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嘉峪检测网 2019-12-27 11:31
黄铜连接线头储存红斑分析
摘要
背景：音频连接线组装完储存约6个月后，其RCA Jack头表面出现红色斑点，严重影响产品外观。
分析结果：不良呈点状腐蚀形貌，中心异物集聚并向边缘扩展，含较多Na、S、Cl、K等；各镀层厚度均达到要求规范，产品已经腐蚀到铜层；红斑中心区域均发现有镀金层孔洞，直径高达10μm以上；人工汗液可腐蚀RCA头，防锈油擦拭不会造成产品腐蚀。
失效症状：外观红斑。
失效形式：腐蚀。
1.背景
Cable 部门生产之音频连接线，组装完储存约6个月后，其RCA Jack头表面出现红色斑点，严重影响产品外观。
2.实验方案
3.实验结果
不良状况：
不良批次产品为5月生产，存储6个月后出现斑点且不良率高达100%。
不良呈典型点状腐蚀形貌，中心异物集聚，并有向边缘扩展之势；
异常位置成分(wt%)含较多Na、S、Cl、k等元素。
切片结果显示：产品已经腐蚀到铜层；
成分结果表明：腐蚀坑底部含Cl，腐蚀坑表面同时含有Cl和S。
膜厚测试结果见下表：
二者Au膜厚无明显差异，不良品Ni层膜厚稍薄；
各镀层厚度均达到要求规范 。
对不良品表面用酒精擦拭后，分析发现：
点中心区域均发现有孔洞，直径高达10μm以上；
孔洞中心被腐蚀产物填满。
选取同批次RCA Jack头，对其表面进行观察，以分析产品镀金表面质量：
表面孔洞较多，其直径可达10μm，且部分孔洞已深至铜层。
4.分析与讨论
金属腐蚀是由各种内在的和外在的因素共同作用所引起的：
来料RCA Jack头表面存在明显的孔洞缺陷，表面保护不好,且易残留手汗/防锈油等外来物质；
不良产品为5月生产，正直夏季，温度较其他季节偏高，操作人员更容易出汗，在缺陷位置容易粘附汗液 ，提供弱酸性环境。
人的汗液是一种无色透明或淡黄色带有咸味呈弱酸性的液体，它的pH值为4～6。当汗液与金属接触时，会在金属表面形成一层汗液膜，汗液膜(特别是Cl离子)会腐蚀金属。
纵上推测腐蚀机理如下：产品来料表面存在孔洞缺陷，组装操作手汗可能残留在这些缺陷处,直接与铜层接触，引起腐蚀。
防锈油不直接造成产品腐蚀，因易残留而附着在腐蚀产物表面。
5.验证
鉴于现场生产环境，操作手法不当等多方面因素，易造成产品表面被汗液污染，从而导致腐蚀性元素Na、Cl、k等残留于产品表面；
为分析腐蚀残留元素S的来源，特将生产中所用到的防锈油进行EDS 分析，结果如下：
腐蚀残留物中S元素很可能来源于残留的防锈油。
6.高温高湿实验验证
为验证汗液污染及防锈油擦拭能否导致上述腐蚀，特进行如下验证：取同批次RCA头，表面分别涂防锈油，人工汗液产品在温度85℃，湿度85%的条件下高温高湿实验48h，结果如下：
人工汗液可腐蚀RCA头，防锈油擦拭不会造成产品腐蚀，腐蚀特征及腐蚀产物与不良品极相似。
7.结论
红斑不良是由于RCA Jack头表面腐蚀所致，腐蚀产物元素主要为Na、Cl 、S、k；腐蚀产物Cl来源于生产中手汗，S来源于防锈油残留。
腐蚀的根本原因是镀层表面存在孔洞缺陷，诱因是表面被手汗等脏物污染， 造成腐蚀性元素Cl直接铜接触，引起电化学作用。
验证表明：防锈油擦拭不造成腐蚀，仅残留于样品表面；而人工汗腐蚀的特征及产物与不良品极其相似。
8.改善建议
电镀商确保镀层无孔洞缺陷，内部人员应带上干净手套、指套作业，避免手汗污染工件。
失效机理：镀层结构与汗液间的电化学腐蚀。
根本原因：镀层表面存在孔洞缺陷,表面被手汗等脏物污染。
改善建议：电镀商确保镀层无孔洞,内部人员作业避免手汗污染工件。
来源：优尔鸿信
