铜基体镀金层大气变色机理分析及对策.pdf

第2期
机电元件
2011年4月
ELECTROMECHANICAL COMPONENTS
Apr.2011
工艺与衬料
铜基体镀金层大气变色机理分析及对策
张勇强
(四川华丰企业集团有限公司,四川绵阳,621000)
摘要:本文对电连接器镀金接触体可能经常发生的表面红(黑)斑点现象进行了描述,结合现代的微观分
析手段,从化学热力学和动力学两个层面进行了分析,为业界提供解決该类问題的思路及一般方法,减少制造
业不必要的损失,希冀对社会可持续发展有所贡献。
关键词:镀金层变色;红斑(红点);黑斑(黑点);电化学腐蚀;能语仪;电解质;湿度;腐蚀动力学
Doi:10.3969/jisn.1000-6133.201.02.000
中图分类号:TYM58
文献标识码:A文章编号:1000-6133(2011)02-0012-08
An Analysis on Mechanism of Atmospheric Discoloring of
Gold -Plated Copper Substrate and Its Countermeasures
ZHANG Yong-quan
(By Zhang Yongqiang, Sichuan Huafeng Enterprise Group Co, Ltd.
Abstract: The paper describes the phenomenon of discoloring, that is red (black) macula on the surface of
old -plated contact of electrical connectors, and combined with modern micro-analytical tools, analyzes them
from two levels of chemical thermodynamics and kinetics, for the purpose to offer the industry with an idea and gen
eral ways to solve such the problem, and to reduce the unnecessary loss of the manufacturing industry, hoping to
contribute to the sustainable development of the electronic industry
Keywords: discoloring of gold layer; red macula( red dots) black macula(black spots); electrochemical
corrosion: e
energy dispersive spectrometer( EDS); electrolyte; humidity; corrosion kinetics
引言
废弃在废品堆中的零件可能发生的变色比例极低。
腐蚀样件如图1所示。
每年4-10月,电连接器的镀金插针、金手指
图1所示的镀金件发现腐蚀斑后,本厂对该零
类表面在深圳等南方地区可能会发现氧化变色点,件生产期前后半年的上千个留样和库存产品进行检
变色点为小至针尖、大至小米粒的大小不等的红棕査,只发现一例类似变色产品,如图2。产生变色
色至红黑色斑,呈离散分布。而存放在其他地区的点镀金层的电镀批次的过程参数与其他正常情况基
同批次电镀零件,包括无包装的、因机械缺陷胡乱本相同。可能的差异是电镀后的清洗水质不同或者
收稿日期:2010-10
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第2期
张勇强:铜基体镀金层大气变色机理分析及对策
品中广泛应用,镀金和镀钯闪金层出现变色点
( epoxy bleed on palladium or gold surfaces)是经常
发生的,如图3所示。
图1潮湿季节中产生腐蚀斑的镀金产品
图3锞磷底镀金的射颗连接器壳体
在绵阳大气中非密封存放一个夏季的外观
Cu/Ep. NI2NIPLAUO. 76
1原因和机理分析
1.1能谱分析变色点化学成份
利用扫描电子显微镜X射线能谱(SEM&
EDS)对图二插针黑斑中心部位进行分析,结果见
图2库存其他产品出现腐蚀斑点
表1及图4显示:黑斑处镀层结构呈疏松隆起状
烘干程度不一样。
态,已发生了腐蚀,且其表面成份中均检测出含量
实上,随着较薄镀金层在医疗工程、工业电较高的强腐蚀性的硫(S)或氯(CI)元素;而镀
子、数据和通信工程、汽车工业以及消费类电子产层正常部位则仅检出金(Au)元素。
表1样品表面成分分析结果
序
相对含量(wt%)
黑斑部位
元素名称
测度位置1
测度位置2
测度位置3
测度位置4
号
(图4所示)
(图6所示)
(图8所示)
(图8所示)
氧(O)
6.5
7.1
铜(Cu
32.5
0.4
锌(Zn)
金(Au
18
硫(S)
9,5
氯(CI
钾(K
钙(Ca)
B (Ni
奇注1.能谱义所能检测元素从B5-U92;相对枪测灵敏度0.2%:
2.该分析为X射线能谱无标定量分析,分析结果取重量百分比小数点后一位数字。
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