**工程物理研究院电子工程研究所董义和尹桂荣两位工艺人员在《板级装配中电子元器件镀金引线处理》一文中指出:“目前国内电子行业中对镀金引线的“去金”要求执行很差,争议也很大。有些工艺人员甚至不知道有镀金引线的“去金”要求。有些单位也从未**过相关问题的讨论,在工艺文件中也没有“去金”工艺要求。行业内对“金脆”的认识肤浅,相关的“去金”工艺要求更加薄弱,总以为数十年的产品并没有“去金”要求,焊点的质量也没有出过问题。有的工艺人员认为自己搞了几十年,也并没有遇见过“金脆””。航天二院706研究所张永忠研究员说:“很多单位因为间距太密认为去金没有必要,其实这是个误区,实际上是把必要性和可行性混杂了”。航天产品和民用手机由于“金脆”暴露的巨大**给工艺人员敲响了警钟。为了满足广大电路设计人员和电装工艺人员的需求,笔者在航天五院和航天九院的协助下对此进行了长达4年的专题研究和分析,依据现有试验数据和国内外标准详细研究了镀金引线的除金处理方法。实施“镀金引线的除金处理”绝非小事;航天五院总工艺师范燕平曾与我通电话,说到**电科某研究所一位已经退休的工艺人员发表一篇题为《试论电子装联禁(限)用工艺的应用》**。锡粉纯度不足:如果锡粉的纯度不足,其中含有的杂质如铁、铜等过量,会导致锡膏的焊接性能下降。安徽什么搪锡机设备
断裂界面呈现出典型的脆性断裂失效特征,严重影响产品质量,甚至失去市场。而对于航天***电子产品,如果产生金脆化,则可能导致弹毁人亡、星毁人亡、机毁人亡的严重后果!本文是整个镀金元器件引线/焊端和镀金的PCB焊盘“除金”工艺的一个部分,是笔者历时五、六年与航天五院总工艺师范燕平、航天九院539厂总工艺师李其隆、中兴通信樊融融教授以及其他工艺人员共同研究的成果。例如元器件中的电连接器的焊杯,QFN的接地面,有铅元器件引线/焊端的Ni-Au镀层,无铅元器件引线/焊端的Ni-Pd-Au镀层;这些元器件引线/焊端镀金层中的含金量如果超过3%又不除金会怎么样?关于金脆的问题,贝尔研究所的弗·高尔顿·福克勒和马尔丁-欧兰德公司的杰·德·凯列尔等的研究报告中都有详细的分析。一般情况下,焊接的时间短,几秒内即可完成,所以金不能在焊料中均匀地扩散,这样就会在局部形成高浓度层。如果焊料中的金含量超过3%,焊出来的焊点就会变脆,机械强度下降。国内外航天**系统对于元器件镀金引脚“除金””是做的**好的,我们从表1中也可以看出,作为民用电子产品需要遵守的通用标准,IPC也同样有除金要求。浙江工业搪锡机配件热辐射原理在多个领域都有广泛的应用,对于提高能源利用效率、优化产品设计;
并以元器件镀金引脚“除金”的难度为由否定元器件镀金引脚“除金”处理的必要性。有人反复提到所谓“已经得到业界**、从业人员、学者的***认可”的新的国军标“对元器件镀金引脚给出的有条件进行除金要求”。这个“新”的国军标就是“GJB/Z163《印制电路组件装焊工艺技术指南》”。禁止在镀金引线/焊端进行锡铅合金焊接是禁限用工艺的重要内容。GJB/Z163-2012第“关于镀金引脚器件的处理要求”规定:1)“当元器件引脚或引出端是镀金时,其金的镀层小于μm的,采用手工焊接时,不需要除金”。“当元器件引脚处的金含量小于3%时,不需要引脚除金”。***句话“当元器件引脚或引出端是镀金时,其金的镀层小于μm的,采用手工焊接时,不需要除金”的规定是不正确的:(1)无论设计人员、工艺人员和操作人员都很难掌握元器件引脚或引出端金镀层的厚度;(2)当镀金引线(包括与印制电路板相匹配的微矩形连接器)应用于波峰焊接时(包括选择型波峰焊接),由于波峰焊本身是动态焊料波,又是两次焊接(***次是紊乱波等,第二波为宽平波),因此不需要预先除金,(IPCJ-STD-001D-2005)。(3)“金的镀层小于μm的,采用手工焊接时。
