喷墨屏蔽减少了连接器的黄金使用量(和成本)

Krishna Balantrapu.

产品经理,互连技术

Erik Reddington.

产品线管理器,互连技术

2017年7月19日

大多数人都可以欣赏光泽黄金的独特价值作为制作华丽珠宝和有吸引力的家具的装饰金属。除了各种各样的装饰用途外,近10%的世界黄金生产是为工业用途,包括制造电子设备。特别是,由于低接触电阻和长期耐腐蚀性,金是在连接器中进行可靠的电触点和开关的最佳选择的金属。

然而,由于其在装饰应用中的需求量高及其与挥发性金融市场的联系,黄金是一种昂贵而有风险的材料选择,用于电气设备。自2008年以来,黄金市场价格仍然高于1,000美元,制造商不断寻求减少其设备中存在的黄金数量的方法,而不会牺牲质量,以降低财务风险和成本。

在电气连接器行业中,在贵金属中,由于其电导率最常使用金。通过使用卷轴 - 卷轴电镀系统,金被作为最终金属层电解的金色。在卷轴到卷轴设置中,将金应用于与电镀液电接触的装置的所有区域。多年来,已经开发了选择性电镀技术,以限制镀金仅在需要黄金的地方,例如通过选择性点电镀或带电镀。这些技术将连接器装置的一些区域从电镀液中掩盖,旨在避免将金浪费应用于不需要的区域。这些技术提高了生产过程的复杂性和成本,仍然遭受贵金属“流血”。这是在无效掩盖的区域中电镀过多的金的情况,并且它们可以占沉积在装置上的金色总量的高达20%。因此,存在强大的制造需要具有更有效的掩蔽程序,可以快速地进行,并且在卷轴到卷轴生产中提供改进的分辨率。

大多数选择性电镀技术涉及临时覆盖连接器装置的物理障碍,因为它通过电镀解决方案。随着时间的推移,选择性面具物理磨损,还原面膜功能进一步。相比之下,喷墨印刷抗蚀剂提供了新施加的强烈粘附的材料层,可提供耐化学性和有效的屏障,完全防止金“出血”。与选择性电镀技术相比,喷墨掩模抗蚀剂能够提供由于单独渗出预防而高达20%的金节省。此外,喷墨印刷的抗蚀剂消除了物理掩模生成的长而繁琐的步骤以及下游金拆卸和恢复问题(背剥离)。总的来说,这些多个好处使喷墨印刷比选择性掩蔽技术更具成本效益和节省时间的过程。

在过去的一年里,陶氏电子解决方案开发了一种喷墨屏蔽技术,Lithojet™250喷墨屏蔽,它可以集成在卷对卷电镀线中,以屏蔽选定区域的冲压连接器卷轴进行镀金。当配置适当时,喷墨工具能够在高达35英尺/分钟的线速度下同时屏蔽连接器卷筒的两侧,节省宝贵的工厂地板空间。连接器部件的覆盖区域能力范围从0.01“X 0.01”到3“X 3”,对准精度为±0.004”。喷墨技术的选择性和准确性是当前选择镀技术的一个显著优势,目前的选择镀技术仅限于在卷筒上掩盖特定类型的几何图形。

展示常规掩模(左)和喷墨掩模(右)之间的差异的示意图

大多数喷墨防喷产品是相变蜡油墨或uv固化液体油墨,但它们分别有缺点:它们太软或分散太多。陶氏的Lithojet 250喷墨抗蚀剂在油墨设计上采用了一种不同的方法,结合了两种墨水类型的理想属性。虽然不是真正的相变反应,但油墨在印刷后立即冷却,使其固定在适当的位置,无论表面条件如何,油墨几乎不会扩散。UV固化后的油墨坚硬、无粘、耐化学腐蚀。硬度测量值通常为3H至4H,因此可以承受连接器生产中的磨损。此外,该油墨可在10秒内UV固化和剥离,以匹配高达每分钟35英尺的卷筒生产速度。

易于使用和加工,使Lithojet 250喷墨抵抗在卷筒到卷筒连接器电镀行业的一个可行的替代方案。通过减少浪费和消除制造流程中的回收步骤,它为降低财务风险和成本提供了重要机会。