内部公开▲ Q/ZX 中兴通讯股份有限公司企业标准 (检验和试验方法技术标准) Q/ZX -2006 2006-4-10 发布 2006-5-8实施 中兴通讯股份有限公司 发 布 目 次 前言………………………………………………………………………………………………II 11 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 24 镀层分类设计要求 35 工艺过程要求 56 锡电镀层的质量要求 77 镀层表面质量和性能的检验方法 88 镀件验收规则 参考文献…………………………………………………………………………………………10 前 言 为了提高金属电镀和化学处理件生产制造质量，加强对电镀和化学处理制品生产流程相关环节的监督检验和质量控制，并为电镀层和化学处理层的质量验收和试验方法提供标准，同时为结构设计人员提供参考，特编写本系列标准。 《镀层和化学覆盖层技术规范》为系列标准： Q/ZX 《镀层和化学覆盖层技术规范-锌电镀层》； Q/ZX 《镀层和化学覆盖层技术规范-铝合金化学导电氧化》； Q/ZX 《镀层和化学覆盖层技术规范-镍电镀层》； Q/ZX 《镀层和化学覆盖层技术规范-铝合金阳极氧化》； Q/ZX 《镀层和化学覆盖层技术规范-铜+镍+铬电镀层》； Q/ZX 《镀层和化学覆盖层技术规范-钢铁和铜合金化学转化膜》； Q/ZX 《镀层和化学覆盖层技术规范-达克罗涂覆层》； Q/ZX 《镀层和化学覆盖层技术规范-铬电镀层》； Q/ZX 《镀层和化学覆盖层技术规范-锡电镀层》； Q/ZX 《镀层和化学覆盖层技术规范-热镀锌和连续电镀锌板材》； … … 本标准是第9部分。 本标准主要依据GB/T 12599-2002 《金属覆盖层 锡电镀层》， HB 5046-1993 《锡镀层质量检验》等标准，并结合我公司产品的具体情况而起草。 本标准由中兴通讯股份有限公司康讯结构系统部提出，技术中心技术管理部归口。 本标准起草部门：康讯结构系统部。 本标准主要起草人：刘彦明。 本标准于2006年4月首次发布。 镀层和化学覆盖层技术规范——锡电镀层 范围 本标准规定了中兴通讯股份有限公司对金属锡电镀层的设计规范、工艺质量要求、检验方法和验收规则。 本标准适用于中兴通讯股份有限公司外协加工表面电镀锡零件的设计、加工和检验。 本标准同时适用于电镀锡工艺的鉴定和批量生产的质量检验依据。 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修改版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 12611-1990 金属零（部）件镀覆前质量控制技术要求 GB/T -1981 电工电子产品基本环境实验规程 锡焊试验方法 GB/T 10125-1997 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验（eqv ISO 9227） GB/T 5270-1985 金属基体上的金属覆盖层（电沉积层和化学沉积层） 附着强度试验方法（eqv ISO 2819） GB/T 6461-2002 金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级 GB/T 6462-1986 金属和氧化物覆盖层 横断面厚度显微镜测量方法 GB/T 12609-1990 电沉积金属覆盖层和有关精饰 计数抽样检查程序 GB/T 2828-2003 计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 GJB 480A-1995 金属镀覆和化学覆盖工艺质量控制要求 HB 5472-1991 金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规范 HB 5046-1993 锡镀层质量检验 HB 5067-1985 氢脆试验方法 Q/ZX 镀涂表示方法 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 主要表面 指镀层对于工件的外观和使用性能起主要作用的表面。 