在充分听取业界**、技术人员意见基础上,我主编的GJB/Z164《印制电路组件装焊工艺技术指南》中,不一概要求“除金”了,为长期困惑工艺和操作者们的这条“紧箍*”松了绑!对“除金”问题进行了有条件的操作:a.当元器件引出脚或引出端是镀金时,其金镀层小于μm的,采用手工焊接时,不需要除金。b.当元器件引脚的镀金层(金)含量与被焊端子焊料之比小于2%时,这时的镀金引脚对焊接是有利的,不需要引脚除金。二.剖析答疑1.“金脆化”所造成的焊点不可靠案例1)金脆化引起的焊接不可靠现象2)镀金天线簧片金脆化某镀金天线簧片***应用于通信终端产品中,采用再流焊接将其焊在PCB上,如图2所示。镀金天线簧片在再流焊接后轻轻一碰就掉,焊接面发现存在明显的不润湿或反润湿现象,断裂界面呈现出典型的脆性断裂失效特征,如图3和图4所示。用X-Ray检测镀金天线簧片的焊接处空洞很多,不良率6%,有时竟能高达50%。优化再流焊曲线后仍没有好转。对焊点进行金相切片分析,其焊点切片和切面金相图如图3和图4所示。对焊点进行纵向断面金相切片如图5所示,簧片弯曲部裂缝非常明显。图6可见,发生在PCB焊盘一侧以及簧片侧的两个焊接接结合界面存在较明显的差异。用EDS分析。全自动搪锡机采用精密的机械结构,能够确保搪锡层的均匀性和平滑度,提高产品质量。陕西哪些搪锡机诚信合作
两次搪锡分别在两个锡锅中进行,第二次搪锡要待电子元器件冷却后再进行。***次搪锡的锡锅不可用于非镀金引线的搪锡,锡锅中的焊锡应经常更换。(3)镀金引线的搪锡一般*局限于焊接部位的线段,如图18所示。2)搪锡工艺流程电连接器焊杯搪锡工艺流程见图19。(1)搪锡前外观检查按电子元器件配套表清点电连接器数量,凡不符合下述要求的电连接器应予以更换,并报告有关人员进行分析,具体检查要求如下:①电连接器型号、规格、标志应清晰,外观应无损伤、无刻痕、安装零部件应无缺损;②电连接器焊杯、焊针应无扭曲、无刻痕、无锈蚀、无内缩、无偏心等现象;③电连接器焊杯、焊针的可焊性应良好。(2)搪锡前电连接器焊杯清洗搪锡前,应用浸有无水乙醇或异丙醇的无尘纸或医用脱脂棉纱擦洗电连接器的焊杯,应无沾污物等。(3)电连接器焊杯搪锡①用于焊接导线的电连接器焊杯搪锡a)用于焊接导线的电连接器焊杯一般采用电烙铁搪锡,搪锡时要求焊杯应呈水平状态或略向下倾斜,焊料应润湿焊杯的整个内侧,至少填满焊杯的75%空间,不允许焊料溢出焊杯和流入外层,如图20、图21所示。b)用于焊接导线的电连接器焊杯电烙铁搪锡温度及时间见表4。重庆常规搪锡机厂家电话在波峰焊接中,由于是动态焊料波,且是两次焊接(一次是紊乱波等,二次是宽平波),因此不需要预先除金。
根据IPCJ-STD-001D-2005规定,应用波峰焊接的镀金引线无须预先除金。片式元器件焊端的镀覆国内基本上是电镀Sn、SnPb和SnPd合金;国外已经无铅化,焊端是金镀层的元器件已经很少,见表2。元器件焊端或引脚表面的镀层厚度见表3。从表3可以看出,表面贴装器件焊端金镀层的厚度是很薄的,一般在μm。在Sn-Pb焊料中的熔解曲线也可以看出:当镀金厚度>μm时,才有足够的金元素向焊料中扩散而产生脆性。薄的镀金层能在焊接时迅速熔于焊料中,此时焊料中的锡与镍层形成锡镍共价化合物,使焊点更牢固,少量的金熔于锡中不会引起焊点变脆,金层起保护Ni层不被氧化的作用。Ni作为Cu和金之间的隔离层,防止盘层的孔隙在受潮湿时与Cu层形成微电池而腐蚀Cu。一般认为,少量的金不至于引起金脆,所以对表贴器件一般不采取去金措施。三.元器件引线/焊端“除金”工艺1.去金搪锡通用工艺1)手工智能焊台去金搪锡使用烙铁进行手工搪锡,搪锡温度一般为260℃~280℃,时间为2s~3s,然后用吸锡绳加热后吸除表面的搪锡层,若表面镀金层大于μm,应再进行一次搪锡处理。由于镀金层厚度有时很难判断,一般全部按二次搪锡处理;该方法同样适用于连接器焊杯的去金处理。手工搪锡法。
