La galvanoplastia, com un dels processos bàsics de la fabricació moderna, és cada cop més crucial per a la fiabilitat de les connexions de dispositius electrònics en el context del ràpid desenvolupament de l'Internet de les coses (IoT). La qualitat del revestiment dels connectors i contactes determina directament l'estabilitat del rendiment, la vida útil i els escenaris aplicables dels dispositius electrònics. El xapat d'or i plata, com a dos processos principals de galvanoplastia de metalls preciosos, s'han convertit en opcions bàsiques en el camp de la interconnexió electrònica a causa de la seva excel·lent conductivitat i resistència a la corrosió. Tot i que comparteixen molts punts en comú, hi ha diferències significatives en les característiques del material, els escenaris d'aplicació i la selecció de processos. A continuació es proporcionarà una anàlisi detallada des de les perspectives de característiques, aplicacions, materials base, comparacions i punts de selecció clau.
Avantatges bàsics dels connectors-daurats
Els contactes xapats d'or-s'afavoreixen molt en el camp de l'electrònica de precisió a causa de les propietats fisicoquímiques úniques de l'or. Com a metall inert, l'or posseeix una excel·lent resistència a l'oxidació i a la corrosió. Fins i tot en ambients d'alta humitat, cicles tèrmics freqüents o ruixats de sal corrosius, àcids i àlcalis, pot prevenir eficaçment l'oxidació del substrat. Per a escenaris tan durs, augmentar adequadament el gruix del revestiment o utilitzar un procés de revestiment d'or de doble-capa pot eliminar encara més la porositat del revestiment i millorar l'efecte protector. La seva alta conductivitat és la segona només per darrere del coure i la plata, i no forma òxids ni altres compostos que afectin la conductivitat. Fins i tot en escenaris de transmissió de corrent de tensió extremadament baixa i de nivell de mil·liampers-, manté una conductivitat estable, la qual cosa la converteix en una opció ideal per a la transmissió de senyals de-baix voltatge.
El xapat d'or es pot aliar amb níquel i cobalt per formar or dur (amb una duresa de fins a 200 Knoop), combinat amb una capa de revestiment a base de níquel-(gruix > 50 micròmetres), que pot suportar la fricció d'inserció i eliminació repetida. Combinat amb la lubricitat natural de l'or, això millora significativament la durabilitat del connector. Mentrestant, l'excel·lent ductilitat de l'or pur (or tou, duresa < 90 Knoop) el fa adequat per a connectors i molles flexibles. Combinat amb un revestiment de base de níquel d'enginyeria com el sulfamat de níquel, pot suportar millor diversos cicles de contacte.
A més, el xapat daurat ofereix una excel·lent soldabilitat; només es pot formar una junta de soldadura fiable amb una capa d'or suau de 0,25-micres-de gruix, la qual cosa la fa compatible amb diversos substrats, com ara l'acer inoxidable. Durant la soldadura, l'or s'absorbeix a la junta de soldadura mitjançant la difusió en estat sòlid. Tanmateix, el gruix de la placa s'ha de controlar (<1.27 microns on each side) to prevent the gold content in the solder joint from exceeding 3% (by weight), which could lead to embrittlement. Notably, gold's non-magnetic properties make it a preferred choice for medical devices susceptible to electromagnetic interference, such as magnetic resonance imaging (MRI) scanners, as well as for high-speed connectors. Au-plated contacts and gold-plated electrical contacts are therefore widely used in high-precision equipment.
Escenaris d'aplicació de connectors-daurats
Els contactes de relé i contactes elèctrics xapats d'or-es troben àmpliament en diversos dispositius electrònics, amb les seves aplicacions bàsiques concentrades en camps que requereixen una fiabilitat de connexió i una estabilitat del senyal extremadament altes. En el sector de l'electrònica de consum, el xapat daurat s'utilitza habitualment per a contactes i terminals en dispositius com ara telèfons intel·ligents, ordinadors de sobretaula i ordinadors portàtils. Aproximadament 311 grams d'or contenen cada 10.000 telèfons intel·ligents, que s'utilitzen principalment per a plaques de circuit, àrees d'unió de cables i connectors externs. 99.9% d'or tou pur s'utilitza habitualment per a pastilles i unió de cables.
En els camps industrial i mèdic, els contactes bimetàl·lics xapats en or i els contactes bimetàl·lics amb Au Plated són adequats per a connectors de precisió en dispositius mèdics, com ara escàners de ressonància magnètica. Les seves propietats no-magnètiques i resistents a la corrosió-asseguren una transmissió precisa del senyal. Per als connectors d'alta-velocitat, que són components bàsics amb requisits d'alta velocitat de transmissió de dades, el xapat daurat redueix eficaçment la pèrdua de senyal, el que el converteix en l'opció preferida per a aplicacions d'alta-freqüència i alta-velocitat. A més, per a plaques de circuits electrònics que requereixen un funcionament estable a-a llarg termini, el revestiment d'or millora la conductivitat i la resistència a la corrosió, assegurant la integritat-a llarg termini de les connexions del circuit. Per tant, els contactes elèctrics-revestits d'or són indispensables en sistemes electrònics-de gamma alta com ara el control industrial i l'aeroespacial.
