失效手機(jī)電接觸故障表面的污染物特性及形成機(jī)理.pdf

1、作為移動(dòng)通訊的終端設(shè)備，手機(jī)的高故障率給人們的生活造成很大不便。檢測(cè)結(jié)果表明，許多失效手機(jī)電子部件自身功能正常，但是各電子部件之間的連接出了故障，導(dǎo)致整機(jī)不能正常工作。
　　 本論文收集實(shí)際使用過(guò)程中失效的手機(jī)，研究電接觸故障觸點(diǎn)表面的污染特征以及污染物的電接觸性能，探討污染物導(dǎo)致高電阻引起接觸失效的機(jī)理，分析污染物的形成原因并進(jìn)行了試驗(yàn)?zāi)M。論文的具體研究成果可歸納如下：
　　 1、總結(jié)了失效手機(jī)故障觸點(diǎn)表面污染物的微

2、觀特征利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線能譜儀（EDS）以及紅外光譜儀對(duì)大量樣本進(jìn)行微觀探測(cè)，總結(jié)失效手機(jī)故障觸點(diǎn)表面的污染物具有以下特征：
　　 （1）故障觸點(diǎn)接觸區(qū)遭到微動(dòng)磨損，污染物主要分布于PWB觸點(diǎn)接觸區(qū)端部。
　　 （2）污染物主要由小顆粒堆積而成，包括磨損碎屑、塵土顆粒、腐蝕產(chǎn)物以及有機(jī)物等多種成分。觸點(diǎn)間的微動(dòng)是導(dǎo)致不同成分小顆粒堆積的動(dòng)力。
　　 （3）污染物中含有大量乳酸鹽類(lèi)有機(jī)

3、物，主要為乳酸鈉，且污染物中氯化物多于硫化物。故障觸點(diǎn)污染物的形成與手機(jī)頻繁與人體接觸的特殊使用環(huán)境有關(guān)。
　　 （4）部分污染物具有不同成分分層的特點(diǎn)，表層被有機(jī)物覆蓋，內(nèi)部包裹有腐蝕產(chǎn)物和塵土顆粒。
　　 2、污染物堆積以及塵土顆粒是導(dǎo)致觸點(diǎn)污染物高電阻的原因采用測(cè)量顯微鏡、掃描電子顯微鏡以及精密重定位接觸電阻測(cè)試系統(tǒng)聯(lián)合使用的方案，對(duì)故障觸點(diǎn)污染物進(jìn)行定位接觸電阻測(cè)量，結(jié)果表明：
　　 （1）故障觸點(diǎn)上的污

4、染物能夠?qū)е陆佑|電阻的大幅升高，高阻值點(diǎn)主要分布在接觸區(qū)端部的污染物堆積處。
　　 （2）污染物堆積厚度較高，或包裹有塵土顆粒時(shí)，容易導(dǎo)致高接觸電阻。
　　 3、探討利用X射線能譜測(cè)試估算污染物厚度的方法根據(jù)Anderson/Hasler公式：R（x）=0.064/ρ（E1.680-E1.68c），X射線能譜儀探測(cè)具有測(cè)量深度隨加速電壓增大而加深的特點(diǎn)。由小到大在不同加速電壓下對(duì)觸點(diǎn)污染物成分進(jìn)行測(cè)量，取基底成分含量發(fā)生

5、階躍的加速電壓值為E0，選取合適的母體密度ρ，嘗試估算污染物的厚度R（x）。測(cè)試結(jié)果表明，估算厚度與三維形貌儀的實(shí)際測(cè)量值接近，提供了一種便捷的估測(cè)污染物厚度的方法。
　　 4、研究了以乳酸鈉為代表的有機(jī)物對(duì)污染物堆積以及高接觸電阻的影響
　　 （1）紅外光譜測(cè)量以及揮發(fā)試驗(yàn)表明：人體汗液容易侵入手機(jī)，導(dǎo)致故障觸點(diǎn)污染物中富含乳酸鈉。
　　 （2）粘結(jié)試驗(yàn)和微動(dòng)試驗(yàn)表明：乳酸鈉粘度高，對(duì)觸點(diǎn)表面污染顆粒具有粘結(jié)作

6、用，導(dǎo)致微動(dòng)條件下觸點(diǎn)表面污染顆粒的堆積。
　　 （3）模型分析和模擬試驗(yàn)均表明：粘結(jié)堆積的污染顆粒能克服微動(dòng)觸頭的推動(dòng)力，迫使觸頭在堆積顆粒表面爬坡，從而引起高電阻導(dǎo)致接觸失效。
　　 5、分析了腐蝕產(chǎn)物包裹塵土顆粒對(duì)故障觸點(diǎn)接觸失效的影響
　　 （1）統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，故障觸點(diǎn)表面污染物的腐蝕產(chǎn)物中多數(shù)含有塵土成份。腐蝕產(chǎn)物對(duì)觸點(diǎn)表面的塵土起到包裹和固定作用，導(dǎo)致塵土顆粒難以脫離觸點(diǎn)表面。
　　 （2）模