宋 洋,崔洪波,刘 波

(中国电子科技集团公司第五十五研究所,江苏 南京 210001)

在航天及军用电子组件组装与封装领域,具有高可靠的内部焊点至关重要。由于军用微波电子元件具有高度定制的特点,装配工艺比较复杂,往往需要多道焊接工序配合完成。而软钎焊钎料一般需要在液相线以上15～20℃完成焊接,这决定了军用微波组件需要开发不同温度梯度的钎料完成装配,即需要在目前应用最广泛的锡铅钎料完成焊接后,在140～160℃范围内应用低温钎料进行后道的元件装配。

在140～160℃温度区间内,常见钎料有In基钎料和Bi基钎料。由于军用电子器件服役环境通常比较恶劣,需要经历多次热循环冲击,因此应用于电子封装和组装的软钎焊钎料通常需要受到低周疲劳作用和较高的应力作用。Bi基钎料具有较高的抗拉强度,但是几乎不能发生塑性变形,脆性大,且抗蠕变性能很差,难以满足高可靠军品环境下的使用要求。与之相比,In基钎料因具有更好的延展性而具有优良的抗疲劳能力和蠕变抗力[1],且其熔点在140℃左右,从装配角度来说可以满足军用复杂组件分步焊接的需求。

而与传统锡铅钎料相比,In基钎料也具有特有优势。锡铅钎料钎焊时Au元素的溶解会使焊接界面生成AuSn4脆性相金属间化合物,容易导致焊点长期可靠性下降,是业界普遍公认的难题[2-8]。为此,军用高可靠微波组件装联工艺要求 “见金必搪锡”,即对于器件焊端、引线端子等镀金表面必须经1～2次搪锡去金才可进行正常钎焊[9-10]。……