北京直销搪锡机设计

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。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;北京直销搪锡机设计

图14是除金搪锡后的正面实物照片，用的是锡锅加自制工装去金搪锡。缺点是不易掌握，容易桥接，如图15所示。图16是搪锡后贴片机的识别情况。2.无引线表面贴装器件焊端镀金层搪锡除金工艺对于航空航天**等对环境条件要求比较苛刻且可靠性要求较高的产品来说，若焊接前无引线镀金表面贴装器件（例如LCCC、PQFN等封装器件）不进行搪锡处理，器件引线和Sn-Pb焊料之间有不同程度的金层堆积现象，使得器件和焊料之间容易产生金脆现象，器件和焊料之间的机械强度**降低，产品很难经受上百次的温度循环试验，可靠性**降低。所以高可靠产品中的无引线镀金表面贴装器件必须经过有效、可靠的搪锡处理；若金层厚度大于μm，还需进行二次搪锡，以达到完全除金的目的，满足产品可靠性方面的要求。对于QFN器件中心的接地焊端，可以采取手工智能焊台进行二次去金搪锡工艺；对于LCCC城堡形器件需要用预热台或锡锅对镀金焊端进行二次去金搪锡处理。在分别对QFN器件中心的镀金接地焊端和LCCC城堡形器件的镀金焊端进行二次去金处理后，才允许进行焊接。3.射频电连接器焊杯除金工艺1）射频电连接器焊杯。北京直销搪锡机优势锡粉纯度不足：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。

而要获取明确的元器件引线和焊端表面金镀层厚度的信息也有不少难度，即使是电装工艺人员也必须“有心”，设计人员和管理人员就更难了。在这种情况下，高可靠电子产品的工艺人员和操作人员***能做的是对所有不应用“双上锡工艺和动态焊料波工艺”—即波峰焊工艺的元器件镀金引线和焊端一律进行2次搪锡除金处理。相比之下，QJ165B-2014和QJ3117A-2011的规定就明确得多，好得多，容易操作得多。QJ3117A-2011规定：“镀金的导线芯线、电子元器件的引线及焊端等，应按QJ3267-2006的规定进行除金与搪锡”。QJ165B-2014规定：镀金引线或焊端均应进行除金处理，不允许在镀金引线或焊端上直接焊接，镀金引线除金处理应符合QJ3267规定，要求如下：a）镀金引线除金应进行两次搪锡处理。两次搪锡应分别在两个焊料槽中操作；b）镀金引线搪锡的焊料槽，应定期分析焊料中的金和铜的总含量不应超过，否则应更换焊料；c）镀金引线的搪锡一般*局限于焊接部位。：“除金要确保所有元器件引线、端子、焊接接线柱在焊接前，其焊接表面至少95%以上的金应当被去除。将元器件安装到组件之前，两次上锡工艺或动态焊料波可用于除金”。IPC-STD-001F-2014第：执行除金是为了降低焊点脆化失效风险。

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。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。

在焊料中有AuSn4颗粒；图43（b）表示经过烘烤的试样，Ni3Sn4层长大，AuSn4从焊料内部向焊料和PCB基板的界面迁移。由于金属间化合物中Au和Sn的比为1:4，所以即使很少量的Au也会生成较厚的AuSn4。图43（c）表示经过烘烤再进行再流焊的试样焊点，AuSn4化合物从界面溶解进入焊点。2.试验证明：PBGA组件在150℃老化两周后的金脆，表明主裂纹在Au-Sn化合物和Ni-Sn化合物间扩展，裂纹穿过了Ni3Sn4和Ni（P）+层，如图44（a）所示。图44（a）（b）所示为PBGA一侧的SEM图。图中亮的区域为AuSn4化合物，暗的区域为Ni3Sn4化合物，亮的斑点为富Pb焊料。图44（c）（d）所示为PCB一侧的SEM图。图中亮的区域为Ni3Sn4化合物，暗的区域为Ni-P，亮的斑点为富Pb焊料。老化后PBGA组装件的断裂位置如图44所示，其断裂方式与上两种不同，它是在界面处的分层断裂而不是焊料的脆性断裂。这些镀金的PCB焊盘都存在金镀层是否需要“除金”，应该引起我们的高度重视。六.镀金引线除金的争议1.“镀金引线的除金处理”事关大局目前业界个别人对镀金引线的除金处理的必要性和可行性颇有微词。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。北京全自动搪锡机服务电话

全自动焊接机可以实现对火箭、卫星等高科技产品的焊接，包括各种关键部位的焊接。北京直销搪锡机设计

VPH）下降将元件拾起。在元件引脚的各个面上涂覆助焊剂。然后进行一定的预热，使助焊剂活化。接下来各面引脚依次在“侧向波峰”焊料中浸没，通过溶解的方式去除原有镀层，然后再次浸沾助焊剂，再将引脚浸没在焊料中，通过旋转的方式退出焊料，形成搪锡作业。然后在高温的DI水中完成清洗,以去除残留的助焊剂，再在PH工作站上烘干。完成后，元件会被放回拾取位置的定位底座上，通过滑块返回操作员处。9）QFP的真空吸嘴便于更换的真空吸嘴，可根据QFP元件的尺寸进行更换，应当根据器件尺寸，选择能够实现**大覆盖面积的吸嘴。4.深圳艾贝特电子科技有限公司洗金搪锡设备五.镀金PCB焊接中产生的金脆化案例“除金”问题不但涉及到元器件，也涉及到电路板。在PCB焊接中，大量的元器件的引线和焊端的镀层都不镀金，但如果PCB焊盘表面是镀金的，也同样会产生金脆化现象。例如，PCB焊盘表面的镀层是化学镀Ni-Au（ENIG）会怎么样？1.试验证明：当PBGA在化学镀镍/金焊盘表面贴装并按常规再流焊接后，再在150℃温度下烘烤2周后进行第二次再流焊接也将产生AuSn4，并进入焊点，从而产生金脆化。图43（a）表示刚再流焊后的试样，在焊料和PCB基板焊盘界面*有一层薄的Ni3Sn4层。北京直销搪锡机设计