Почему недопустимо делать переходные отверстия (via) на ламелях (контактных площадках) ножевого разъёма?

Ключевая причина. Наличие переходных отверстий на ламелях ножевого разъёма нарушает целостность и равномерность гальванического покрытия, что напрямую ведет к ненадёжному электрическому соединению.

Рассмотрим этот вопрос более детально:

1.Нарушение целостности покрытия (главная проблема):

·Техпроцесс покрытия.

Гальваническое покрытие (золото поверх барьерного слоя никеля) осаждается электролитическим способом. Ток течет по поверхности ламели, и металл осаждается пропорционально плотности тока.

·Эффект «краевого усиления».

На острых краях и кромках отверстий плотность тока всегда выше, чем на ровной поверхности. Это приводит к тому, что по краям отверстия образуется утолщенный,неравномерный, часто пористый и хрупкий слой покрытия.

·Проблема в центре.

В то же время на внутренней стенке отверстия (особенно если оно небольшого диаметра) плотность тока может быть критически низкой, что приводит к тонкому, несплошному покрытию или его полному отсутствию. Это оголяет основной материал (медь) и приводит к его быстрому окислению.

2.Механические проблемы:

·Забивание абразивом.

Во время механической зачистки (микрошлифовки или щеткования) для подготовки поверхности пыль и частицы абразива набиваются в отверстия. Удалить их оттуда полностью практически невозможно.

·Частицы абразива, оставшиеся в отверстии:

– Мешают осаждению покрытия: не позволяют покрыть внутреннюю поверхность отверстия.

– Являются источником загрязнения: могут выкрашиваться уже во время эксплуатации и загрязнять сам разъём и ответную часть на печатной плате, вызывая абразивный износ и ухудшение контакта.

– Создают точки коррозии: под частицей может начаться коррозия меди.

3.Ослабление контактной поверхности:

Ламель (контактная площадка) – это, по сути, пружинящий элемент. Наличие отверстия создает концентратор напряжений, делает эту зону более хрупкой и склонной к излому при многократных циклах подключения/отключения.

К какому браку это может привести?

Наличие отверстий на контактной поверхности неминуемо приводит к следующим видам брака и проблемам при эксплуатации:

1. Высокое и нестабильное переходное сопротивление - это основной и самый критичный вид брака. Из-за неравномерного, пористого или отсутствующего покрытия внутри отверстия, площадь реального электрического контакта резко уменьшается. Сопротивление в этом месте будет высоким и будет сильно меняться при вибрации, изменении температуры и влажности.

2. Ускоренная коррозия.

Гальваническая пара. Если в отверстии обнажена медь (анод), а вокруг – золото (катод), то во влажной среде образуется гальванический элемент. Медь будет интенсивно корродировать, продукты коррозии (окислы и соли) будут «расползаться» по поверхности контакта, еще больше ухудшая соединение и приводя к полному его пропаданию.

3. Ненадежный контакт (прерывистая связь).

Из-за вибраций или термических расширений/сжатий контакт в зоне отверстия может то появляться, то пропадать, вызывать сбои в работе устройства, которые крайне сложно диагностировать.

Правильная альтернатива.

Если необходимо разместить переходное отверстие на ламели, используется иная технология (в «ЭЛЕКТРОконнекте» данная технология применяется):

Переходное отверстие с заполнением. Отверстие сверлится, металлизируется, затем полностью заполняется специальной смолой, после чего делается восстановление площадки. В результате получается ровная, цельная контактная площадка без разрывов в покрытии.

Вывод:

Запрет на сквозные переходные отверстия на ламелях разъёмов – это не прихоть, а критически важное требование технологии, основанное на физике и химии гальванических процессов. Его нарушение приводит к созданию ненадежного, недолговечного и потенциально отказоопасного соединения, что является абсолютным браком для ответственной электронной аппаратуры.