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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-11-01 10:52
背景: 終端客戶反映交貨手機(jī)外殼在組裝段幾個(gè)機(jī)種上均有鍍金層色斑不良,給產(chǎn)線造成很大困擾。
分析結(jié)果：色斑是零件局部Au層呈現(xiàn)三個(gè)特征區(qū)域(Au脫落區(qū)/過渡區(qū)/正常區(qū))的視覺效果，過渡區(qū)Au層疏松，脫落區(qū)Au層完全脫落露出Ni層；在色斑過渡區(qū)及膠帶殘留物上，均偵測(cè)到異常且含量較多的Hg元素，未偵測(cè)到Na﹑Cl元素;鎂基材表面及電鍍Cu﹑Ni底層未見異常；保護(hù)膜成份正常，未引入污染物質(zhì)。
失效癥狀：鍍金層色斑
失效模式: 腐蝕
失效機(jī)理:
Au層表面被含Hg的物質(zhì)接觸污染，產(chǎn)生溶解反應(yīng)使Au層疏松脫落呈現(xiàn)色斑。
根本原因:
鍍金層被接觸到與Hg相關(guān)的物質(zhì)污染。
改善建議：
組裝段重點(diǎn)排查避免含Hg物質(zhì)污染，如化妝品﹑香水等。
背景
某幾款黃金版機(jī)種外殼系由鎂合金壓鑄件外包電鍍→機(jī)構(gòu)件組裝→異地終端M客戶電子組裝。 近期M客戶反映殼體出現(xiàn)約10%色斑不良，不良位置出現(xiàn)在Flip inner、Front housing、side key等位置，有時(shí)OK產(chǎn)品放置一段時(shí)間后重檢亦會(huì)發(fā)現(xiàn)色斑不良。此色斑不良對(duì)M客戶產(chǎn)線造成了很大困擾，故通過對(duì)客戶的部分不良品做分析，以期找到根本原因,方便解決困擾。
實(shí)驗(yàn)方案
分析樣品說明
樣品1 Flip頂部局部有金層色斑；
樣品2 Flip頂部貼保護(hù)膜處局部有色，實(shí)驗(yàn)時(shí)撕開保護(hù)膜，對(duì)其上的殘留物及機(jī)殼色斑進(jìn)行分析；
樣品3 Flip側(cè)部的按鍵局部有金層色斑。
測(cè)試分析
用電子顯微鏡對(duì)3個(gè)樣品局部及膠帶殘留物的進(jìn)行表面形貌SEM+EDS分析；
用Thermo FTIR對(duì)膠帶上可能殘留的異常有機(jī)物進(jìn)行分析；
用Oxford X-Ray膜厚儀測(cè)試樣品正常與異常部位的膜厚；
用切片觀察鍍層結(jié)構(gòu)及基材與底鍍層有無缺陷。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
保護(hù)膜及其殘留物 FTIR有機(jī)物分析：
如圖2，F(xiàn)TIR圖譜表明：
保護(hù)膜膠的成份為丙烯酸酯；
在其正常部位及殘留物附著處，均偵測(cè)不到其它異常有機(jī)物。
保護(hù)膜附著物SEM+EDS分析：
如圖3及表1，結(jié)果顯示：
附著物呈不連續(xù)碎屑狀分析，大小不一；
碎屑成份除Au外，還含有~45%的Hg，Hg為異常成份；
碎屑處未偵測(cè)到與手汗有關(guān)的Na，Cl元素；
膠帶僅含大量C﹑O及少量S元素。
樣品色斑處表面SEM形貌及微區(qū)成份
表面形貌如圖4~6所示，微區(qū)分析見圖7及表2所示，可見：各樣品色斑處均表現(xiàn)明顯的區(qū)分界面，即黑區(qū)﹑黑點(diǎn)過渡區(qū)及正常區(qū)；正常區(qū)及脫落區(qū)表面平整，過渡區(qū)表面呈疏松狀，分布~ψ2μm 黑點(diǎn)。黑區(qū)Au層完全脫落，露出Ni層，它實(shí)質(zhì)是Au層脫落區(qū)；正常區(qū)主要為Au成份；過渡區(qū)除Au成份外，偵測(cè)到異常的Hg成份，其含量約20%~40%。
結(jié)合膠帶殘留物結(jié)果，推測(cè)樣品表面Au層直接受到Hg污染，隨后造成剝落。
鍍層厚度11.11
樣品1及3各區(qū)域膜厚如表3所示，可見：
脫落區(qū)域金層膜厚基本為零；
過渡區(qū)金層較正常區(qū)要厚，可能與此區(qū)域Au層與Hg反應(yīng)后疏松有關(guān)。
鍍層結(jié)構(gòu)切片
對(duì)樣品1所作切片如圖8所示，可見：
鍍層結(jié)構(gòu)為Au/Ni/Cu/Ni/鎂合金基材；
接近鍍層的基材表面未見氣孔等鑄造缺陷，Ni及Cu底鍍層未見異常；脫落區(qū)金層局部脫落，因金層太薄，顯微鏡下觀察不到；過渡區(qū)上疏松處金層變厚。
圖8 樣品1 色斑特征區(qū)切片形貌
分析討論
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明金層脫落處均有Hg相關(guān)。Hg能溶解其它金屬形成汞齊。形成汞齊的難易程度與金屬在汞中的溶解度有關(guān)，與汞性質(zhì)相近的金屬易于溶解。黃金遇上汞會(huì)變白點(diǎn)，是因?yàn)榻鹋c汞起反應(yīng)形成合金了。我們平時(shí)所用的化妝品﹑香水中多少會(huì)含有一些鉛和汞，消毒藥水紅汞中也含有少量的汞。組裝車間最大的汞物質(zhì)來源應(yīng)是護(hù)膚品或香水。
結(jié)論
色斑實(shí)質(zhì)是局部Au層呈現(xiàn)三個(gè)特征區(qū)域(Au脫落區(qū)/過渡區(qū)/正常區(qū))的視覺效果，其中過渡區(qū)Au層疏松，脫落區(qū)Au層完全脫落露出Ni層；
在色斑處過渡區(qū)及膠上的殘留物處，均偵測(cè)到異常且含量較多的Hg元素，未偵測(cè)到Na﹑Cl元素；
保護(hù)膜的膠成份為丙烯酸酯，以C﹑O為主及少量S，未偵測(cè)到Hg元素；
鎂基材表面及電鍍Cu﹑Ni底層未見異常；
推測(cè)色斑可能是由于Au層表面被含Hg的物品接觸污染，從而產(chǎn)生反應(yīng)使Au層溶解疏松脫落，外觀上呈色斑缺陷。
改善建議
組裝車間人員戴手套作業(yè)，防止化妝品﹑香水對(duì)鍍金層的接觸污染。亦可追查其它與汞相關(guān)的來源。
來源：優(yōu)爾鴻信
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