इलेक्ट्रोप्लेटिंग हार्ड गोल्ड प्रक्रिया का उपयोग इसके उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध, अच्छी चालकता और संक्षारण प्रतिरोध के कारण मुद्रित सर्किट बोर्डों के प्रमुख भागों जैसे सोने की उंगलियों और इलेक्ट्रॉनिक कनेक्टर्स में व्यापक रूप से किया जाता है। उत्पाद के उपयोग के दौरान इन भागों को अक्सर यांत्रिक प्रभावों जैसे सम्मिलन और निष्कर्षण, घर्षण आदि के अधीन किया जाता है, इसलिए इलेक्ट्रोप्लेटेड कठोर सोने की परत के पहनने के प्रतिरोध के लिए अत्यधिक उच्च आवश्यकताएं होती हैं। उत्पाद की गुणवत्ता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, इलेक्ट्रोप्लेटेड कठोर सोने के पहनने के प्रतिरोध के लिए वैज्ञानिक और उचित परीक्षण मानकों को विकसित करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
1, इलेक्ट्रोप्लेटेड कठोर सोने के पहनने के प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक
(1) कोटिंग की मोटाई
कोटिंग की मोटाई पहनने के प्रतिरोध को प्रभावित करने वाला मूलभूत कारक है। सामान्यतया, मोटी कठोर सोने की कोटिंग अधिक घर्षण का सामना कर सकती है और बेहतर पहनने का प्रतिरोध कर सकती है। उदाहरण के लिए, कुछ एयरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में जिन्हें अत्यधिक उच्च पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, इलेक्ट्रोप्लेटेड कठोर सोने की परत की मोटाई आमतौर पर अपेक्षाकृत उच्च स्तर पर नियंत्रित की जाती है। हालाँकि, कोटिंग की मोटाई असीमित नहीं है। अत्यधिक मोटी कोटिंग न केवल उत्पादन लागत में उल्लेखनीय वृद्धि करती है, बल्कि कोटिंग और सब्सट्रेट के बीच आसंजन में भी कमी ला सकती है, जिसके परिणामस्वरूप छीलने और पपड़ीदार होने जैसी समस्याएं हो सकती हैं। इसलिए, पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए कोटिंग की मोटाई को उचित रूप से नियंत्रित करना आवश्यक है।
(2) कोटिंग कठोरता
कठोर सोने की कोटिंग की कठोरता मुख्य रूप से इसकी मिश्र धातु संरचना और इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया मापदंडों पर निर्भर करती है। शुद्ध सोने में कोबाल्ट और निकल जैसे मिश्रधातु तत्व मिलाकर एक सख्त मिश्रधातु कोटिंग बनाई जा सकती है। उदाहरण के लिए, कोबाल्ट युक्त कठोर सोने की कोटिंग 150-200HV की कठोरता प्राप्त कर सकती है, जो 50-90HV की कठोरता के साथ शुद्ध सोने की कोटिंग की तुलना में उनके पहनने के प्रतिरोध में काफी सुधार करती है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया के दौरान वर्तमान घनत्व, प्लेटिंग समाधान तापमान और पीएच मान जैसे पैरामीटर भी कोटिंग की क्रिस्टलीय संरचना और कठोरता को प्रभावित कर सकते हैं। उपयुक्त प्रक्रिया पैरामीटर कोटिंग को बारीक और कसकर क्रिस्टलीकृत कर सकते हैं, जिससे कठोरता और पहनने के प्रतिरोध में सुधार होता है।
(3) सब्सट्रेट की सतह की स्थिति
सब्सट्रेट सतह की सपाटता, खुरदरापन और सफाई इलेक्ट्रोप्लेटेड कठोर सोने की परत के पहनने के प्रतिरोध पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है। यदि सब्सट्रेट की सतह पर स्पष्ट खरोंच, गड्ढे और अन्य दोष हैं, या यदि खुरदरापन अधिक है, तो इलेक्ट्रोप्लेटिंग के दौरान कठोर सोने की कोटिंग को समान रूप से कवर करना मुश्किल है। घर्षण के दौरान इन कमजोर क्षेत्रों के सबसे पहले क्षतिग्रस्त होने की संभावना होती है, जिसके परिणामस्वरूप कोटिंग के समग्र पहनने के प्रतिरोध में कमी आती है। इस बीच, यदि सब्सट्रेट की सतह पर अवशिष्ट तेल के दाग, अशुद्धियाँ आदि हैं, तो यह कोटिंग और सब्सट्रेट के बीच आसंजन को प्रभावित करेगा, जिससे कोटिंग के पहनने के प्रतिरोध को कम किया जा सकेगा। इसलिए, इलेक्ट्रोप्लेटिंग से पहले सब्सट्रेट का सख्त सतह पूर्व उपचार, जैसे कि पीसना, पॉलिश करना, सफाई करना आदि, कोटिंग की गुणवत्ता और पहनने के प्रतिरोध को सुनिश्चित करने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है।
