失效手机电接触故障表面的污染物特性及形成机理

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1、摘要失效手机电接触故障表面的污染物特性及形成机理摘要作为移动通讯的终端设备，手机的高故障率给人们的生活造成很大不便。检测结果表明，许多失效手机电子部件自身功能正常，但是各电子部件之间的连接出了故障，导致整机不能正常工作。本论文收集实际使用过程中失效的手机，研究电接触故障触点表面的污染特征以及污染物的电接触性能，探讨污染物导致高电阻引起接触失效的机理，分析污染物的形成原因并进行了试验模拟。论文的具体研究成果可归纳如下：1、总结了失效手机故障触点表面污染物的微观特征利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、

2、X射线能谱仪(EDS)以及红外光谱仪对大量样本进行微观探测，总结失效手机故障触点表面的污染物具有以下特征：(1)故障触点接触区遭到微动磨损，污染物主要分布于PWB触点接触区端部。(2)污染物主要由小颗粒堆积而成，包括磨损碎屑、尘土颗粒、腐蚀产物以及有机物等多种成分。触点间的微动是导致不同成分小颗粒堆积的动力。(3)污染物中含有大量乳酸盐类有机物，主要为乳酸钠，且污染物中氯化物多于硫化物。故障触点污染物的形成与手机频繁与人体接触的特殊使用环境有关。(4)部分污染物具有不同成分分层的特点，表层被有机物覆盖，

3、内部包裹有腐蚀产物和尘土颗粒。2、污染物堆积以及尘土颗粒是导致触点污染物高电阻的原因采用测量显微镜、扫描电子显微镜以及精密重定位接触电阻测试系统联合使用的方案，对故障触点污染物进行定位接触电阻测量，结果表明：(1)故障触点上的污染物能够导致接触电阻的大幅升高，高阻值点主要分布在接触区端部的污染物堆积处。(2)污染物堆积厚度较高，或包裹有尘土颗粒时，容易导致高接触电阻。3、探讨利用x射线能谱测试估算污染物厚度的方法根据Anderson／I-IaSler公式：R(力：．0．064(Eo-～一E‘68)，x射

4、线能谱仪探测具有p摘要测量深度随加速电压增大而加深的特点。由d,N大在不同加速电压下对触点污染物成分进行测量，取基底成分含量发生阶跃的加速电压值为瓦，选取合适的母体密度P，尝试估算污染物的厚度R(x)。测试结果表明，估算厚度与三维形貌仪的实际测量值接近，提供了一种便捷的估测污染物厚度的方法。4、研究了以乳酸钠为代表的有机物对污染物堆积以及高接触电阻的影响(1)红外光谱测量以及挥发试验表明：人体汗液容易侵入手机，导致故障触点污染物中富含乳酸钠。(2)粘结试验和微动试验表明：乳酸钠粘度高，对触点表面污染颗粒

5、具有粘结作用，导致微动条件下触点表面污染颗粒的堆积。(3)模型分析和模拟试验均表明：粘结堆积的污染颗粒能克服微动触头的推动力，迫使触头在堆积颗粒表面爬坡，从而引起高电阻导致接触失效。5、分析了腐蚀产物包裹尘土颗粒对故障触点接触失效的影响(1)统计结果表明，故障触点表面污染物的腐蚀产物中多数含有尘土成份。腐蚀产物对触点表面的尘土起到包裹和固定作用，导致尘土颗粒难以脱离触点表面。(2)模拟试验表明，当腐蚀产物包裹尘土颗粒后，触头微动时难以推开尘土颗粒，引起周期性跳变的高接触电阻，从而导致接触失效。关键词：污

6、染物；接触电阻；尘土；微动：乳酸钠；腐蚀IIABSTRACTTHECHARACTEIUSTICANDFoRMATIONMECHANISMoFCoNTAMINANTSoNFAILEDCONNECTORCoNTACTSoFMoBILEPHONESAstheterminalunitofmobilecommunication,mobilephoneshavebeencomplainedabouttheirhighfailurerateinrecentyears．Basedonthetestofmanufactu

7、rer,itisfoundthattheperformanceofelectroniccomponentsinmanyfailedmobilephonesiswell．Sotheremustbefailedconnectorcontactsbetweenelectroniccomponents,whichresultinthefailureofmobilephones．Manyfailedmobilephoneshadbeencollectedinthisdissertation．Theelectric

8、alandmorphologicalcharacteristicsofcontaminantsonthefailedconnectorcontactswereanalyzed．Themechanismofcontactfailureowingtothecontaminantswasdiscussed．11lcreasonfortheformationofcontaminantsWasstudiedandsomesimulatedtestsw