|
|
 |
案例：請教USB連接器金手指氧化的來源
我們公司自從導入【Micro-USB】連接器後，問題可是接踵而來，除了一開始導入時發生焊錫開裂、零件掉落的問題外，現在還被客戶投訴有連接器金手指接觸面氧化不良的現象，之前也有發現比較輕微的綠色物質，後來不了了之，現在則是整個金面都變黑了，這到底是怎麼一回事？
把產品送去用EDS（Energy Dispersive Spectrometer，能量散射光譜儀）打完光譜分析，報告說氧化的聯接器上有C(碳)、O(氧)、Cl(氯)、Ni(鎳)、Cu(銅)、Zn(鋅)、Pd(鈀)、Au(金)、Na(鈉)、Ca(鈣)、Br(溴)等成分。
比較奇怪的竟然還打到了Cl(氯)、Na(鈉)、Ca(鈣)、Br(溴)。
特別說明一下，這些產品客戶已經使用一小段時間，但還在保固範圍內。
大家可以幫忙來看看這些元素可能來自哪裡？
- C(碳) ：「碳」應該可以從空氣中的CO2中取得。
- O(氧) ：「氧」應該也可以從空氣中取得。
- Cl(氯)：懷疑可能為含鹽的食物污染，或是消毒水。
- Ni(鎳)：「鎳」是連接器鍍金的間接材質，所以沒有問題。
- Cu(銅)：「銅」是連接器金手指的基本材質，所以沒有問題。
- Zn(鋅)：「鋅」可能來自於USB聯接器的金屬鍍層。
-
Pd(鈀)：「鈀」是連接器金手指的基本材質，所以沒有問題。這款聯接器的表面鍍層為0.05um的閃金(flash gold)，底下為0.75um的鈀鎳(Pd/Ni)預鍍層。 看來金的厚度有點薄呢！
- Au(金)：「金」是連接器金手指的金本鍍層，沒有問題。
- Na(鈉)：懷疑可能運動飲料或含鹽的食物污染
-
Ca(鈣)：「鈣」通常來自於石灰，也用於某些食物上面，牛奶、乳製品以及有骨頭的食物也都富含鈣元素。
-
Br(溴)：可用於阻燃劑、汽油添加劑、殺蟲劑，但這些應該都已經被禁用了才對？ 不過出來的地方是在連接器金手指的間隙。
▼EDS打出來的元素重量比，位置1～3都是氧化的金手指，位置4則是未氧化的金手指，位置5是金手指間沒有金屬鍍層的玻璃纖維材質。 
▼EDS位置點1，氧化最嚴重的金手指。 
▼EDS位置點2，氧化程度中等的金手指。 
▼EDS位置點3，氧化程度輕微的金手指。 
▼EDS位置點4，未氧化的金手指。 
▼EDS位置點5，金手指間沒有金屬成份的玻璃纖維材質。 
延伸閱讀：
按鍵金手指上的綠色污染物
連接器使用一段時間後掉落問題探討
案例：客訴問題處理(Problem Solving)－電路板油污
|
|
訪客留言內容（Comments）
呵呵,是有點猜測啦,因為元素分析有Cl(氯)、Na(鈉)、Ca(鈣)、Br(溴)等成分,就聯想到海水就有這些成分,Br(溴)就是從海水提煉的.Pd是鈀,不是鉛.熊大,要不要再做一次EDS分析阿,有些輕元素的質譜是很接近的.
我的看法如下：
1. 一定microusb 金手間的材料一般都用 PBT,PET 當主材，玻纖一般是加入強化強度與耐熱，所以你說中間無金屬位置的應不只是玻纖，可以在確認一下，如果像我說的PBT中含有 Br 我認為是正常的。
2. 氯納鈣 我想來源很多從自人手、自來水、製程、原材 都有可能會有，這個很難判定，如果可行先層別不良品訊號，看有沒集中特性在確認，不過我的經驗來料與flux都有出錯過， 來料水清沒完全與flux 爬上金手指。
以上 提供參考！
熊大~~
文中的Ni(鈉)<==應該是鎳0.0"
從光譜的分析來看,這些汙染物來自於"水"的可能性比較高
當然水的來源不一定是直接進水,環境濕度也是一個方向
再來從"看圖說故事"的方式解析
第一根pin有漏銅了,氧化物的生長通常都是從氧化點開始往外擴張
也有可能是因為使用者的使用方式/connector pin高翹/pin鍍金厚度..etc
導致第一根pin漏銅了,當然這些都是猜測!!!
或許問一下使用者在何種環境下使用or使用者的生活環境
能夠加速了解汙染物來源
想問一下是否已經過了reflolw process？Cl及Br很多是來源於flux，Br是鹵素，無鹵素物料一般定在900ppm以下就算是不含有了，故在EDX下仍能見到。如果用原材料直接做EDX對比會如何？
Connector pin 工作時可能的電壓
1 Vcc(4.75~5.25v)2 D-(0~2v)3 D+(0~2.7v)4 S(0v)5 G(0v)
或是
1G 2S 3D+ 4D- 5Vcc
在1跟2pin之間有著長時間的短路腐蝕現象,差一點第3pin也有(一條腐蝕線)
1.帶有鹽的成分入侵至connector內部(飲料,汗水之類)
2.廠商供應的connector有殘留沖壓金使用油漬
3.Flux應該無殘留~有的話會有白白的膏狀物(在50度溫以上後降溫到室溫,Flux偶而會有出現白膏狀
我猜測1+2成分較高
因客戶或許插著USB有一些時間,導致氧化區域很固定,1跟2pin金屬腐蝕還有氧化較嚴重,有可能是帶電下產生氧化與腐蝕
以上僅是猜測^^
訪客留言注意事項：
1.首次留言須通過審核後內容才會出現在版面上，請不要重覆留言。
2.留言時請在相關主題文章下留言，與主題不相關的留言將會被視為垃圾留言，請善加利用【搜尋框】尋找相關文章，找不到主題時請在「水平選單」的「留言板」留言。
3. 留言前請先用【搜尋框】尋找相關文章，自己做一點功課後再留言。沒有前因後果的內容，工作熊不一定會瞭解你在說什麼，就更無法回答你的問題。
4. 工作熊並非某一方面的專家，所以回答的內容或許會有不正確的地方，服用前還請三思。如果您想詢問關於電路板方面的工程問題，請前先參考這篇文章【詢問工程問題，請提供足夠的資訊以利有效回答】 把自己的問題想清楚了再來詢問，並且請提供足夠的資訊，這樣才能有效回答問題。
5. 工作熊每則留言都會看，但不會每則留言都回答，尤其是只有問候之類的內容。
6. 留言詢問時請注意您的態度，工作熊不是你的「細漢」，更沒有拿你的薪水，所以不接受吆喝工作熊的態度來回答你的問題。
7. 原則上工作熊不接受私下電子郵件、電話、私訊、微信或任何即時通聯絡。
8. 自2021年7月起Google將停止最新文章電子郵件通知，如果你想隨時接收部落格的最新文章可以參考這裡。
熊大:Pd 似乎是鈀, Pb才是鉛, 也還請確認,謝謝