局部厚度 在主要表面内，选择平均分布的十个点进行厚度测量的算术平均值。 最小局部厚度 在一个工件主要表面上测得的局部厚度的最小值。适用于能被直径为20mm的球接触的主要表面部分进行测量。 批 同一供方在同一时间或大约同一时间提供的、按同一规范在相同条件下生产的并按同一质量要求提交检查的一组产品。 镀层分类设计要求 服役环境分类号 在以锡电镀层为表层的电镀层设计时，须注意锡镀层可适用的环境条件。锡电镀层仅能在表1所列的环境条件中使用。不同的服役环境条件不同，可设计不同厚度的镀层。 表1 可设计锡电镀层为表层的环境条件分类 服役条件号 环境分类 环境条件说明 1 轻度（mild） 气氛温和、干燥的室内环境 2 中度（moderate） 可能产生凝露的室内环境 3 严酷（severe） 典型室外环境（可能偶尔淋雨或经常产生凝露的室外环境） 4 极严酷（very severe） 严酷腐蚀条件的户外环境，或同食物或饮料接触 镀层设计表示 镀层设计表示规则和符号意义可依据Q/ZX 《镀涂表示方法》的相应章节进行。锡镀层主要应用的基体金属（或合金基体中的主要金属）如下： Fe/ ——基体金属为钢铁； Cu/ ——基体金属为铜或铜合金； Al/ ——基体金属为铝或铝合金 常用的锡镀层种类如下： b——全光亮锡； m——无光泽暗锡或哑锡； f——镀锡层熔流处理。 接触偶的要求 镀锡零件与钢、铜、铝、镁合金零件接触时的规定： 铝合金零件要阳极氧化或化学氧化； 镁合金零件要阳极氧化或化学氧化并喷涂； 钢、铜合金零件镀锌或镀镉。 镀层厚度设计要求 根据产品使用环境的不同，各种基体金属对应于不同服役环境条件号，相应的镀层厚度分级设计见表3所示。 表3 不同基体材料、服役环境下的锡电镀层厚度 单位：微米 服役环境条件号 钢铁基体 铜合金基体 铝合金基体 1 Fe/ Cu10 Sn5 Cu/ Sn3 Al/ Cu10 Sn5 2 Fe/ Cu10 Sn8 Cu/ Sn5 Al/ Cu10 Sn8 3 Fe/ Cu10 Ni5 Sn12 Cu/ Sn8 Al/ Cu10 Ni5 Sn12 4 Fe/ Cu10 Ni5 Sn15 Cu/ Sn15 Al/ Cu15 Ni5 Sn15 注：1.以上基体金属在电镀之前必须经过机械抛光或化学抛光处理。 2.对于含锌量15%以上的铜合金，并有可焊性要求，底镀层铜、镍必须达到微米，不含锌的铜合金可以不镀底铜，但必须满足可焊性要求。纯铜零件或无可焊性要求的铜合金零件可以不镀底镀层。 3.对于需要260度以上高温焊接的零件，锡镀层厚度不宜超过8微米。 镀锡层性能和适用范围 锡镀层为银白色或浅灰白色，锡的密度为 锡镀层的适用范围包括： a）工作温度在100℃以下的导电零件。 B）要求焊接性能良好的零件。 C）与含硫非金属（如橡胶垫片等）接触的零件。 D）需要热熔的零件。 E）含硫橡胶导线中的铜线。 F）黑色金属的防锈和需耐磨零件不适合镀锡。 钢铁件消除氢脆和应力的热处理 经过深度冷加工的钢件，电镀前需在190℃～220℃处理1h。 经过渗碳、火焰淬火或感应淬火及随后的磨削加工后的钢件，应以较低的温度去应力处理，可以在130℃～150℃处理不少于5h。 由于氢气穿透锡镀层的速度很慢，电镀后不能采用热处理的方法消除氢脆。 工艺过程要求 镀覆前的质量要求 根据GB/T 12611-1990的有关规定，按照以下相关质量要求内容进行镀前质量验收。 镀覆前的零、部件所有表面应无严重油污、涂料、金属屑及机械加工划线的涂色等多余物。 待镀的零部件应无机械损伤，无影响镀覆层质量和产品使用性能的锈蚀、氧化皮、斑点、凹坑、凸瘤、毛刺、划伤等缺陷。 焊接件应无多余的焊料和熔渣。焊缝应经喷砂、打磨等方法清理；焊缝应无气孔和未焊牢等缺陷。 经热处理后的工件应进行表面清理，不允许有未除尽的氧化皮和残留物(如盐、碱、型砂及因热处理前工件表面未除尽的油垢所导致的烧结物等)；允许带有轻微的氧化色，但不允许有锈蚀现象。 