(4) उपयोग का वातावरण
वास्तविक उपयोग के वातावरण में कई कारक, जैसे तापमान, आर्द्रता, संक्षारक गैसें, धूल के कण, आदि, इलेक्ट्रोप्लेटेड कठोर सोने की परतों के पहनने के प्रतिरोध को प्रभावित कर सकते हैं। उच्च तापमान वाले वातावरण में, कोटिंग की कठोरता कम हो सकती है, जिससे पहनने के प्रतिरोध में कमी आ सकती है; उच्च आर्द्रता वाले वातावरण आसानी से कोटिंग्स के क्षरण का कारण बन सकते हैं, जिससे उनका पहनने का प्रतिरोध कमजोर हो जाता है; सल्फर डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन सल्फाइड जैसी संक्षारक गैसें कठोर सोने की कोटिंग के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया कर सकती हैं, जिससे कोटिंग संरचना को नुकसान पहुंच सकता है; घर्षण के दौरान धूल के कण अपघर्षक के रूप में कार्य कर सकते हैं, जिससे कोटिंग का घिसाव बढ़ जाता है। इसलिए, इलेक्ट्रोप्लेटेड कठोर सोने के पहनने के प्रतिरोध का मूल्यांकन करते समय, उत्पाद के वास्तविक उपयोग वातावरण की विशेषताओं पर पूरी तरह से विचार करना आवश्यक है।
2, सामान्य पहनने के प्रतिरोध परीक्षण के तरीके और मानक
(1) घर्षण और घिसाव परीक्षण
सिद्धांत और उपकरण: घर्षण और घिसाव परीक्षण एक घिसाव परीक्षण है जो वास्तविक उपयोग में घर्षण की स्थिति का अनुकरण करके इलेक्ट्रोप्लेटेड कठोर सोने के नमूनों पर किया जाता है। सामान्य उपकरण में टैबर घर्षण परीक्षक शामिल है। यह उपकरण नमूने की सतह पर एक निश्चित दबाव लागू करके और नमूना सतह के साथ घर्षण उत्पन्न करने के लिए पीसने वाले पहिये को एक विशिष्ट गति से घुमाकर वास्तविक घर्षण और पहनने की प्रक्रिया का अनुकरण करता है। प्रयोग के दौरान, पीसने वाले पहिये की सामग्री, गति, लोडिंग दबाव और घर्षण समय को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।
परीक्षण मानक: घर्षण और घिसाव परीक्षण के लिए विशिष्ट पैरामीटर और मूल्यांकन संकेतक प्रासंगिक उद्योग मानकों में स्पष्ट रूप से परिभाषित हैं। उदाहरण के लिए, कुछ मानकों के लिए पीसने वाले पहियों के विशिष्ट मॉडलों के उपयोग की आवश्यकता होती है, जिन्हें एक निश्चित दबाव (जैसे 1000 ग्राम) के साथ लोड किया जाता है, और एक निश्चित गति (जैसे 60r/मिनट) पर नमूनों पर घर्षण परीक्षण किया जाता है। मूल्यांकन संकेतकों में आमतौर पर घर्षण चक्रों की एक निर्दिष्ट संख्या के बाद पहनने की मात्रा या एक निश्चित डिग्री तक पहुंचने पर घर्षण चक्रों की संख्या शामिल होती है। इलेक्ट्रॉनिक कनेक्टर्स के लिए कुछ परीक्षण मानकों में, यह आवश्यक है कि 5000-10000 घर्षण चक्रों के बाद नमूने पर कोटिंग का घिसाव निर्दिष्ट मूल्य से अधिक नहीं होना चाहिए, और कोई उजागर सब्सट्रेट घटना नहीं होनी चाहिए।
(2) प्लग और अनप्लग जीवनकाल परीक्षण
सिद्धांत और उपकरण: प्लग इन लाइफ़ परीक्षण का उद्देश्य मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक कनेक्टर और अन्य उत्पाद, वास्तविक उपयोग में उनके प्लग इन प्रक्रिया का अनुकरण करना और बार-बार प्लग इन प्रक्रियाओं के दौरान इलेक्ट्रोप्लेटेड कठोर सोने की परत के पहनने के प्रतिरोध का परीक्षण करना है। परीक्षण उपकरण आमतौर पर गति, बल, कोण और सम्मिलन और निष्कासन की संख्या जैसे मापदंडों को सटीक रूप से नियंत्रित करने में सक्षम होते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ उच्च परिशुद्धता प्लगिंग और अनप्लगिंग जीवन परीक्षण मशीनें प्रति सेकंड 1-5 बार के भीतर प्लगिंग और अनप्लगिंग गति को नियंत्रित कर सकती हैं, और प्लगिंग और अनप्लगिंग बल त्रुटि को बहुत छोटी सीमा के भीतर नियंत्रित कर सकती हैं।
