A bajusz probléma
Az ónbajusz mikroszkopikus méretű, haj{0}}szerű, kristályos szálak, amelyek spontán módon nőnek ki galvanizált ónból és ón{1}}ólomfelületről. Rövidzárlatot okoznak az elektronikus szerelvényekben, különösen a nagy -megbízhatóságú repülőgép-, orvosi és védelmi alkalmazásokban, ahol az ólommentes{4} korlátozások ismét a bajuszcsökkentésre helyezték a hangsúlyt. A bajusz növekedését felgyorsítja a lerakódásban fellépő nyomófeszültség, az intermetallikus képződés, és -kritikusan-a fémes szennyeződés a bevonatfürdőben.
A szennyeződés forrása gyakran a merülő fűtőtesthez vezet. A rozsdamentes acél és titán tekercsek lassan korrodálódnak az ón-ólombevonathoz használt fluoroborát vagy metánszulfonsav elektrolitokban. Az oldott vas-, nikkel-, króm- vagy titánionok ko-lerakódnak az ón-ólomötvözettel. Ezek az idegen fématomok rácsszakadásokat hoznak létre, amelyek a whisker nukleációs helyeivé válnak. A whiskersűrűség mérhető növeléséhez szükséges szennyezettség elképesztően alacsony – 10-20 ppm oldott vas megduplázhatja a whiskerek számát.
A PTFE hőcserélő nulla fémiont bocsát ki. A fluorpolimer nem tartalmaz fémeket. Az ón-ólomlerakódás mentes marad a fűtőből származó-szennyeződéstől. Az ebből a forrásból származó whisker-magképződés megszűnik.
A Co{0}}Deposition and whisker Nucleation Link
Az ón-ólombevonatú fürdőkben lévő fémszennyeződések elsősorban a szemcsehatárokon és az elektromágneses ötvözet kristályhibáinál-lerakódnak le. Az idegen atomok eltérő atomsugárral rendelkeznek, mint az ón vagy az ólom. Lokális rácsfeszültséget hoznak létre. Idővel-hetekkel-hónapokkal a bevonatolás után-a feszült rács ellazul azáltal, hogy ónatomokat extrudál a szemcsehatár mentén, és így bajusz keletkezik.
A vas különösen káros. Atomsugár (126 pm) jelentősen eltér az óntól (145 pm). Az ónrácsba szubsztitúciósan beépült vasatom kompressziós feszültségmezőt hoz létre maga körül. A szemcsehatáron koncentrált több vasatom elegendő feszültséget hoz létre a whisker növekedéséhez.
A króm, a nikkel és a titán hasonló módon elősegíti a bajusz kialakulását a rácsos alakváltozási mechanizmusokon keresztül. A szennyeződés forrása a hőcserélő. Egy 0,05 mm/év sebességgel korrodáló rozsdamentes acél tekercs körülbelül 150 gramm vasat, 35 gramm krómot és 25 gramm nikkelt bocsát ki egy 4000 -literes fürdőbe évente, ami elegendő a 50+ ppm teljes fémszennyeződés fenntartásához.
| Whisker kockázati tényező | Rozsdamentes acél melegítő | Titán fűtőtest | PTFE hőcserélő |
|---|---|---|---|
| Bevitt oldott vas (g/év) | 120-180 | 0 | 0 |
| Oldott nikkel/króm bemenet (g/év) | 40-60 | 0 | 0 |
| Bevitt oldott titán (g/év) | 0 | 15-40 | 0 |
| Fémszennyeződés mértéke a fürdőben (ppm) | 40-80 | 10-25 | < 5 (drag-in only) |
| A bajusz relatív sűrűsége (bajusz/cm²) | 1.0 (alapvonal) | 0.6-0.8 | 0.3-0.5 |
| A fürdőkezelés gyakorisága a szennyeződések eltávolítására | Havi dummy bevonat | Negyedéves próbabábu bevonat | Évente (csak{0}}húzás) |
A folyamat konzisztenciájának előnyei
A bajuszcsökkentésen túl a fűtő{0}}eredetű szennyeződések megszüntetése stabilizálja a bevonási folyamatot. Az oldott fémek változó koncentrációja, ahogy a fűtőberendezés korrodál, megtisztul és újra{2}}korrodálódik, mozgó célpontot teremt a fürdő karbantartásához. Az álbevonat-a fürdő alacsony áramsűrűséggel működik a fémes szennyeződések eltávolítására-reaktív ütemezés szerint, amikor a szennyeződés elér egy látható küszöböt.
A PTFE-nél az egyetlen fémes szennyeződés forrása az anód feloldódása és a munkadarab behúzása-be-a kiszámítható és szabályozható. Az álbevonatolás, ha egyáltalán szükséges, a reaktív válságreakció helyett az amper-órán alapuló megelőző ütemezésre vált át. A fürdő kémiája stabilizálódik. A betét összetétele egységesebbé válik. A whisker-teszt eredményei inkább megismételhetők, mint változók.
Összegzés
Az ón-ólombevonatú fürdőkben bordák keletkeznek-, amelyek elősegítik a szennyeződést a korrodáló fém merülőmelegítők által felszabaduló oldott fémekből. A vas, nikkel, króm és titán együtt-lerakódik az ón-ólomötvözetben, és rácsos feszültséget hoz létre, amely elősegíti a bajusz növekedését. A PTFE hőcserélők teljesen kiküszöbölik ezt a szennyeződésforrást,-nincs fémek, nem korrózió, sem fűtő{7}}származékok.
A fűtő{0}}eredetű szennyeződések kiküszöbölése stabilizálja a bevonási folyamatot, csökkenti az álbevonatolás gyakoriságát, és konzisztensebb whisker-vizsgálati eredményeket biztosít. A nagy-megbízhatóságú elektronikai bevonat érdekében a PTFE hőcserélő közvetlenül hozzájárul a termék megbízhatóságához.
Mérnöki támogatás a PTFE hőcserélő specifikációjához ón-ólom és más elektronikus bevonatolási alkalmazásokhoz a fürdő kémiai adatainak, az aktuális fémszennyezettségi szinteknek, a whisker-teszt eredményeinek, valamint a fűtőanyag anyagának és korának benyújtásával érhető el.