Avantatges bàsics dels connectors-platats
Els connectors platejats-, amb la seva alta rendibilitat-costa i excel·lents propietats físiques, ocupen una posició important en aplicacions de mitjana- i alta-tensió i alt-intensitat. La conductivitat de la plata i la conductivitat tèrmica són incomparables entre els metalls preciosos, i el seu cost és només un 1% de l'or. Això permet aconseguir un revestiment gruixut de grans conductors com el coure i l'alumini, obtenint una baixa resistència de contacte i una conductivitat estable sense alt cost, el que el fa especialment adequat per a escenaris de transmissió d'alta-potència. La seva conductivitat tèrmica superior ajuda a les connexions d'alta-potència a regular de manera natural els punts calents, evitant l'oxidació del substrat i assegurant encara més l'estabilitat de la transmissió.
Com a metall preciós, la plata posseeix una excel·lent resistència a la corrosió. Normalment es xapa sobre substrats galvanitzats o niquelats-, superant fàcilment els 25,4 micròmetres de gruix, formant una barrera protectora gairebé lliure de-porus- que prevé eficaçment la formació d'òxids o compostos en substrats de coure i alumini, evitant un augment de la resistència de contacte amb el pas del temps. A més, la lubricitat natural de la plata fa que funcioni excepcionalment bé en entorns de temperatures extremes. Fins i tot en escenaris d'alta-temperatura que superin els 688 graus (1250 graus F), pot evitar l'enganxament de peces mòbils o roscades en equips com ara motors de turbina i turbocompressors. És adequat per a aplicacions propenses a problemes, com ara fils d'alta-temperatura, contactes lliscants i interruptors d'alta-tensió. Quan es combina amb una capa inferior lubricant, com ara el niquelat sense electros, la seva resistència al desgast i l'efecte de lubricació es poden millorar encara més.
Escenaris d'aplicació de connectors-platats
A causa dels seus avantatges de cost i de les seves característiques de rendiment, els connectors platejats-s'utilitzen àmpliament en diverses indústries, com ara la transmissió d'energia, l'automoció, l'electrònica i la maquinària. En el sector de la transmissió i distribució d'energia, els components bàsics com ara barres colectores, relés, intercanviadors de corrent, elements de fusibles, connectors de pins i interruptors de desconnexió utilitzen habitualment plata per garantir la seguretat de la transmissió d'energia gràcies a la seva alta conductivitat i resistència a la corrosió. Als sectors de vehicles elèctrics i d'emmagatzematge d'energia, els connectors fixos i mòbils, els inversors de potència, els connectors de càrrega i els endolls i els coixinets de soldadura per ultrasons es basen en plata per a la transmissió d'alta-corrent. Actualment, la taxa de penetració dels vehicles elèctrics és d'aproximadament el 40%, i es preveu que arribi al 60% l'any 2030. Juntament amb el creixement explosiu de la indústria de l'emmagatzematge d'energia, la demanda de connectors d'alta-placa de plata-plataforma continuarà augmentant de manera exponencial.
A la indústria electrònica, el platejat de terminals, endolls i connectors d'alimentació equilibra la conductivitat i el cost. En el camp mecànic, les volanderes d'empenta, els coixinets d'alta-temperatura i els elements de subjecció resistents a la corrosió-utilitzen la lubricació d'alta-temperatura i la resistència a la corrosió de la plata per adaptar-se a les dures condicions de funcionament. En comparació amb altres revestiments de metalls preciosos, el platejat ofereix una relació cost-rendiment més alta, que cobreix una gamma més àmplia d'aplicacions i es converteix en la solució preferida per a condicions de transmissió de mitjana- i alta-tensió, alta-corrent i-alta-temperatura.
Selecció de materials base per a l'or i plata
En els processos de xapat d'or i plata, la selecció del material base és crucial per a l'adhesió, la conductivitat, la resistència a la corrosió i la durabilitat de la capa de revestiment. Les seves funcions bàsiques són segellar el substrat, prevenir la difusió dels elements i proporcionar suport estructural. El coure, com a material base d'ús habitual, posseeix una conductivitat, conductivitat tèrmica i ductilitat excel·lents, que poden millorar l'adhesió del revestiment i la capacitat de transport de corrent-, reduir els punts de connexió i és adequat per a connectors de molla o crimpades. La seva formulació de cianur també pot ajudar a netejar el substrat durant la galvanoplastia.
El níquel electrolític és una opció de material base ideal per a substrats de coure o aliatges de coure. Pot prevenir eficaçment la difusió d'elements com el coure i el zinc del substrat a la capa de revestiment de metalls preciosos, evitant la formació d'una capa eutèctica que afecta l'adhesió i la conductivitat. També proporciona una base estructural robusta, millorant la resistència al desgast i la resistència a la corrosió del revestiment. El níquel electrolític, com el sulfamat de níquel, també té una bona ductilitat, el que el fa adequat per a aplicacions de contacte de molla. El seu alt punt de fusió (més de 1000 graus) també el fa adequat per a entorns d'-alta temperatura. El niquelat electrolític té funcions similars al niquelat electrolític, però amb una major uniformitat de recobriment. El revestiment gruixut és possible sense afectar les toleràncies dimensionals de les peces. El níquel electrolínic d'alt-fòsfor, com a material no-magnètic, és adequat per a aplicacions específiques, però el seu baix punt de fusió (uns 800 graus aproximadament) i la poca ductilitat el fan inadequat per a aplicacions de-temperatura extremadament alta i d'ajustament a pressió{13}}. Sovint s'utilitzen revestiments inferiors de coure i níquel xapats d'or-en conjuntcoure-daurato niquelat per garantir l'estabilitat del recobriment.
contacteu amb nosaltres
