镀层硫化氢测试腐蚀分析

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1、镀层硫化氢测试腐蚀分析一、腐蚀的理论分析：a.产品结构示意图;图1AuNiCu附着在镍层上的电镀金层（Au）孔隙率高，且厚度很薄。金在镍上的分布就如我们常见的芝麻饼上的芝麻一样。微观示意图如下：图2镍Nib.反应原理：在潮湿、高温的条件下，疏松多孔的金层与镍层会发生原电池腐蚀：镍为阳极，金为阴极，这种腐蚀在酸性条件下加速。镍层逐渐被腐蚀，金层脱落、剥离；当镍层出现孔洞后，又发生镍、铜间的原电池腐蚀，于是镍可能被完全腐蚀掉，直至漏出铜层。在硫化氢测试环境下，发生的化学反应如下：(硫化物的产生，使得反应平衡向右移动)⑴.硫化氢的电离：H2SH++HS-HS-H

2、++S2-⑵.镍与金、镍与铜间的原电池腐蚀：（都是镍的腐蚀）镍层（阳极）反应：Ni–2eNi2+Ni2++S2-NiS（黑色）金（铜）层（阴极）反应：2H++2eH28⑶.当铜层裸露出来后，铜与其自身所含有的其他物质(如碳等)，也能发生原电池腐蚀：Cu–eCu+Cu–2eCu2+2Cu++S2-Cu2S（灰黑色）Cu2++S2-CuS（黑色）⑷.可能还有其他的少量的缓慢反应，如硫化氢被缓慢氧化成硫，再到SO2,SO3,H2SO4,进而与镍、铜离子生成绿色的硫酸镍和蓝色的硫酸铜。反应方程式不再累述。二、客户不良样品图片：(样品部提供的不良样品)a.手指表面的

3、腐蚀：200倍镜：斑驳的金和清晰可见的底铜100倍镜：黑色堆积物和隐约可见的底铜b.手指顶端（冲切区）：可能预示着手指冲切后需做防氧化处理200倍镜：端部腐蚀严重，可见底铜100倍镜：端部腐蚀严重8三、硫化氢测试条件：硫化氢浓度测试温度测试湿度测试时间100ppm50℃50%72H四、改善方向和方案a.改善方向：尽量消除导致镀层发生原电池腐蚀的内部环境：1.增加金层厚度，减少金层孔隙率；2.对金面进行封孔处理；3.适当加厚镍层；4.对比不同镍金沉积方法的耐腐蚀强度的差别。b.试验改善方案：试验产品共30PNL1.电镀镍金（镍厚按上限控制），对不同金厚的产品

4、试行封孔处理（药水名称为ST-2和ATT-200）金层厚度＜0.1um＜0.2um＜0.3um＜0.4um金面处理方式ST-22PNL2PNL2PNL2PNLATT-2002PNL2PNL2PNL2PNL不做处理2PNL2PNL2PNL2PNL2.化学镍金：镍厚按上限控制，对不同金厚的产品试行封孔处理（药水名称为ST-2和ATT-200）金层厚度ST-2ATT-200不做处理0.05um1PNL1PNL1PNL0.1um1PNL1PNL1PNL3.封孔剂性质：（药水供应商宣称）药水名称操作温度配比浓度盐雾测试H2S测试SO2测试皮膜耐温性耐酸碱性ST-22

5、0~50℃20%48H没做过24H不清楚最怕盐酸ATT-20040±5℃5%48H没做过不清楚120℃耐受性差五、硫化氢测试:先全测镍金厚度按上述客户测试环境测试，但在时间上稍作变化：总时间72H,但每4H检查记录一次，并同时拿出1~2PCS产品，标识封存，试验完全结束后拿回本司供对比分析，8六、试验品“5594Y4”制作2012-9-28已经完成镍金，激光后再行封孔。镀镍金在2#线。a.生产参数预设金厚规格＜0.1um＜0.2um＜0.3um＜0.4um电镀镍金参数镀镍电流密度DK2.0ASD2.3ASD2.3ASD2.3ASD镀镍时间t9mim9mim

6、9mim9mim预设金厚规格＜0.1um＜0.2um＜0.3um＜0.4um电镀镍金参数镀金电流密度DK0.4ASD0.8ASD0.8ASD0.8ASD镀金时间t2.0mim3.5mim7mim10.5mim预设金厚规格＜0.1um＜0.2um沉镍金参数沉镍时间min2222沉金时间min9.521b.电镀镍金镀层实际测量厚度电镀镍金：电镀镍金-镍层厚度电镀镍金-金层厚度c.沉镍金厚度：沉镍金-金层厚度沉镍金-镍层厚度8七、盐雾测试（先于硫化氢测试开始，本司内部测试）a.测试条件;氯化钠浓度温度湿度pH40~60g/L35℃85%6.5~7.3b.测试结果

7、：试验分析：1.在该项测试中，“金面封孔剂”的作用没有体现出来；2.金层越厚，耐腐蚀性越强，金厚在0.2~0.4um的盐雾测试时间可达72H以上；3.化学镍金的产品耐腐蚀性差，盐雾测试时间小于24H；4.按本司正常工艺生产的电镀镍金产品，盐雾测试可靠性为24H。8八、硫化氢测试：（最终测试方式为连续测试72H,与原计划相差甚远；外部第三方“赛宝”测试25/10）1.编号、试验方案及参数2.硫化氢测试图片（72H）a.化学镍金：在盐雾测试中，所有化学镍金的产品都未超过24H,故遭淘汰未能送出过硫化氢测试。b.电镀镍金：用ATT-200封孔图片按金厚由小到大排

8、列编号1编号2编号3编号48用ST-2封孔图片按金厚由小到大排列编