Kluczowe wnioski
- Rozwiązany problem: Typowe problemy w formach do mikro-złączy wykonanych metodą elektroformowania — średnica otworu o średnicy 0,005–0,01 mm i nierównomierne rozmieszczenie pinów — prowadzące do awarii styku złącza (np. przerwy w ładowaniu smartfona) i 20%+ złomu części.
- Wartość podstawowa: Osiągnięcie dokładności otworów/rozmieszczenia ±0,002 mm, obniżenie kosztów złomu o 45% i spełnienie standardów IPC-A-610 branży elektronicznej dla mikro-złączy.
Wdrożenie krok po kroku
1. Zmapuj „Nienegocjowalne” wymagania dotyczące dokładności mikro-złącza
Najpierw wyjaśnij specyfikacje związane z funkcjonalnością złącza — bez niejasnych celów:
- Precyzja otworów: W przypadku złączy USB-C lub board-to-board, potwierdź tolerancję średnicy otworu (np. 0,1 mm ±0,002 mm) i gładkość wewnętrznej ścianki (Ra ≤0,008μm, aby uniknąć utraty sygnału).
- Spójność rozmieszczenia: Równoległe piny wymagają odchylenia rozmieszczenia ≤0,003 mm (nawet 0,005 mm powoduje „niewspółosiowość” z gniazdami).
- Wsparcie Heya: Bezpłatny przegląd specyfikacji mikro-złącza — oznaczamy punkty wysokiego ryzyka (np. „ultramałe otwory o średnicy 0,08 mm wymagają specjalnego elektrolitu 配比”) przed produkcją formy.
Przykład klienta: Klient złącza smartfona zignorował „chropowatość wewnętrznej ścianki otworu” i miał 30% awarii styku — dodaliśmy Ra ≤0,008μm do specyfikacji i naprawiliśmy problem.
2. Wybierz materiał formy głównej, aby uniknąć „błędów szablonu”
Forma główna („szablon” elektroformowania) jest źródłem 60% odchyleń w rozmieszczeniu/otworach. Użyj tego sprawdzonego przez Heya wykresu:
| Typ mikro-złącza | Zalecany materiał formy głównej | Główna zaleta | Przykład zastosowania Heya |
|---|---|---|---|
| Ultramałe otwory (≤0,1 mm) | Krzem monokrystaliczny | Wysoka stabilność wymiarowa (±0,001 mm) + łatwe mikro-trawienie | Formy pinów złącza USB-C |
| Piny o dużej gęstości (≥20 pinów/cm) | Kwarcu topionego | Niska rozszerzalność cieplna (unika dryftu rozmieszczenia) | Formy złączy board-to-board do laptopów |
| Niskokosztowa produkcja masowa | Fotorezyst (AZ 4620) | Szybkie tworzenie wzorów dla rozmieszczenia pinów | Formy złączy do ładowania bezprzewodowych słuchawek |
3. Zoptymalizuj parametry elektrolitu i prądu dla równomiernego osadzania
Odchylenia otworów często wynikają z nierównomiernego osadzania metalu — skup się na tych 2 kluczowych ustawieniach:
- Formuła elektrolitu: W przypadku form elektroformowanych z niklu (najczęściej stosowanych do złączy), użyj „kwasu siarkowego niklu + 0,05% sacharyny”, aby zmniejszyć „guzki” (szorstkie miejsca) na wewnętrznej ścianie otworu.
- Gęstość prądu: Utrzymuj ją na niskim poziomie (1,2–1,5 A/dm²) dla otworów — wyższa gęstość (≥2 A/dm²) powoduje „nadmierne osadzanie” (grubsze ścianki otworów, mniejsza rzeczywista średnica).
- Przewaga Heya: Używamy zautomatyzowanego mieszania elektrolitu (dokładność stężenia ±0,01%) i monitorowania prądu w czasie rzeczywistym — koniec z błędami ręcznymi.
4. Dodaj „Kontrolę rozmieszczenia pinów w procesie” (Nie czekaj na gotową formę!)
Większość fabryk sprawdza odchylenia dopiero po zakończeniu formy — wprowadzamy krytyczną kontrolę przy 70% osadzania:
- Narzędzie do użycia: Konfokalny mikroskop laserowy (mierzy średnicę/rozmieszczenie otworów w 20 sekund na element).
- Działanie w przypadku niezgodności ze specyfikacją: W przypadku niewielkiego dryftu rozmieszczenia (np. 0,004 mm), wyreguluj położenie katody o 0,002 mm, aby skorygować; w przypadku średnicy otworu, dostosuj gęstość prądu o 0,1 A/dm².
- Wynik sprawy: Klient pominął ten krok i miał 50 wadliwych form — dzięki kontroli w procesie Heya, wskaźnik odchyleń spadł do 3%.
5. Obróbka końcowa: Unikaj „uszkodzenia pinów” podczas rozformowywania
Szorstkie rozformowywanie psuje 20% dobrych form — przestrzegaj tych zasad:
- Metoda rozformowywania: Użyj „uwalniania w niskiej temperaturze” (50–60℃) zamiast mechanicznego podważania (unika zginania pinów lub przesunięcia rozmieszczenia).
- Gratowanie: W przypadku krawędzi otworów użyj pilników diamentowych 0,01 mm (ręcznie, z 10-krotnym powiększeniem), aby usunąć zadziory (ostre krawędzie powodują uszkodzenie gniazda).
- Gwarancja Heya: Wszystkie formy do mikro-złączy przechodzą 3 rundy kontroli obróbki końcowej (średnica otworu, rozmieszczenie, chropowatość) przed dostawą.