铸件、焊接件、冲压件及原材料，如果带有其相应的技术标准允许范围内的缺陷，可以接受镀覆，但镀覆后形成的相关缺陷不应作为镀层的缺陷。 需镀覆的带螺纹工件，尤其是M8以下小螺纹的工件，应根据图纸上的镀层总厚度要求留出足够的镀层余量。设计规定有严格尺寸配合要求的零（部）件，镀覆前必须留有镀覆层厚度的工艺余量。 对于深加工的钢铁件，镀前按的要求进行去应力处理。 工序和工艺管理要求 除油 对于钢铁基体和铜合金基体，镀前除油工序可采用碱性高温除油或其他类型低泡脱脂剂化学除油或电解除油，采用电解除油时，要先阴极后阳极。铜合金零件可只进行阴极除油。铝合金零件可采用中性或弱碱性除油溶液进行化学除油。镀前处理必须保证油污已除净，除油质量检测方法为：连续性水膜法。以水膜持续时间30秒不断裂为合格。 抛光 钢铁零件必须在电镀之前进行机械抛光。机械抛光可采用砂轮从粗到细多次抛光，最后采用布轮或绵纶抛光。基材较精密的零件可以直接布轮抛光。铜合金零件一般采用化学抛光。铝合金零件可采用机械抛光，也可采用化学抛光。 工序间隔要求 金属镀覆过程中湿处理工序之间不允许零件表面干燥，间隔时间越短越好，尤其是基体活化后，必须立即镀覆，不得停留。主要工序之间的清洗必须将上道工序的残液彻底洗净，避免污染下一道工序。除油工序完成后，随后的所有工序中要防止裸手触摸零件，谨防处理表面被污染。 熔流处理 锡镀层经过一定的处理，如浸入热油，或暴露于红外辐射或压缩热蒸汽中，可快速熔流，由于基体中的一些缺陷可能导致不良的可焊性能，也将导致熔融态的镀层不润湿，在这种情况下，对镀锡层进行熔流处理可以改善这些缺陷，镀层厚度20微米左右的镀层可进行熔流处理，但镀层有可能流到边缘，形成“瘤峰”，为减少此现象，一般熔流处理厚度限定在8微米以内。光亮镀锡层不推荐做熔流处理。 镀后处理 镀锡后工件一般情况下都需要进行后处理，如果要求镀层的可焊性能，电镀后的清洗非常关键，可以采用质量分数为3%的柠檬酸或酒石酸溶液漂洗，以确保除去水合锡盐，否则干燥后残留在镀层表面的水合锡盐会影响镀层的可焊性。为改善镀层的耐腐蚀性和抗变色性能，减少镀层孔隙率，通常电镀后要浸渍有机膜保护剂加以保护，用于电接触件接触端，还可以提高润滑性能。 过程记录 电镀过程可追溯性记录必须完善、真实（每批镀件所对应的工序记录，包括除油的出入槽时间、电流，电镀的总面积、总电流、出入槽时间，老化的温度、出入槽时间，特殊工件除氢的温度、出入槽时间，以及其他应控制参数）。一批镀件分几槽电镀时，每槽都必须有相应工序记录。返工的工件要有相应的返工记录。 溶液分析与调配 溶液分析与调配记录必须完善。定期进行除油、镀铜、镀镍、镀锡等溶液主要成分的化验分析，并根据分析结果及时进行溶液的调整。做好溶液调配、清槽、过滤等记录，加强溶液的维护与管理，保证溶液成分在合格范围之内，并保持各成份间较稳定的匹配关系，并设定必要的溶液成分含量警戒线和适当的化验分析周期，设置方法可依据GJB 480A-1995中的相关内容。镀铜、镀镍、镀锡溶液配制用水和清洗用水均需满足HB 5472-1991的相应要求。 锡电镀层的质量要求 外观 依据HB 5046-1993对镀锡层外观的要求，并结合我司产品的特征，镀锡层外观方面通用质量要求如下： 镀层应结晶均匀、细致、连续。 镀层颜色 光亮镀锡和热熔处理后锡层应为亮银白色； 哑锡应为银灰白色至浅灰白色。 不允许缺陷 在主要表面上明显可见的镀层缺陷，如：镀层粗糙、烧焦、麻点、黑点、毛刺、起泡、孔隙、裂纹、漏镀、花斑、条纹、变色、严重发黄等； 所有的表面均不得出现镀层起泡、烧焦、针孔、麻点、黑斑、孔隙、裂纹、分层、起皮等严重镀层缺陷。 镀层表面的明显可视的人为磕碰、划痕； 树枝状、海绵状和条纹状镀层； 局部无镀层（有文件特殊要求的除外）； 未洗净的盐类痕迹； 深灰色镀层。 允许缺陷 轻微的水印和夹具印（不在主要表面）； 由于零件表面状态不同，同一零件上有不均匀的颜色和光泽； 由于边缘效应，在复杂或大型零件的边、棱角处有轻微粗糙和颜色不均匀，但不影响装配； 焊缝，搭接交界处镀层轻微发黄、发暗、粗糙，但必须有镀层； 局部镀锡的零件，镀与不镀的分界面两侧1mm内允许有镀层或无镀层。 