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嘉峪检测网 2019-11-01 10:52
背景: 终端客户反映交货手机外壳在组装段几个机种上均有镀金层色斑不良,给产线造成很大困扰。
分析结果：色斑是零件局部Au层呈现三个特征区域(Au脱落区/过渡区/正常区)的视觉效果，过渡区Au层疏松，脱落区Au层完全脱落露出Ni层；在色斑过渡区及胶带残留物上，均侦测到异常且含量较多的Hg元素，未侦测到Na﹑Cl元素;镁基材表面及电镀Cu﹑Ni底层未见异常；保护膜成份正常，未引入污染物质。
失效症状：镀金层色斑
失效模式: 腐蚀
失效机理:
Au层表面被含Hg的物质接触污染，产生溶解反应使Au层疏松脱落呈现色斑。
根本原因:
镀金层被接触到与Hg相关的物质污染。
改善建议：
组装段重点排查避免含Hg物质污染，如化妆品﹑香水等。
背景
某几款黄金版机种外壳系由镁合金压铸件外包电镀→机构件组装→异地终端M客户电子组装。 近期M客户反映壳体出现约10%色斑不良，不良位置出现在Flip inner、Front housing、side key等位置，有时OK产品放置一段时间后重检亦会发现色斑不良。此色斑不良对M客户产线造成了很大困扰，故通过对客户的部分不良品做分析，以期找到根本原因,方便解决困扰。
实验方案
分析样品说明
样品1 Flip顶部局部有金层色斑；
样品2 Flip顶部贴保护膜处局部有色，实验时撕开保护膜，对其上的残留物及机壳色斑进行分析；
样品3 Flip侧部的按键局部有金层色斑。
测试分析
用电子显微镜对3个样品局部及胶带残留物的进行表面形貌SEM+EDS分析；
用Thermo FTIR对胶带上可能残留的异常有机物进行分析；
用Oxford X-Ray膜厚仪测试样品正常与异常部位的膜厚；
用切片观察镀层结构及基材与底镀层有无缺陷。
实验结果
保护膜及其残留物 FTIR有机物分析：
如图2，FTIR图谱表明：
保护膜胶的成份为丙烯酸酯；
在其正常部位及残留物附着处，均侦测不到其它异常有机物。
保护膜附着物SEM+EDS分析：
如图3及表1，结果显示：
附着物呈不连续碎屑状分析，大小不一；
碎屑成份除Au外，还含有~45%的Hg，Hg为异常成份；
碎屑处未侦测到与手汗有关的Na，Cl元素；
胶带仅含大量C﹑O及少量S元素。
样品色斑处表面SEM形貌及微区成份
表面形貌如图4~6所示，微区分析见图7及表2所示，可见：各样品色斑处均表现明显的区分界面，即黑区﹑黑点过渡区及正常区；正常区及脱落区表面平整，过渡区表面呈疏松状，分布~ψ2μm 黑点。黑区Au层完全脱落，露出Ni层，它实质是Au层脱落区；正常区主要为Au成份；过渡区除Au成份外，侦测到异常的Hg成份，其含量约20%~40%。
结合胶带残留物结果，推测样品表面Au层直接受到Hg污染，随后造成剥落。
镀层厚度11.11
样品1及3各区域膜厚如表3所示，可见：
脱落区域金层膜厚基本为零；
过渡区金层较正常区要厚，可能与此区域Au层与Hg反应后疏松有关。
镀层结构切片
对样品1所作切片如图8所示，可见：
镀层结构为Au/Ni/Cu/Ni/镁合金基材；
接近镀层的基材表面未见气孔等铸造缺陷，Ni及Cu底镀层未见异常；脱落区金层局部脱落，因金层太薄，显微镜下观察不到；过渡区上疏松处金层变厚。
图8 样品1 色斑特征区切片形貌
分析讨论
实验结果表明金层脱落处均有Hg相关。Hg能溶解其它金属形成汞齐。形成汞齐的难易程度与金属在汞中的溶解度有关，与汞性质相近的金属易于溶解。黄金遇上汞会变白点，是因为金与汞起反应形成合金了。我们平时所用的化妆品﹑香水中多少会含有一些铅和汞，消毒药水红汞中也含有少量的汞。组装车间最大的汞物质来源应是护肤品或香水。
结论
色斑实质是局部Au层呈现三个特征区域(Au脱落区/过渡区/正常区)的视觉效果，其中过渡区Au层疏松，脱落区Au层完全脱落露出Ni层；
在色斑处过渡区及胶上的残留物处，均侦测到异常且含量较多的Hg元素，未侦测到Na﹑Cl元素；
保护膜的胶成份为丙烯酸酯，以C﹑O为主及少量S，未侦测到Hg元素；
镁基材表面及电镀Cu﹑Ni底层未见异常；
推测色斑可能是由于Au层表面被含Hg的物品接触污染，从而产生反应使Au层溶解疏松脱落，外观上呈色斑缺陷。
改善建议
组装车间人员戴手套作业，防止化妆品﹑香水对镀金层的接触污染。亦可追查其它与汞相关的来源。
来源：优尔鸿信