又是两次焊接(***次是紊乱波等,第二波为宽平波),因此不需要预先除金。为了提高焊接的可靠性,**大限度的避免因电连接器搪锡处理不当带来的**,推荐选择性波峰焊接技术来焊接PCBA的电连接器镀金接触件。在PCBA的SMT工艺中普遍采用以回流焊为主要焊接手段,以手工焊接为辅助焊接手段的工艺;PCBA上的电连接器传统的焊接方法是使用电烙铁单点焊接,不*速度慢,金属化孔透锡率低,焊接质量差,尤其高密度电连接器焊接十分困难。使用选择性波峰焊接技术来焊接PCBA的电连接器可以提高金属化孔透锡率,提高电连接器的焊接质量。带有选择性波峰焊接功能的通孔插装元器件维修工作站主要应用于电连接器的焊接和拆卸,尤其适合于单套小批次的产品。当电连接器需要从PCB上拆下来时,传统的方法是使用电烙铁和手动/自动吸锡***,例如使用HAKKO-475等,虽然吸力很大,但单点吸锡,多次吸锡,速度慢,容易损坏焊盘。以瑞士ZEVAC通孔插装元器件维修工作站为例,选择性波峰焊接可以一次性把电连接器所有引脚从PCB上拆卸下来,同时把金属化孔内和焊盘上的锡渣吸干净,省略了电连接器拆卸下来后清理焊盘和金属化孔工序。光纤接头:光纤接头是连接光纤的重要元件,通过搪锡可以保护光纤接头的金属部分不受腐蚀和氧化。
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。需要使用无氟环保除金剂快速脱板、提金,以分离金属和杂质。含有银和钯的声学表面、金属封装三极管。浙江全自动搪锡机种类
助焊剂过量或不足:助焊剂是锡膏的重要组成部分之一,如果其用量过多或不足,会影响锡膏的焊接效果和质量。安徽什么搪锡机设备
ESAPSS-01-708)中提出:“当被焊接在导电图形中的元件与焊接表面镀层不相容时,要避免采用金镀层。在任何情况下都不允许在金镀层上直接进行焊接。”★1991年3月,ESA在《表面安装和混合工艺印制电路板的高可靠性焊接》(ESAPSS-01-738)中强调:“绝不允许用锡一铅合金去焊黄金。如果陶瓷基片或器件的表面有镀金层或涂金层,则可以采取某种形式的机械打磨去金,以保证更好的焊接性能。”★2002年桂林电子科大周德俭与吴兆华教授在《表面组装工艺技术》中介绍,金在SnPb焊料中快速溶解,出现金向焊料的扩散溶蚀现象,并与焊料形成脆性的金属间化合物,所以不宜用SnPb焊料焊接金。在高可靠电子装联元器件焊接中规定必须用铅锡合金焊料,特别是在航天**行业的生产中,为防止金脆,镀金的引线和接线端子必经过搪锡处理。对镀金表面的处理问题已经明确提出,并作为禁(限)用工艺项目重点关注。国内外的**行业标准有关镀金表面去金的要求见表1。6.无须纠结的镀金引线/焊端除金处理尽管对于镀金引线及焊端在焊接前为了确保焊接质量必须进行除金处理,但实际上镀金引线及焊端需要预**行除金处理的元器件并不多,主要是电连接器镀金焊杯和个别片式器件的镀金焊端。安徽什么搪锡机设备