鍍層硫化氫測試腐蝕分析

1、鍍層硫化氫測試腐蝕分析一、腐蝕的理論分析： a. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖; 圖1au ni cu附著在鎳層上的電鍍金層（au）孔隙率高，且厚度很薄。金在鎳上的分布就如我們常見的芝麻餅上的芝麻一樣。微觀示意圖如下： 圖2鎳 ni b. 反應(yīng)原理： 在潮濕、高溫的條件下，疏松多孔的金層與鎳層會發(fā)生原電池腐蝕：鎳為陽極，金為陰極，這種腐蝕在酸性條件下加速。鎳層逐漸被腐蝕，金層脫落、剝離；當(dāng)鎳層出現(xiàn)孔洞后，又發(fā)生鎳、銅間的原電池腐蝕，于是鎳可能被完全腐蝕掉，直至漏出銅層。在硫化氫測試環(huán)境下，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：(硫化物的產(chǎn)生，使得反應(yīng)平衡向右移動) . 硫化氫的電離： h2sh+ + hs- hs- h+ +

2、 s2- . 鎳與金、鎳與銅間的原電池腐蝕：（都是鎳的腐蝕） 鎳層（陽極）反應(yīng)： ni 2e ni2+ ni2+ + s2- nis （黑色） 金（銅）層（陰極）反應(yīng)： 2h+ + 2eh2. 當(dāng)銅層裸露出來后，銅與其自身所含有的其他物質(zhì)(如碳等)，也能發(fā)生原電池腐蝕： cu e cu+ cu2e cu2+2cu+ + s2- cu2s （灰黑色） cu2+ + s2- cus （黑色） .可能還有其他的少量的緩慢反應(yīng)，如硫化氫被緩慢氧化成硫，再到so2 , so3 ,h2so4,進(jìn)而與鎳、銅離子生成綠色的硫酸鎳和藍(lán)色的硫酸銅。反應(yīng)方程式不再累述。二、客戶不良樣品圖片：(樣品部提供的不良樣品)

3、 a.手指表面的腐蝕：200倍鏡：斑駁的金和清晰可見的底銅100倍鏡：黑色堆積物和隱約可見的底銅 b. 手指頂端（沖切區(qū)）：可能預(yù)示著手指沖切后需做防氧化處理200倍鏡：端部腐蝕嚴(yán)重，可見底銅100倍鏡：端部腐蝕嚴(yán)重三、硫化氫測試條件：硫化氫濃度測試溫度測試濕度測試時間100 ppm5050%72h四、改善方向和方案 a. 改善方向：盡量消除導(dǎo)致鍍層發(fā)生原電池腐蝕的內(nèi)部環(huán)境： 1. 增加金層厚度，減少金層孔隙率； 2. 對金面進(jìn)行封孔處理；3. 適當(dāng)加厚鎳層；4. 對比不同鎳金沉積方法的耐腐蝕強度的差別。b. 試驗改善方案：試驗產(chǎn)品共30 pnl1.電鍍鎳金（鎳厚按上限控制），對不同金厚的產(chǎn)品

4、試行封孔處理（藥水名稱為st-2和att-200）金層厚度 0.1 um 0.2 um 0.3 um 0.4 um金面處理方式st-22 pnl2 pnl2 pnl2 pnlatt-2002 pnl2 pnl2 pnl2 pnl不做處理2 pnl2 pnl2 pnl2 pnl2.化學(xué)鎳金：鎳厚按上限控制，對不同金厚的產(chǎn)品試行封孔處理（藥水名稱為st-2和att-200）金層厚度st-2att-200不做處理0.05 um1 pnl1 pnl1 pnl0.1 um1 pnl1 pnl1 pnl3.封孔劑性質(zhì)：（藥水供應(yīng)商宣稱）藥水名稱操作溫度配比濃度鹽霧測試h2s測試so2測試皮膜耐溫性耐酸堿性

