性/耐焊性性能要求。
類似電源插針這類產(chǎn)品,一方面要求更高的環(huán)境性能,要提高環(huán)境性能,就要增加鍍層厚度;另一方面要很好的可焊性要求,可焊性又不允許鍍層過厚;產(chǎn)品在使用時,回流焊的高溫會導(dǎo)致鎳層變色發(fā)黃。在這種要求下,電鍍廠家為了同時滿足各類要求,往往采用電鍍性能比較好的化學(xué)鍍鎳,為了更好的保證鍍層的結(jié)合力,在化學(xué)鍍鎳之前都會進(jìn)行預(yù)鍍鎳,行業(yè)內(nèi)部叫“沖擊鎳”。
2.1鍍鎳插針普通的電鍍工序為:除油—水洗—電鍍銅—水洗—活化—電鍍鎳。這種方式不會產(chǎn)生雙層鎳,但是產(chǎn)品在回流焊的260℃高溫下會變色:
圖1 回流焊后產(chǎn)品變色
2.2化學(xué)鍍鎳的工序:除油—水洗—電鍍銅—水洗—活化—預(yù)鍍鎳—水洗—活化—鍍鎳磷。預(yù)鍍鎳是采用電鍍,鍍后要進(jìn)行水洗和活化工序,而鎳在空氣中是極易氧化的,在預(yù)鍍鎳與鍍鎳磷工序之間產(chǎn)品放置時間過長,或者鍍鎳磷之前活化不完全,鎳層產(chǎn)生氧化膜,再進(jìn)行鍍鎳磷工序時,結(jié)合力就會大打折扣。
圖2 雙層鎳顯微圖
目前因為雙層鎳都是由“預(yù)鍍鎳+化學(xué)鍍鎳”情況下才會產(chǎn)生雙層鎳,所以對雙層鎳的檢測就檢驗零件是否是采用化學(xué)鍍。在電鍍領(lǐng)域里面,電鍍液一般是不含元素磷的,而化學(xué)鍍液里面含有元素磷,從而得出,我們只要測試鍍層成分中是否含有元素磷,就可以判定出該零件是電鍍還是化學(xué)鍍了。
檢測方法一般是在鍍層切片上選取幾個點(diǎn),測試其元素成分,如下圖:
圖3 鍍層切片選取點(diǎn)示意圖
圖4 成分分析圖1
圖5 成分分析圖2
通過對鍍層切片的成分分析,可以看出:其元素成分里面主要是Cu、Ni、Sn,不含有磷,說明這顆零件是采用的是電鍍,而不是化學(xué)鍍。
插針在如下圖的回流焊工藝中,長時間高溫環(huán)境,導(dǎo)致插針鎳層與鎳層之間出現(xiàn)脫落。
圖6 回流焊溫度曲線
圖7 鍍層脫落圖
3.2雙層鎳插針由于其中有一層鎳是化學(xué)鍍鎳,如果化學(xué)鍍鎳效果達(dá)不到設(shè)計要求,比如鍍層厚度不符,鍍層結(jié)合力不符、鹽霧性能達(dá)不到要求等,插針不能進(jìn)行返鍍,只能做報廢處理。
4.1所有鍍層均為電鍍工藝、禁止使用化學(xué)鍍工藝;
4.2為提升鍍錫工藝鍍層結(jié)合力、可焊性,使用氨基磺酸鎳/甲基磺酸錫藥浴種類;
4.3電鍍過程中對各鍍層厚度進(jìn)行測量和質(zhì)量管控。