电镀银／金层耐腐蚀性能试验

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电于计抗按水 I 9 6-锥 5{

电镀银/金层耐腐蚀性能试验一

7

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彬,毛 南，艨

一一

二、【摘要】用人工加造腐蚀试验考核了三种哼银变色剡的抗硫腐蚀特性；程用中性’盐雾腐蚀试验和三年亚热带湿热大气箍露试验研咒镀银岳和镀垒层抗盐雾腐

关键词防银变色弃【 l 抗矾试验中性盐霉扁蚀试验大气暴露试验

。前言、

随着电 _ l=:设备向微电子化、高集成{ h和商密度装配厅向发展 .电子没缶元部件采用镀镀金屡【 j益增多若银、金镀最稍腐蚀 .剥整机电气性能影响极为叫显 .其直接响吓荚件接触良 . -; 1线虚焊 . 铝波导谐振舱内诎镀聩和铝丛怀翳发 q .惜

层电导、磁导 .电感、电容、电磷屏蔽等参量变化 .问接响如爰耐氧他、站污 .导致电位嚣n 噪

蚀.、 府蚀，物颗粒藩入腔休内会产生采乱 f青学. 镀变包 0 J起高频损牦增大

此

为i 姓-电 J 设备] 作町靠和环崦适应性 .翻I阿能提电产元件镀银和镀金崖在各类环境祭什 J 持别是 l哲海湿热环境 F的耐腐蚀性将是电于电镀 L怍凿 l的一大题为此，找所 J干腱j 州项研究试验工作：第划目前旧内确心丧性的 j 种防银变色剂【, l L接触润滑保护剂 )进行 r抗硫人工加速离蚀试验 .考丰； i 抗硫能；第 . .啦点对镀银层和镀金i T" J￣行丁中性盐霹加速腐蚀试验和三年 ([ 9 9 2年 s月~ j 9 9 5年 5月 )亚热带湿热大气爨露试验

水足报道述试验结果许进行分析讨沧陵试验站时 J 研究镀银膜饿金碳孔蕊、抗盐喾牺蚀性能 .为改进电镀【 艺、研制新型防银变邑保护刷，提 l r毓新的“ 靠敏擗 . ! I仃志的参考价值。

7镀银层抗硫腐蚀试验镀钺：他H j与f i{ f 均州被易与据嚣曲：大气-的微量院化物发，卜比学厦 . l北4A gJ _2 H: S+【 ) 一2 Ag a s一！¨: ( 1

^ g S而使银层变芭、发黑，蜃应如 F:

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{喵度增夫.温度升高 . 1搿蚀遥率 l J】¨帙防银变包 1 .艺

受刊嘲外的造注

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黄昌明王琼苛：电镀银，金屠耐腐蚀性能试验

1 9 9 6 第 5{} I I

防银变邑剂实际上是银层表面络台缓冲剂。银的化学活动性很小 .它位于元素周期表中醴渡元素第一付族 .过渡金属离子是较强的络台物形成体。Ag外层电子排布为 4 d s s 、 5 P 全是空轨道 .可以形成 4 d 5 S 5 P禁化轨道与含有 N O. S等可作配体的保护剂形成内轨型络台物，有效填充镀银层钝化膜的孔隙 .阻挡住 Ag与含硫化台物的化学反应本文研究试验的三种防银变色保护剂是 D J B一8 2 3 (北京邮电学院 )、 L Y9 2 0 5 (西安华特电子油公司 )和 Y J 4 (北京佳光特种涂科研究室 )l 1试验标准及方法I 1 . 标准

s儿2 7 6—7 7 (金属镀层和化学处理层质量检验》l 1 . 2百法

镀银件在 ( 2 5±5 ) C、相对湿度为 9 5 =2的 1 I t: S介质内 . 1小时不变色 .镀层为台格。

1 . 2试样及工艺1 . 2 .1试样

黄铜 ( H6 2 ) .规格 5 0 mm× 5 0 mm× 1 mm1 .2 .2 工芦

编号 A DX

电镀及浸涂工艺 C u/ E P . Ag 7 (化学钝化 ) At ( D J B一8 2 3一 l%浸馀 1分钟 )

数量×次数 3×2 3×23×2

Cu/ EP . Ag 7 (化学钝化 ) At ( D J B -8 2 3 . 0 5 浸涂 l 0秒钟 )C u/ EP . Ag 7 (化学钝化 ) At ( L Y9 2 0 5,缦涂 1分钟 )

H1 . 3试验结果

C u/ E P . Ag 7 (化学钝化 ) At ( YJ 4 .缦涂 1分钟 )