厚度 采用磁性测厚仪或X射线微区镀层测厚仪进行测量，在主要表面上凡能被直径20mm的球接触的部位，镀层最小局部厚度和底镀层厚度应达到 表3 规定的相应镀层厚度；在非主要表面凡能被直径20mm的球接触的部位，镀层最小局部厚度应达到 表3 规定的相应镀层厚度一半；凡不能被直径20mm的球接触的部位，对镀层厚度不作要求，但镀层必须连续，且表面不得有氧化、生锈现象。 孔、槽、缝内表面镀层厚度，深度小于或等于2倍直径（或宽度）的部分，镀层厚度不作规定；深度大于2倍直径（或宽度）部分，允许无镀层。有特殊要求的孔、槽、缝内表面镀层厚度按相应技术文件执行。 注：a.热熔处理后锡镀层可以不进行厚度检验； b.有特殊要求的孔、槽、缝的镀覆深度按相关技术文件规定。 配合尺寸 有精密配合尺寸公差要求的工件，要用卡尺、千分尺、专用量规等测量工具，按相应技术文件规定进行尺寸检查。螺纹用相应级别的量规检查。当电镀后的批平均厚度测量值超过最大值时，如果镀后螺纹尺寸能用要求的通规验收通过，则不应拒收。 结合力 采用划线、划格法（见）测试，被测试部位镀层与基体及镀层之间不得有任何剥落、分离。 采用弯曲法（见）测试，被测试部位镀层与基体及镀层之间不应有任何剥落、分离。 采用热振法（见）测试，被测试样表面未出现镀层起皮、鼓泡、分层、剥离、脱落、卷起现象。 耐腐蚀性 按GB/T 10125-1997相关要求进行连续喷雾，测试时间如表7所示。测试结果按照GB/T 6461-2002进行评级，评级结果达到9级及以上（即：除样品边缘外的腐蚀面积不大于表面积的%）为合格。 表7 镀锡层盐雾测试时间 服役条件号 NSS试验（GB/T 10125）测试时间（h） 钢基材 铜合金 铝合金 1 24 48 24 2 48 48 48 3 72 96 72 4 96 96 96 氢脆性 抗拉强度在1050MPa以上的高强度钢零件和弹性零件、冷作硬化状态下的薄壁零件（壁厚≤1mm）等镀锡后需受力的关键件、重要件，应满足缺口拉伸延迟破坏试验，破断时间大于200小时。 可焊性 要求焊接的零件要进行可焊性测试，按照规定的可焊性测试方法测试后，锡镀层焊料、镀层和基体金属不应分离。 铜及铜合金零件在做可焊性试验前，应先按方法进行人工时效处理，再进行可焊性测试。 元器件引出端需要与PCB焊接的镀层按GB/T 种Ta试验方法进行可焊性试验。 镀层表面质量和性能的检验方法 外观检验（目检） 以正常或矫正后正常的视力在300～600 lx的近似自然光（如40W日光灯，相距300mm ～500mm）照明下观察。应避免反射光的影响。 性能的检验方法 耐腐蚀性 按照GB/T 10125-1997，采用中性（NSS）盐雾试验进行连续喷雾测试。 结合力 划线、划格法 按照GB/T 5270-1985第1章第8节进行。划线法具体操作：用一刃口磨成30度锐角的硬质钢划刀，划两条相距2mm的平行线。划线时要施以足够的压力，使刀一次就能划破镀层至基体，两条线之间的镀层不得有任何剥落、分离。 对于镀层厚度小于10微米以下和铜底材零件，采用划格法测试。具体操作：用一刃口磨成30度锐角的硬质钢划刀，划边长为1mm的正方形格子，方格内的镀层不得有任何剥落、分离。 本法适用于有较大平面的零件。 弯曲法 将试样用钳子或合适的弯曲试验机弯曲超过90度，然后将其反折回初始状态，此过程反复进行三次，目视检查镀层应无剥离、脱落、分离等现象。 本法适用于薄板类零件。 热振法 按照GB/T 5270-1985第1章第12节进行。具体操作：将试样放在烤箱中加热到150℃，温度误差为±10℃，保温5～10分钟，然后，立即快速将试样投入到室温的自来水中骤冷，冷却后，观察试样表面是否出现镀层起皮、鼓泡、分层、剥离、脱落、卷起等现象。 本法适用于不规则零件。 镀层厚度 仪器测量 根据不同镀层和底材可采用磁性测厚仪、涡流测厚仪、X射线测厚仪等仪器进行测量。 横断面显微镜测量法 按照GB/T 6462-1986进行测量，该方法一般作为出现争议时的仲裁方法。 