5、st-2205020%48h沒做過24h不清楚最怕鹽酸att-2004055%48h沒做過不清楚120耐受性差五、硫化氫測試: 先全測鎳金厚度 按上述客戶測試環(huán)境測試，但在時間上稍作變化：總時間72h,但每4h 檢查記錄一次，并同時拿出12 pcs產(chǎn)品，標(biāo)識封存，試驗完全結(jié)束后拿回本司供對比分析，六、試驗品“5594y4”制作 2012-9-28 已經(jīng)完成鎳金，激光后再行封孔。鍍鎳金在2#線。a. 生產(chǎn)參數(shù)預(yù)設(shè)金厚規(guī)格0.1 um0.2 um0.3 um0.4 um電鍍鎳金參數(shù)鍍鎳電流密度dk2.0asd2.3asd2.3asd2.3asd鍍鎳時間 t9mim9mim9mim9mim預(yù)設(shè)金厚規(guī)

6、格0.1 um0.2 um0.3 um0.4 um電鍍鎳金參數(shù)鍍金電流密度dk0.4asd0.8asd0.8asd0.8asd鍍金時間 t2.0mim3.5mim7mim10.5mim預(yù)設(shè)金厚規(guī)格0.1 um0.2 um沉鎳金參數(shù)沉鎳時間 min2222沉金時間 min9.521b. 電鍍鎳金鍍層實際測量厚度電鍍鎳金： 電鍍鎳金-鎳層厚度電鍍鎳金-金層厚度 c.沉鎳金厚度：沉鎳金-金層厚度沉鎳金-鎳層厚度七、鹽霧測試（先于硫化氫測試開始，本司內(nèi)部測試）a. 測試條件;氯化鈉濃度溫 度濕 度ph4060 g/l35 85 %6.57.3b. 測試結(jié)果：試驗分析： 1. 在該項測試中，“金面封孔劑

7、”的作用沒有體現(xiàn)出來；2. 金層越厚，耐腐蝕性越強，金厚在0.20.4um的鹽霧測試時間可達(dá)72h以上；3. 化學(xué)鎳金的產(chǎn)品耐腐蝕性差，鹽霧測試時間小于24h；4. 按本司正常工藝生產(chǎn)的電鍍鎳金產(chǎn)品，鹽霧測試可靠性為24h。八、硫化氫測試：（最終測試方式為連續(xù)測試72h, 與原計劃相差甚遠(yuǎn)；外部第三方“賽寶”測試25/10） 1. 編號、試驗方案及參數(shù)2. 硫化氫測試圖片（72h） a. 化學(xué)鎳金： 在鹽霧測試中，所有化學(xué)鎳金的產(chǎn)品都未超過24h,故遭淘汰未能送出過硫化氫測試。b. 電鍍鎳金：用att-200封孔 圖片按金厚由小到大排列 編號1編號2 編號3編號4 用st-2封孔 圖片按金厚由

8、小到大排列編號7編號8 編號10編號9 不做任何封孔 圖片按金厚由小到大排列編號14編號13 編號16編號15 c. .腐蝕部位切片分析 .手指端部沖切面為 銅/鎳/金 三層橫斷面結(jié)構(gòu)，均裸露在外，極易腐蝕，如下圖：頂端底銅腐蝕嚴(yán)重頂端沖切面腐蝕圖片 .手指側(cè)面金層覆蓋能力差，易導(dǎo)致腐蝕，如下圖：手指側(cè)面腐蝕圖片鎳層被腐蝕穿透，危及底銅 d. 試驗分析 . 在該試驗中，封孔劑的作用沒有得到體現(xiàn)； . 金層越厚，耐硫化氫測試的時間越長，說明抗腐蝕能力越強； . 手指端部沖切面與手指側(cè)面耐腐蝕能力差，這表明可能與該部位無鍍層或鍍層薄有關(guān)； . 手指端部沖切面無鍍層覆蓋，完全沒有抗腐蝕能力。(個人認(rèn)為是正?，F(xiàn)象，應(yīng)許可)九、試驗結(jié)論與改善方向 1. 試驗結(jié)論a. 鍍層抗腐蝕能力與金層厚度密切相關(guān)，且成正比關(guān)系，金層厚度越厚，抗腐蝕能力越強；b. 本司現(xiàn)有的金面封孔劑對鍍層的抗腐蝕能力沒有幫助；c. 本司產(chǎn)品手指側(cè)面抗腐蝕能力相對較差，手指端部沖切區(qū)則基本無抗