3×2

表 I抗疏等级注： l级：银层基本末变色

3 0分

l

l

l

2

2鲺：银层轻度变色 (伐黄、代褐色 ) 3级：银层明显变色 (银层色泽基本消失 .呈灰褐、棕蔽 )

1小时 4小时 8小时

l

l 3 4

2 4 4

2 , 3 3

4级：银层严重变色 (银

层色泽消失一呈兰灰黑褐色】

1 . 4讨论 ( 1】根据四机部标准和两次抗 S重复试验结果可以 f - 4定. A、 )组抗 S试验台格 .而、

H组不台格； ( 2 )本试验采用的一：种防银变色剂中 .抗硫效果 L ) J B 8 2 3为最好 L Y9 2 0 5次之 YJ 4较差；

( 3 )浸涂 D J B 8 2 3采用不问浓度和时间，对其抗硫效果影响不明显。

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电于对抗持术 9 6 第 5胡

2镀银层和镀金层耐蚀性能2 . 1试验方法与标准

腐蚀试验疗法主要有 L 1 2加速和大气暴露试验两大类 .两类方法各有特点 .前蕾试验周期短 -在模拟环境的凡工试验箱内进行 .但试验结果与实际结果相羞较大后者试验同期长 .对电子设备及材料进行环境适应性研究时普遍采用 .其结果更接近实际情况 .为了全面研究镀银镀金层耐盐雾腐蚀性能 .本文同时采用以 t两类试验打法 2 . l J r _伪速腐蚀试验一一中性盐雾试验2 . 1 .【 l试验标准 GJ B I 5 0 . 1 1—8删军用电子设备环境试验盐雾试验》 ! . 1【 . 2试验周期 (小时 )

4 8、 7 1、 9 6 Y 2 4×2 (表示试驻 2 4 h跟着室内挂置 2 4 h为一试验周期 .共 2巾固期 )。2 .1 . 2大气暴露试验

! . 1 2 .

试验准

G - B 6 4 6 4 ( (金属和其它无机覆盖层静止， r外曝晒试验一般规则 GB【 l 3 7 7￣金属和其它无机覆盖层储存条件下腐蚀试验一般规则! . 1 . 2 . 2试验地点和条件

a 广州(电子部五所 )曝晒站 (地下室、库房) .湿热工业大气； b .海南山根曝晒站 (栅下、库房) .湿热海洋大气； c .海南万宁曝晒站 (棚下、库房) .湿热乡村大气。2 . 1 . 2 3试验周期 l 9 9 2年 5月~ l 9 9 5年 5月。 2 . 2腐蚀评级2 . 2 . 1评级标准

(; B 6 4 6 _ _8 6￣对底材料为阴极的覆盖层腐蚀后电镀试验的}乎级§2 . 2 . !评级说明

r一腐蚀评级： l 0、 9、 8、 7、 6、 5、 4、 3、

2、 l、 0 .从无锈蚀‘ l 0级 ) .川开始出现斑点【 9 9 1 7 级) .刮 5 0 面积锈蚀 ( 0级 ) 级) .刮外观 f i _重破坏 ( 0级 ) 2 . 3试样

外观级： 1 0、 9、 8、 7、 6、 5、 4、 3、 2、 1、 c I .从了己锈蚀 ( I O级 ) .光邑板轻微头退 ( 9

编号 l——

镀覆标记

数量一~ r一

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~』【 l/ E 曼 8 .

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2 9 0 4 l C t,/ E P . A g 5 . 6 At ( D J I{ 8 2 3 .1 . 1舒钟 )t一

7 0 3 63 6

￣ 9 o s f j _ - _2 g l 2

2 9 1 0 } c l一/ E P . Ag 5 Au 2 . At ( D J B 8 2 3 .1 1分钟 ) ICu/ E P Ag 7 . A} ( L Y9 2 0 5 .}分钟) l