氢脆性 按照HB 5067-1985中“延迟破坏试验法”进行测试。 可焊性 镀后零件（试件）先进行无腐蚀性的助溶剂涂覆，然后在232+11℃的焊料锅中浸3～5秒，焊料成份为60%的锡和40%的铅，从焊料锅中取出后轻微的进行抖动，以除去多余的焊料，按GB 5270-1985规定进行弯曲试验时，电镀层与焊料不应分离，锡镀层应很容易被焊料所覆盖，均匀的粘附在锡镀层上，而不形成结块。 人工时效（老化处理） 将试样置于一个装有沸水的容器内，并使试样不与容器壁接触，试样与沸水面间距离在50mm～100mm之间，盖好容器。如用蒸汽冷凝器时，冷凝水不得滴在试样上。经过24小时处理后，取出试样吹干，按规定的方法进行可焊性检验。 镀件验收规则 外观和关键配合尺寸验收 关键及重要零件表面质量和关键配合尺寸要求对各种镀覆零、部件进行100%的检验。其他零件按加工批次进行抽样检验，抽样方法以GB/T 12609-1990为参考，并结合我司产品特点进行。具体抽样方案如下： 非滚镀法生产的工件（较大而复杂的工件），抽样方法按表9进行（相当于GB2828中一般检查水平II，AQL=）。对于滚镀法生产的工件（小而简单的工件），抽样方法按表10进行（相当于GB2828中特殊检查水平S-4，AQL=4）。 外观和关键配合尺寸检查验收不允许用试样来代替产品进行。 表9 非滚镀法生产产品的抽样方法 批内产品数量 （批量） 试验的产品数 （样本量） 可接收批的最大不合格品数（接收数） 拒收批的最小不合格品数（拒收数） 91以下 20 0 1 91～280 32 1 2 281～500 50 2 3 501～1200 80 3 4 1201～3200 125 5 5 3201～10000 200 7 8 10001以上 315 10 11 表10 滚镀法生产产品的抽样方法 批内产品数量 （批量） 试验的产品数 （样本量） 可接收批的最大不合格品数（接收数） 拒收批的最小不合格品数（拒收数） 151以下 9 0 1 151～500 13 1 2 501～1200 20 2 3 1201～10000 32 3 4 10001以上 50 5 6 性能验收 对于非破坏性的性能检测，关键件和重要零件需进行100%检验，其他零件按加工批次抽检，抽样数量：按相应性能规定的数量抽检。对于破坏性的性能检测（结合力、耐蚀性、氢脆性、可焊性等），抽样数量：每批次2～3件，若有一件不合格，即判定本批不合格。 厚度检验 厚度检验允许在与零件同类材料同槽电镀的试样上进行。镀层厚度测量的部位原则上应选择零件（或试样）外露表面的相对中间部位，以及零件的工作、配合表面或有特殊要求的部位。抽样数量：每批次3～5件。 结合力检验 镀层结合力检验允许在与零件同类材料同槽电镀的试样上进行。当新配镀液或镀液有较大变化时，必须进行结合力检验，连续生产时按加工批次进行抽检。抽样数量：每批次2～3件。 耐蚀性检验 零件过大、过于复杂或有特殊要求时，允许在与零件同类材料同槽电镀的试样上进行检验。耐腐蚀性定期进行抽检，每月至少抽测一次，对产品有争议时，可以随时抽测。抽样数量：每批次2～3件。 氢脆性 抗拉强度在1050MPa以上的有特别受力要求的关键件和重要件进行此检验，检测采用专用试样。一般工件不用进行此项检测。 可焊性 图纸有可焊性要求的零件，每个批次都要进行抽检。对产品有争议时，可以随时抽测。抽样数量：小零件每批次5～8件，大零件每批次2～3件。零件过大、过于复杂或有特殊要求时，允许在与零件同类材料同槽电镀的试样上进行检验。 试样件要求 对于尺寸过大或工艺结构复杂加工难度很大的工件，进行破坏性检验项目时，允许制作试样件。试样件的表面镀涂要求随同待检验的产品零件表面要求一致，基体材料相同，并同期、同槽制成。试样件的尺寸见图1。 图1 参考文献 [1] GB/T 12599-2002 金属覆盖层 锡电镀层 技术规范和试验方法 [2] GJB/Z 594A-2000 金属镀覆层和化学覆盖层选择原则与厚度系列 PAGE <本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播。>