同远表面:板级装配中电子元器件镀金引线处理

根据不同的要求与应用场合,镀金可分为以下3种类型:一是镀硬金,厚度应大于0.05μm,用于反复插拔使用的金手指镀金,金层不仅要求耐磨,且有较高的厚度;二是焊接用镀金,印制板一般在镍表面镀金,焊接实质上是在镍表面进行,金层是为了保护新鲜镍表面(不被氧化)的,所以金层在保证镍表面不被氧化的条件下,应越薄越好,在焊接过程中很薄的金层迅速熔融入焊料中,也叫镀(软金)“水金”,镀金的厚度是很薄的,大多数控制在0.05μm左右;三是金属丝焊接用镀金,由于金属丝(金丝或铝丝等)是直接焊接在金层上的,因此要求有较厚的金层,一般金层厚度应在3μm左右(www.mairen.net)。

金是人们最为熟悉的贵金属。其元素符号是Au,原子序数为79,相对原子质量为197.2,相对密度为19.3,熔点1063℃,沸点2966℃,化合价为1或3。金的晶体类型为面心立方体,晶格常数a为0.4079nm。由于其具有优越的化学稳定性,以及不易氧化、焊接性好、耐磨、导电性好、接触电阻小等优点,在电子行业中被普遍应用。

20世纪80年代,航天某研究所在一个产品的故障分析中首次提出了“金脆”问题,后经过相关部门失效机理分析中心的科学检测,发现正是由于镀金引线没有去金,焊接后形成金锡合金,焊点产生“金脆”现象,因而造成产品故障。

该现象引起了重视,随后在航天系统内部提出镀金引线在焊接前要进行搪锡处理。所谓“金脆”现象,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AuSn4。在这种化合物中,当金的含量达到3%时就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。图1是金、银、镍等金属在熔融的Sn63Pb37中的溶解率。

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