浅析机载电子产品修理中除金工艺及金脆的影响
2019-07-13潘庆国彭文蕾刘姚军
长沙航空职业技术学院学报 2019年2期
胡 猛,潘庆国,彭文蕾,刘姚军
(国营芜湖机械厂,安徽 芜湖 241007)
金由于其具有化学稳定性好、不易氧化、焊接性能好、耐磨、导电性好和接触电阻小等一系列优点,被广泛应用于电子行业中。但在20世纪80年代,某故障产品经相关失效分析中心的科学检测,发现正是由于焊点中形成Au-Sn化合物,产生金脆现象而引起的故障[1]。一般认为,当焊点中金的含量达到3%时就会导致焊点强度降低[2]。在焊接时,金较易于银、铜、铂、镍等金属先溶解到锡铅焊料中,在高温下,Au的溶解及Au-Sn化合物的形成仅需6-7 ms[3]。Au-Sn化合物的维氏硬度高达750,仅次于玻璃,性能较脆,其承载能力有限,易产生裂纹,严重影响了电气连接的可靠性,进而引起电子产品故障。在机载振动条件下,“金脆”现象发生概率会显著增大,因此对于工作可靠性要求较高的设备,电子元器件焊接前的除金作业不容忽视。本文将对机载电子产品维修领域的器件除金方法及“金脆”对焊点强度的影响等开展研究。
1 搪锡除金工艺
1.1 搪锡除金要求
在电子元器件装接过程中,根据相关资料研究表明,焊料与PCB焊盘上的金含量不足以引起焊点的“金脆”现象[4]。因此,待焊接元器件引脚的金镀层是焊点“金脆”发生的重要因素。业界经验总结,搪锡工艺可以有效去除器件引脚的金镀层,当其厚度小于2.54 µm时可以进行一次搪锡除金,大于2.54 µm时可进行两次搪锡作业。
J-STD-001E(焊接的电气和电子组件要求)标准规定[5],以下几种情况需要进行除金作业,一是通孔元器件引线至少95%待焊表面上有厚度大于等于2.54µm的金层;……
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