有足够的金元素向焊料中扩散而产生脆性。5)搪锡锡锅焊料中的金含量当锡锅搪锡时,对锅内焊料应定期更换,当溶于焊料中的金含量达到3%时,也会引起金脆。4.“金脆化”产生机理以图10所示的Au-Pb-Sn合金相图(176℃等温截面)为例,在含Sn量较多时,焊料中的Sn和Au容易形成针状AuSn4、AuSn2、AuSn等金属间化合物,在含金量较少的情况下,生成的AuSn4为多数;针状的AuSn4为脆性化合物,在测试、应用及试验的环境条件下极易脆断,导致焊接断裂失效。焊接时,Au与Sn-Pb焊料的相容性非常好,金在熔融状态的Sn-Pb合金中属于一种可熔金属,而且溶解速率很快。浸析的速度,通常可以用固体金属在焊料中的溶解率来表征。溶解率通常是用一根规定直径的导线完全溶解在焊料中所需的时间来表示。各种金属在Sn-Pb焊料中的溶解速度见图11。从图11可以看出,在焊接过程中,**先溶解到焊料中的是金,形成如图10所示的Au-Sn化合物。金在焊料中的熔解率随温度变化,在高温度下,6ms~7ms内,金的熔解和Au-Sn化合物的形成过程就可以结束。在直接焊接金镀层时,生成的Au-Sn合金层非常薄,当金的含量达到3%时,表面上焊点形成很好,但明显地表现出脆性,埋下**。必然带来结合部的性能变脆。除金需要注意以下几点:注意除金剂的化学成分:使用除金剂时,需要特别注意其化学成分。
我们个体人员可能在自己的工作中并没有遇到或者没有认识到金脆化引起的焊接不可靠的存在,但不能由此而否定它的存在,从而采取错误的步骤而导致严重的后果。2.什么是“金脆化”?金是一种优越的抗腐蚀性材料,它具有化学稳定性高、不易氧化、焊接性好,耐磨、导电性好、接触电阻小,金镀层是抗氧化性很强的镀层,与焊料有很好的润湿性等***。但在需要软钎接的部位上有了金却是有害的,会产生“金脆化”。什么是“金脆化”?所谓“金脆化”,就是指在涂有金涂敷层的表面钎焊时,金向焊料的锡中迅速扩散,形成脆性的金-锡化合物,如AuSn4。在这种化合物中,当金的含量达到3%时,焊点会明显地表现出脆性,而且使焊点产生虚焊,失去光亮,呈多颗粒状。据有的文献称,这种扩散过程只有。因此,现在凡是需要锡焊的表面都不允许镀金。3.“金脆化”产生场合1)焊点钎料中混入杂质金属金金在熔融状态的锡铅合金中属于一种可溶金属,而且溶解速度很快。在手工焊、波峰焊和再流焊等焊接过程中焊点钎料中混入杂质金属金后,一旦含量达3%(wt)焊点将明显出现脆性而变得不可靠。目前业界对Au-Sn焊点上的金总体积不应超过现有焊料体积的。全自动去金搪锡机的设备主要作用是去除电子元器件引脚上的金镀层,并将引脚搪锡。湖北哪里有搪锡机值得推荐
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而案例中所提供的金脆案例也恰恰是使用量*****的民用电子产品—手机。因此,我们不能对此掉以轻心,也不能因为故障的概率较低,或者自己从未遇到而忽视或否定镀金引线/焊端除金处理的必要性和重要性。实施镀金元器件引线或焊端的“除金”工艺,关键在于人们对“除金”重要性的认知程度,实际上是对产品质量的重视问题,或者说是对客户的责任性问题;航天二院706所张永忠研究员说:“认为间距太密而认为去金没有必要,是一个误区,是把必要性和可行性混杂了”。其二,要深入了解金脆化的危害性,并从理论上了解金脆化产生的机理;第三,要确切掌握自己所负责的产品中那些元器件的引脚和焊端是镀金的;第四,通过工艺试验不断提出和完整镀金元器件引线或焊端的“除金”工艺;第五,必须开展镀金元器件引线或焊端的“除金”的岗位练兵活动,造就一支技术上过得硬的“除金”工匠队伍。美国在2005年**军力报告中提到:“**尚处于对质量重要性的认识阶段”;这是一句外交辞令,实际上是说我们对质量重要性还**停留在口头“认识阶段”,没有付之行之有效的实际行动!而实际情况是,确实有那么一部分片面追求GDP,满足应付和“凑乎”的企业和人员,连“认识阶段”都还没有达到。陕西哪些搪锡机诚信合作