奠 t : ! _ 』 _l 7

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3 6

黄昌明王琼芳：电镀银，金瑶酎腐蚀性能试驺

1 9 9 6 荦 5期

2 . 4试验结果2 . 4 . 1镀银层

2 . 4 . 1 . 1人工加速腐蚀试验丧 2腐蚀等级/外观等级

4 8

7 2

9 6

J Y2 4×2

2 9 0 3 2 9 0 4

8/ 7 l 0/ 8

8/ 6 9/ 8

8/ 7 { 9/ 7 9/ 7 l 1 0/ 6

2 9 0 52 . 4 . 1 . 2大气暴露试验

9/ 8

4/ 2

5/ 3 l 4/ l

丧 3腐蚀等级/外观等级

湘 2 9 0 3 2 9 0 4

广州 (地下室 ) 1年 2年 3矩8/ 3 t O/ 8 8/ 2 l 0/ 8 6/ 1 1 0/ 7

广州1盘= 7/ Z 1 _ 0/ 9

(库房) 2年 3矩7/ Z 1 0/ 8 S/ O 1 0/ 7

2 9 0 52 9 l 2

6/ 1l 0/ 5

3/ 0

1/ 0

8/ 38/ 3

6/ 1

4/ 0

丧 4腐蚀等级/外观等级

编号2 9 0 3 2 9 0 4, 2 9 0 5 2 9 l 2

海南山根 (棚一 F )1年7/ z 6/ 1 o/ o 3/ 0

海南山根 (库房)1正1 o/ 9 l O/ 1 o l 0/ 9 l o/ 1 O

2年o/ o o/ o o/ o

3矩o/ o o/ o o/ o

2矩9/ 6 l O/ 1 o 9/ 6

3矩8/ 4 l O/ 9 8/ 4

丧 5腐蚀等级/外观等级

I编号2 9 0 32 9 0 4

1年

海南万宁(棚下 )2年

3矩

1年

海南万宁(库房 )2年

3年

8/ 41 0/ 7

6/ 38/ 5

3/ o6/ 2

8/ 31 o/ 8

7/ 21 o/ 7

7/ 29/ 7

2 9 0 5,2 9 l 2

4/ o7/ 3

l/ o

o/ o

9/ 41 o/ 7

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屯子对抗拄： I

荦 5删

3 7

2 I _ 2镀金层表6 暴露试验 1年的腐蚀等级，外琨等级

2 . 5讨论

恨据 2 9 0 3组和 2 9 0 4纽中性盐雾试验和三年人气躲鳝试验结果呵以证明.铜台金

镀银 5 . 6 t t m非浸涂 B 8 2 3保护剂的试样 .其耐蚀性及防银变色特性啊挂优越于镀银

8 . 5 1 t . r n试佯。除海南山根站外 .三年试验数据说明后暂腐蚀等缎约比前者高 2~3个等

缎.而抗变邑能力要高 4~5个等级。广州库房存放一年 .后者镶屡基本未变色.而前者银层全部变成深褐色。上述试验结果再次证明电接触保护剂 D J B 8 2 3在一般海洋大气条件一 F硫能明显提

高镀银层耐腐蚀能力 .而且抗变色特性优异。但是在盐雾最严重的海南山根 (棚一 F )保护效果不显著 ( 2 9 0 3和2 9 0 4两组耐蚀等级均较差),这是否可以说 D J B 8 2 3的保护作用也是有限的 .当盐雾严酷到一定程度后 .它已无能为力。困而电镀工作背研究和开发新一代耐盐霹、抗变包特性比 D j B 8 2 3更优异的电接触保护剂已迫在眉睫。

2 9 0 4组和 2 9 t 2组一年大气暴露试验结果可以说明 .镀银层浸 D J B一8 2 3保护剂

时. 论是耐腐蚀等级还是防银变邑特性，均比浸涂 L Y 9 2 0 5的优异 (耐蚀性前者比后者提高 2个等级 .外观防银变色能力提高 2~3个等级 )。本试验结果为比较和考核国内两种

主要电接触保护剂的实际抗盐雾腐蚀能力提供了可靠的平行数据 (注：该试验仍在继续 .目前 2 9 1 2组疑有一年试验数据 )

。

比较 2 9 0 3和 2 9 0 5组数据可以清楚看 f“.铝台盒镀银抗蚀性驶抗变色能力远比铜

台盘镀银蔗广州库房存放一年铝镀银试样已严重起泡。锅台金镀银工艺今后努力的方向仍然是推提高银层与基悼铝的结合强度，如果结合强度不解决 .耐蚀性、可靠性根本无缇保证

从2 9 1 o组一年夫气暴露试验数据说明 .镀釜层磴涂 1 ) j B一 8 2 3保护剂后 .在，般

温热条件 F保护性能良好 .但在恶劣海洋太气下防护性能也较差 .甚至比镀银层差 (海南山根棚一 F第一年 3级 .万宁棚 F 7级)。应当引起设计师注意。镀金层厚度小于 4~5, u m

时.存在孔隙 .由于铜上镀盒层是阴极镀层 .存在电介质条件下孔隙内基体铜首先腐蚀因而在海洋环境下使用的电子产品应当尽可能少用或不用镀金联 .否则必颁提高镀金层厚度(￣4 p . m)或采用脉冲镀金，减少 L隙率并改进组合镀层结构 .采用镍层为底镀层。

3结语怔文第耻昕究试验工作即镀银/金层中性盐雾试验和年大气爨露试验是由电科院纵"艟的军用电子设备及材料三防评价试验中的一部分内容 .此项试验数据均由电

f部五所测试 .在此对刘慧真高工、潘宇工程师一并表示感谢。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/106e.html