喷墨掩模在连接器中减少了金色使用(和成本)

Krishna Balantrapu.

产品经理,互联技术

Erik原

产品线经理,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。

大多数选择性镀技术涉及一个物理屏障临时覆盖连接器设备,因为它移动通过镀溶液。随着时间的推移,选择性口罩的物理佩戴,进一步降低口罩的功能。相比之下,喷墨印刷的抗蚀剂提供了一层新应用的、强粘附的材料,提供了耐化学性和有效的屏障,完全防止黄金“出血”。与选择镀技术相比,喷墨掩盖电阻能够提供高达20%的黄金节约,仅由于出血预防。此外,喷墨打印抗蚀剂消除了产生物理掩膜的冗长和繁琐的步骤,以及下游的黄金去除和回收问题(反剥离)。总的来说,这些优点使喷墨打印比选择性掩蔽技术更具有成本效益和节省时间。

在过去的一年中,Dow电子解决方案开发了一种喷墨掩蔽技术Lithojet™250 Indjettable抗蚀剂,其可以在卷轴到卷板线中结合,以掩盖用于镀金的冲压连接器卷轴的选定区域。当适当配置时,喷墨工具能够同时掩盖连接器卷轴的两侧,直线速度,每分钟高达35英尺,节省有价值的Fab楼层空间。连接器部件上的覆盖区域能力从0.01“x 0.01”到3“x 3”范围,对准精度为±0.004“。喷墨技术的选择性和准确性是对电流选择性电镀技术的显着优势,这限于仅掩盖卷轴上的特定类型的几何形状。

传统掩模(左)和喷墨掩模(右)的区别示意图

大多数喷墨抗蚀剂产品是相变蜡油墨或紫外线固化液体油墨,但它们具有缺点:它们太软或它们分别蔓延得太多。Dow的Lithojet 250 Inkbettable Dirth在墨水设计中使用不同的方法,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,但印刷将其固定在适当位置并允许油墨时立即冷却墨水,并且无论表面条件如何,墨水都很少地传播。在UV固化后,油墨是坚硬的,无粘性和化学抗性。硬度测量通常为3小时至4h,结果,可以承受连接器生产中的磨损。此外,墨水设计为紫外线固化,在不到10秒的时间内脱掉,以将卷轴到卷轴的生产速度与每分钟高达35英尺的卷轴产生速度相匹配。

易用性和加工使Lithojet 250 Indjetable抵抗卷轴到卷轴连接器电镀工业中的可行替代品。它提供了减少废物和消除制造流程中恢复步骤的财务风险和成本的重要机会。