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元器件镀金引线/焊端除金搪锡终结篇 (四)
中国电子科技集团公司第十研究所
陈正浩
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。
PCB Ni-Au ENIG
例如, 焊盘表面的镀层是化学镀 ( )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,
150 2 AuSn4
再在 ℃温度下烘烤 周后进行第二次再流焊接也将产生 ,并进
入焊点,从而产生金脆化。
1
图42 焊点在不同条件下的切面SEM 图
42 a PCB
图 ()表示刚再流焊后的试样,在焊料和 基板焊盘界面仅有
一层薄的Ni3Sn4层,在焊料中有AuSn4 颗粒;
42 b Ni3Sn4 AuSn4
图 ()表示经过烘烤的试样, 层长大, 从焊料内部
PCB Au Sn 1:4
向焊料和 基板的界面迁移。由于金属间化合物中 和 的比为 ,
Au AuSn4
所以即使很少量的 也会生成较厚的 。
42 c AuSn4
图 ()表示经过烘烤再进行再流焊的试样焊点, 化合物从
界面溶解进入焊点。
2. PBGA 150 Au-Sn
试验证明: 组件在 ℃老化两周后的金脆,表明主裂纹在
Ni-Sn Ni3Sn4 Ni P +
化合物和 化合物间扩展,裂纹穿过了 和 () 层,如图
43 a
()所示。
2
43 PBGA 150
图 组件在 ℃老化两周后的金脆
43 a b PBGA SEM AuSn4
图 ()()所示为 一侧的 图。图中亮的区域为
Ni3Sn4 Pb
化合物,暗的区域为 化合物,亮的斑点为富 焊料。
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