同轴连接器镀金层发黑的原因分析与对策

镀金层具有较低的接触电阻、良好的耐蚀性和耐磨性，被广泛应用于精密仪器仪表、机电元件、集成电路、印刷电路板等领域。笔者所在公司某出口到日本的镀金同轴连接器能够通过48h的中性盐雾(NSS)试验，但组装为连接线运输到日本客户处时却存在氧化发黑现象，不良率高达90%。本文对此进行原因分析，并提出解决措施。

01 同轴连接器的特征

连接器镀金部位为黄铜基体，镀金层厚度为0.25μm。连接线的主要制作流程为：剥除电缆外护套→电缆编织层反折→连接器PIN针与电缆内导体铆接→组装连接器→铆压连接器尾管→注塑PVC(聚氯乙烯)外模→缠绕PVC膜保护→装入外箱。产品外观如图2所示。

02 发黑原因分析

1 镀金层自身缺陷引起的发黑采用JSM-7001F 型扫描电子显微镜观察发黑金层的形貌，发现对应部位的镀金层存在刮伤、裂纹和 针孔(见图 3)，因此推测镀金层发黑可能与这些缺陷有关。于是依照 GJB548B–2005《微电子器件试验方法和器件》，对镀金同轴连接器进行 48 h 的 NSS 试验。但结果显示金层能保持原有的光亮金黄色(见 图 4)。这说明金层发黑与上述缺陷无关，即镀金工艺本身没有问题。

2 包装材料引起的发黑仔细观察发黑样品，发现 PVC 膜与包覆的连接器之间有结露。
 
      因为黄铜材质连接器的导热系数约为 120 W/(m.K)，非金属 PVC 膜的导热系数约为 0.14 W/(m.K)。连接器散热较 PVC 快，产品受热后产生的 水蒸气会在连接器上冷凝。这批产品是在 8 月份运输的，正值高温季节，集装箱内温度最高可达 70 ℃甚至更高，运输到日本约耗时 2 个月。PVC 膜长期在此高温条件下会有一定的热分解而产生 HCl， HCl 溶于连接器表面的水后所形成的盐酸溶液会腐蚀镀金层。由上述分析可知，将 PVC 膜与连接器隔离可避免连接器镀金层氧化。故在用 PVC 膜包装产品时增 加 PE(聚乙烯)膜单独包覆连接器，并与只使用 PVC 膜包覆的连接器产品一起进行高温老化试验(依照 GB/T 7141−2008《塑料热老化试验方法》的规定)，试验条件为：温度(100 ± 3)°C，相对湿度 68% ~92%， 时间 72 h。如图5所示，增加PE膜包覆的连接器镀金层在老化试验后未变色，只用 PVC 膜包覆的连接器镀金 层则有发黑现象。因此增加PE膜包覆连接器的方法可行。实际采用该方式包装的产品运输到日本客户处，未再发现镀金层发黑现象。

03 结语

PVC膜在长期高温环境下热分解产生的HCl会腐蚀连接器的镀金层，在增加PE膜包覆连接器后， 镀金层发黑的问题得到解决。同时，在成品制作过程中，注塑PVC 外模后要等产品冷却至室温时才可包装，以防发生类似问题。