连接器电镀不均匀原因分析(中)
连接器电镀不均匀原因分析(中)
3、电镀电源
在目前的接插件电镀行业中，常使用的电镀电源有3种：直流电源、脉冲电源和双向脉冲电源。目前使用最多的是直流电源。为使孔内镀金层厚度达到图纸要求，如果用传统的直流电源，孔外的镀金层厚度会比孔内的厚，特别是接触体中许多小孔零件，孔内、外镀层的厚度差更加明显。而采用周期性换向脉冲电源时，在电镀金过程中，当施加正向电流时，金在作为阴极的镀件表面沉积，镀件的凸起处为高电流密度区，镀层沉积较快;当施加反向电流时，镀件表面的镀层发生溶解，原来的高电流密度区溶解较快，可以在零件的凸起处除去较多的镀层，使镀层厚度均匀。
生产实践证明，采用周期性换向脉冲电源不但可以改善镀金层在接触体孔内、外表面的分布，同时对电镀时的整槽镀件的镀层均匀性也有较好的改善。表1是采用孔径为1 mm、孔深大于3 mm的接触件(名为接线导管)，按1.3μm厚度(图纸规定1.27μm)要求，以0.1 A/dm2的阴极电流密度，在两种不同电镀电源振动镀金后所检测出的镀层厚度数据。
4、镀件装载量
镀件装载量是否恰当，对于镀金层能否在镀件上均匀分布也十分重要。无论是采用振动电镀方式还是滚镀方式，若镀件数量较少而低于装载量下限时，在电镀过程中镀件容易受到导电不良的影响，而且镀层均匀性也会受到明显影响，必须加入一些陪镀件以保证镀件不会中途断电，同时也促使镀件均匀翻转。当镀件装载量较大时，镀件在滚筒或振筛中位置相互交换不够充分，一部分镀件始终处于高电流密度状态而其余的镀件则始终处于低电流密度状态，最终造成镀件之间镀层分布不均匀。因此，一般电镀生产厂都在工艺中规定了每槽镀件的装载量范围。通常按以下原则选择镀件装载量：
1)镀件在滚筒或振筛中能完全连续导电，不会因为装载量过少而造成导电不良。
2)在滚筒或振筛中，镀件之间位置的相互交换状态良好。
3)镀件装载量一般为滚筒或振筛容积的1/3，不超过1/2。
5、电镀方式和电镀设备选择
针对不同形状的镀件，在选用电镀方式时应该有所区分。例如：对异型镀件和带有孔径大于1 mm非盲孔的细长形状接触体而言，一般适宜采用滚镀的方式;对于孔径小于1 mm的小型插针、插孔，特别是带有盲孔的接触体而言，一般适宜采用振动电镀的方式[2]。总之，对不同形状的零件采用合理的电镀方式对于镀金层分布的均匀性十分重要。
另外，在电镀过程中为了减小镀液浓差极化，应重视镀液的搅拌。对于镀金液而言，一般采用循环过滤的方式。在传统的滚镀电镀生产过程中，用于电镀细小针孔接触体的滚筒为了防止针尖插在滚筒壁上，滚筒壁上的滤液孔往往设计得很小，滚筒内外的溶液不能迅速交换(见图1)，电镀时由于阴极附近的[Au(CN)2]–不能得到迅速补充，镀液很容易产生浓差极化，从而影响分散能力，最终影响到镀层的均匀性。
近几年来出现的新滚镀生产线，针对传统样式滚筒的缺点进行了改进。新式滚筒除了在阴极接点方式上把导电辫改为导电钉外，与旧滚筒之间最大的区别是新滚筒设计有喇叭形溶液进口，使用时可以与镀液循环过滤泵出液口对接，便于加速滚筒内、外溶液循环，减小电镀过程中镀液的浓差极化
采用旧式滚筒电镀的样件，镀件前后端镀层厚度差超过0.2μm;而采用新式滚筒电镀的样件，镀件前后端镀层厚度差仅为0.07μm左右。笔者所在公司某类高频连接器外壳A与外壳B，要求内孔4 ~ 6 mm处厚度要达到0.38μm的深孔镀金件。使用传统滚镀生产线以旧式滚筒电镀时，若要使镀件孔内金属厚度符合上述要求，则外表面金层厚度将分别达到0.5 ~ 0.9μm与1.5 ~ 2.0μm左右，金材浪费较大;采用新滚镀生产线以新式滚筒电镀后，在孔内检测点金层厚度达到0.38μm时，镀件外表面的厚度可以降低到0.6 ~ 0.7μm。这说明在镀层厚度分布上，采用改进后的新式滚筒镀出的镀件，镀层厚度比较均匀，这也说明电镀设备的改进可以改善镀金层在镀件表面的分布，使镀层更为均匀。
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