परीक्षण मानक: प्रासंगिक मानकों में प्लग इन जीवन परीक्षण के लिए पर्यावरणीय स्थितियों, परीक्षण विधियों और योग्यता मानदंडों पर विस्तृत प्रावधान हैं। उदाहरण के लिए, MIL-STD-202 मानक प्लग-इन जीवन परीक्षण के लिए पर्यावरणीय तापमान, आर्द्रता और अन्य स्थितियों को निर्दिष्ट करता है, आमतौर पर परीक्षण को सामान्य तापमान और आर्द्रता वाले वातावरण में आयोजित करने की आवश्यकता होती है। प्रयोगात्मक तरीकों के संदर्भ में, प्रत्येक सम्मिलन और निष्कर्षण के लिए स्ट्रोक, गति और सम्मिलन कोण जैसे पैरामीटर निर्दिष्ट किए जाते हैं। योग्यता मानदंड आम तौर पर उत्पाद के विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यों के आधार पर निर्धारित किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, सर्वर जैसे उपकरण कनेक्टर्स के लिए जिन्हें बार-बार प्लगिंग और अनप्लगिंग की आवश्यकता होती है, यह आवश्यक हो सकता है कि हजारों प्लगिंग और अनप्लगिंग के बाद संपर्क प्रतिरोध परिवर्तन स्वीकार्य सीमा के भीतर रहे, और कोटिंग में कोई स्पष्ट पहनने या छीलने की घटना न हो; उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादों के कनेक्टर्स के लिए, सम्मिलन और निष्कासन की आवश्यक संख्या अपेक्षाकृत कम हो सकती है, लेकिन उन्हें कुछ विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा करने की भी आवश्यकता होती है।
(3) स्क्रैच परीक्षण
सिद्धांत और उपकरण: इलेक्ट्रोप्लेटेड कठोर सोने के नमूनों की सतह पर धीरे-धीरे बढ़ते भार को लागू करके, नमूना सतह को खरोंचने के लिए हीरे की खरोंच सुई का उपयोग करके, विभिन्न भारों के तहत कोटिंग की खरोंच की स्थिति को देखकर, और कोटिंग के पहनने के प्रतिरोध और आसंजन का मूल्यांकन करके स्क्रैच परीक्षण किया जाता है। परीक्षण उपकरण में मुख्य रूप से एक लोडिंग सिस्टम, एक सुई मार्किंग डिवाइस और एक अवलोकन और माप प्रणाली शामिल होती है। लोडिंग सिस्टम स्क्रैच सुई पर लगाए गए लोड को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकता है, और स्क्रैच सुई डिवाइस यह सुनिश्चित करता है कि स्क्रैच सुई स्थिर गति और कोण पर नमूना सतह से गुजरती है। अवलोकन और माप प्रणाली का उपयोग खरोंच की आकृति विज्ञान, चौड़ाई, गहराई और अन्य जानकारी को रिकॉर्ड करने के लिए किया जाता है।
परीक्षण मानक: स्क्रैच परीक्षण के मानक विभिन्न उद्योगों और अनुप्रयोग क्षेत्रों के बीच भिन्न-भिन्न होते हैं। आम तौर पर, मानक अंकन सुई की सामग्री, आकार और आकार को निर्दिष्ट करते हैं, जैसे कि आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली हीरे की अंकन सुई, जिसकी नोक त्रिज्या और कोण के लिए सख्त आवश्यकताएं होती हैं। लोडिंग विधि आमतौर पर निरंतर लोडिंग या ग्रेडेड लोडिंग को अपनाती है, और जब कोटिंग टूटने और छीलने जैसी विफलता की घटनाओं का अनुभव करती है तो महत्वपूर्ण लोड को रिकॉर्ड करती है। उदाहरण के लिए, एयरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए कुछ परीक्षण मानकों में, स्क्रैच परीक्षण के लिए महत्वपूर्ण भार एक निश्चित मूल्य से ऊपर होना आवश्यक है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि कोटिंग में अच्छा पहनने का प्रतिरोध और जटिल तनाव वाले वातावरण में बॉन्डिंग प्रदर्शन हो।