许发诺
（陕西长岭电子科技有限责任公司， 陕西 宝鸡 721000）
摘 要 ：连接器端子的腐蚀，会影响到电子产品的指标性能；因腐蚀引起的电流减小到逐渐发展成为间歇性故障，最后会造成永久的不可恢复的损害；故我们一定要重视连接器端子腐蚀所带来的不良影响。通过连接器端子腐蚀引起失效的案例分析，给电子产品失效分析起到指导作用。
关键词：连接器端子；腐蚀；失效案例
0 引言
因连接器端子腐蚀引起的失效越来越多，尽管连接器端子在设计时提出抗腐蚀的要求，但因使用环境所限，腐蚀不可避免；本文通过典型的失效案例分析，希望大家重视连接器端子的保养和维护，避免产品在使用过程中因腐蚀引起的突发故障。
1 案例解析
样品为连接器端子（以下简称：样品），其中良品2个，编号OK-1、OK-2，失效品8个，编号NG-1～NG-8，其中NG-1～NG-4端子针部分有塑料保护套，NG-5～NG-8端子针部分无塑料保护套；样品端子针为黄铜，进行镀镍再镀金处理，样品出现外壳腐蚀，部分端子针也出现腐蚀情况，分析样品腐蚀失效的原因。
1.1 宏观形貌观察
采用体视显微镜对OK-1、NG-4、NG-6样品进行宏观形貌观察，OK-1样品外壳未发现明显腐蚀，内部端子针有塑料插孔保护，端子针未见明显腐蚀现象。NG-4样品外壳有明显腐蚀现象，外壳腐蚀主要出现在与防尘盖接触部分，内部端子针同样有塑料插孔保护，未见明显腐蚀。NG-6样品外壳有明显腐蚀现象，腐蚀同样主要出现在与防尘盖接触部分，内部端子无塑料插孔保护，端子表面出现腐蚀，可见白色腐蚀产物；对防尘盖外观进行宏观形貌观察，NG-4和NG-6样品防尘盖外表面和内表面均有粘稠状液体附着。OK-1样品防尘盖表面洁净，无粘稠状液体附着。
1.2 表面SEM&EDS
采用扫描电子显微镜对样品进行微观形貌观察，NG-6样品外壳表面观察到明显腐蚀现象，对腐蚀区域和未腐蚀区域进行EDS分析，腐蚀区域主要含有C、O、P、Fe、Ni等元素，其中P元素质量分数高达38.69%，而未腐蚀区域P元素含量较低，质量分数为1.37%。NG-6端子针结合外观形貌观察结果可知，露出插孔部分出现腐蚀，而未露出插孔部位未发生明显腐蚀，对其进行EDS分析，未腐蚀区域主要为Au和Ni元素，未检测出Cu、Zn和P元素，说明镀层未破坏，而腐蚀区域P元素含量较高，送检的两个端子针P元素含量分别为22.83%和26.14%，相应的Au和Ni元素含量急剧下降，同时出现了Cu和Zn元素（基材元素成分）。
对NG-4样品端子针进行微观形貌观察，表面只有少量的腐蚀产物，端子针腐蚀很轻，EDS结果显示表面微小的黑色物质主要元素为C、O、Ni、P、Au，其中P含量相对NG-6腐蚀产物堆积处少，正常区域未检测出P元素。对NG-4样品端子针塑料保护套表面和截面进行形貌观察，EDS结果显示塑料表面含有少量的P元素，截面则未检测出P元素。
对OK-1和NG-6防尘盖表面和截面进行微观形貌观察，EDS结果显示OK-1样品防尘盖表面和截面均未检测出P元素，而NG-6样品防尘盖表面和截面均检测出P元素，含量分别为27.44%和4.45%。
1.3 离子色谱分析
对OK-1样品防尘盖表面、NG-4、NG-6样品防尘盖表面液体物质进行离子色谱分析，结果如图1所示。OK-1样品 防尘盖表面未检测出PO43-等阴离子（低于方法检出限）；NG-4和NG-6样品防尘盖表面液体检测出PO43-，含量分别为1268.404 μg/cm2和1142.898 μg/cm2，未检测出其他阴离子。
（a）OK-1样品防尘盖表面
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（b）NG-4样品防尘盖表面液体
（c）NG-6样品防尘盖表面液体
图1 OK-1、NG-4、NG-6样品防尘盖表面离子色谱结果
1.4 红外光谱分析
对NG-4和NG-6样品防尘盖表面液体进行红外光谱分析，结果发现二者红外光谱相同，如图2（a）所示。将NG-3样品防尘盖表面液体红外光谱与磷酸进行比对，发现表面液体红外光谱与磷酸的红外光谱一致性较好，如图2（b）所示，说明液体主要成分为磷酸。
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（a）NG-3和NG-6防尘盖表面液体红外光谱
（b）NG-3防尘盖表面液体红外光谱与磷酸红外光谱对比图
图2 NG-3和NG-6防尘盖表面液体红外光谱分析结果
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1.5 导电性能分析
对OK-1、NG-4和NG-6样品端子针进行接触电池测试，结果如表1所示。OK-1端子针电阻平均值为14.26 mΩ，NG-4端子针电阻平均值为19.41 mΩ，NG-6端子针轻微腐蚀位置电阻平均值为47.31 mΩ，明显腐蚀位置电阻平均值为1410 mΩ：端子针电阻要求低于15 mΩ。
表1 样品端子针接触电阻测试结果 （mΩ）
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1.6 综合分析
由端子针导电性能分析结果可知，良品端子针导电性能良好，满足使用要求。而轻微腐蚀的端子针电阻略大于良品端子针，明显腐蚀端子针电阻远大于良品端子针，说明端子针生锈腐蚀会降低其导电性能。
综上所述，防尘盖表面的液体物质为磷酸，该物质从防尘盖内部析出，连接器终端外壳与防尘盖长时间接触，表面的磷酸会腐蚀外壳表面。而未受到塑料保护套保护的端子针容易受到磷酸或外壳腐蚀产物污染，同样发生腐蚀生锈。端子针受到腐蚀后，其导电性能会有明显的下降。
1.7结论
（1）防尘盖中的添加剂在长时间的使用环境下析出至防尘盖表面并形成磷酸；
（2）样品外壳与防尘盖长时间接触受到磷酸腐蚀作用，端子针也容易受到磷酸或外壳腐蚀产物污染发生腐蚀生锈；
（3）端子针的腐蚀生锈会降低其导电性能。
2 结束语
随着电子产品的长足发展，导致失效的原因五花八本，但是只要我们结合案例对机理进行认真透彻的剖析、思路清晰，即能增加我们电子产品的工程经验，也能提高产品的可靠性。