２１８ 电子工艺技术 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２０１４年７月 第３５卷第４期 镀金引线ＳＭＤ焊接工艺方法探讨 杨艺峰 ，车飞 ，周承平 ，吴夏凯。 （１．湖北三江航天红峰控制有限公司，’湖北孝感４３２０００； ２．湖北三江航天红林探控有限公司，湖北孝感４３２０００） 摘要：随着武器系统高可靠性要求的不断加强和国产电子元器件基础水平的不断提高，越来越多的陶瓷 封装军用ＳＭＤ开始应用于型号产品。该类器件的引线多采用镀金工艺，焊接时必须进行除金处理。用四种焊接 工艺方法对镀金引脚器件焊接，对比分析器件焊点的焊接质量，得出镀金引脚器件最佳焊接工艺方法。 关键词：镀金；引脚；焊点；质量分析 中国分类号：ＴＮ６０５文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—３４７４（２０１４）０４—０２１８—０５ Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ＳＭ Ｄ ｗｉｔｈ Ｇｏｌｄｉｎｇ・ｐｌａｔｅｄ Ｌｅａｄ ＹＡＮＧ Ｙｉ－ｆｅｎｇ’ＣＨＥ Ｆｅｉ’ＺＨＯＵ Ｃｈｅｎｇ．ｐｉｎｇ’ＷＵ Ｘｉａ．ｋａｉ ，，，Ｉ １．Ｈｏｎｇｆｅｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌｔｄ．Ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｓａｎｊｉａｎｇ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ，Ｘｉａｏｇａｎ ４３２０００．Ｃｈｉｎａ； ２．Ｈｏｎｇｌｉｎ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌｔｄ．Ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｓａｎｊｉａｎｇ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ，Ｘｉａｏｇａｎ ４３２０００，Ｃｈｉｎａ ｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｗｅａｐｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｃｅｒａｍｉｃ ｐａｃｋａｇｉｎｇ ｏｆ ＳＭＤ ａｐｐｌｙ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｌｉｔａｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｌｅａｄ ｉｓ ｍｏｓｔｌｙ ｐｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｇｏｌｄ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｇｏｌｄ ｃｏａｔｉｎｇ ｍｕｓｔ ｂｅ ｒｅｍｏｖｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｓ ｔｏ ｂｅ ｓｏｌｄｅｒｅｄ．Ｃｏｍｐａｒｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｏｌｄｅｒ ｊｏｉｎｔｓ ｏｆ ｇｏｌｄｉｎｇ－ｐｌａｔｅｄ ｌｅａｄ ＳＭＴ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｕｓｉｎｇ ｆｏｕｒ ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｇｅｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｇｏｌｄｉｎｇ－ ｐｌａｔｅｄ ｌｅａｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｇｏｌｄｉｎｇ－ｐｌａｔｅｄ；Ｌｅａｄ；Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ ｊｏｉｎｔ；Ｑｕａｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｃｏｄｅ：Ａ Ａｒｔｉｃｌｅ ＩＤ：１Ｏ０１．３４７４，２０１ ４，０４．０２１ ８．０５ 按照现行航天标准ＱＪ３２６７—２００６《电子元器件搪 锡工艺技术要求》和ＱＪ３Ｏｌ卜１９９８《航天电子电气产 品焊接通用技术要求》的规定，器件引线镀金层厚 度在１．２７ ｍ以上的，必须进行“除金”，即搪锡处 技术发展的需要。 １镀金引脚搪锡要求 １．１为什么镀金器件要做搪锡处理 理。而按照ＧＪＢ１４２０Ｂ一２０１１《半导体集成电路外壳总 规范》的要求，器件引绩镀金层 度应在１．３～５．７ ｍ。 Ａｕ虽然是对钎料而言，具有很好的润湿性。但 是当钎料中金的质量分数超过３％，会使焊点变脆， 综合这两个标准，可以认为镀金ＳＭＤ搪锡是必须进 行的。 机械强度下降而引发质量问题ｎ。］。从２０世纪８Ｏ年代 起，在国内外公开文献中，均可以发现有因金脆导 致的质量问题报道ｐ】。因此，国内航天标准一直要求 镀金元器件必须进行搪锡处理。在通孔安装元器件 由于ＳＭＤ器件封装集成度高，尤其是ＱＦＰ封 装，其引线间距很小且较柔软，在通孔安装元器件 时搪锡惯用的锡锅搪锡极容易产生桥连或使器件因 稍受外力而引线变形，这都将直接影响再流焊接的 质量甚至使器件无法正常贴装。而采用手工搪锡或 广泛采用的年代，锡锅搪锡工艺被广泛应用。 １．２当前国内外标准对此类工艺的要求 尽管业内充分认识到金脆的危害，但是随着表 面安装元器件的广泛使用，传统的搪锡方法，无论 手工焊接工艺，其效率和质量也大大降低，不适应 作者简介：杨艺峰（１ ９６５一）．男，毕业于湖北工业大学，高级工程师，主要从事电装工艺工作。 基金项目：国防科技工业技术基础科研项目（项目编号：Ｚ０４２０１ＯＢＯ０２）。 电子－Ｉ－艺技术 ２们 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２０１４年７月 第３５卷第４期 艺窗口，提升组装质量和可靠性； 行可靠性仿真，在产品实际运行中进行验证并修正 （４）开展混装工艺技术研究，提供混合组装工 仿真模型，支撑无铅器件的批量应用； 艺技术要求，并进行混装焊点可靠性研究，对器件 （２）研究各种无铅器件组装后的混装焊点在疲 的选型等提供技术支持； 劳、机械可靠性、温度循环等方面的可靠性，并进 （５）开展新型返修技术研究，认证引入新型自 行可靠性仿真，在产品实际运行中进行验证并修正 动返修设备，提高返修成功率，降低设备损耗。 仿真模型。 ３．４测试系统 （１）研究开发可焊性测试标准，统一元器件厂 ４结束语 家与使用方的测试标准，解决标准选择差异带来的 元器件的选取合理与否直接关系到产品的质 结果差异； 量，在其电气性能确定后，还应根据具体组装能力 （２）研究无铅焊点对检测设备的要求，形成标 从元器件材料、封装形式、可承受焊接温度、可焊 准规范，满足现场检验标准要求。 性、敏感度等各个方面加以综合考虑，才能保证产 ３．５可靠性 品的可制造性。同时，在生产制造中严格控制组装 （１）研究各种无铅器件组装后的无铅焊点在疲 工艺的各个环节，只有这样才能保证产品具有良好 劳、机械可靠性、温度循环等方面的可靠性，并进 的可靠性。 （续完）（收稿日期：２０１４—０１—０６） （上接第２ｏ９页）束，全面评价产品设计和工艺方案设 （＿Ｙ－－－￣，２２１页）本文所述二次焊接，均为未拆卸元器 计，并提供反馈信息以优化产品总体性能，保证其 件的直接焊接处理，对于某些单位采用的设计专用 可制造性和可装配性，从而加快产品的开发过程。 印制板采用返修工作站进行器件搪锡在焊料熔融时 取下器件再进行实际产品装配的方法未作相关焊点 参考文献： 金相分析和对比。 【１ｌ 陈正浩．电子装联可制造性设计【Ｊ】．电子工艺技术，】 ２００６，２７（３）：１７７－１８０． 参考文献 ｆ２］梁万雷，曹白杨．表面组装印制电路板的可制造性设计『Ｊ】．电子 【１］樊融融．现代电子装联工艺可靠性［Ｍ］．北京：电子工业出版 工艺技术，２００６，２９（２）：７４－７６． 社，２０１２． 【３】朱松青．基于集成ＤＦＭ的产品开发明．机电—体化，２００２（４）：３８－－４０． 【２］曾福林，邱华盛，刘哲，等．“Ｉｍ—Ｓｎ＋热处理”涂层工艺研究【Ｊ］ ．【４】江平．ＤＦＭ软件的应用性研究『Ｊ１．电子工艺技术，２００８， 电子工艺技术，２０１１，３２（２）：７６—７９． ２９（６）：３３ １－３３３． 【３］张伟，王玉龙，李静秋．振动条件下的ＣＱＦＰ器件高可靠组装工艺 【５１张文怡，王骏，杨春霞．ＤＦＭ技术在ＰＣＢ设计中的应用【Ｊ】．电子工 ＩＪ】．电子工艺技术，２０１２，３３（３）：１６０—１６４． 艺技术，２０１０，３１（５）：２８１—２８５． （收稿日期：２０１４—０５—１６） ［４】张伟，石宝松，孙慧，等．电子产品元器件去金工艺研究［Ｊ］．电子 工艺技术，２０１３，３４（５）：２７３—２７５． （收稿日期：２０１４－０５－０７） （上接第２３６页）Ｉ ｅｔ浆料直写技术为新技术，加工精度 ２６（２）：７５—８１． 高。因此，在合适的场合可选用相匹配的加工方式。 【３】赵飞，党元兰．ＬＴＣＣ电路加工中的关键技术分析［Ｊ］．电子工艺 技术，２０１３，３４（１）：３７—３９． ６展望 ［４】唐小平，严英占，张晨曦．提高ＬＴＣＣ叠片精度的工艺研究［Ｊ】 ．ＬＴＣＣ技术具有独特的优势，关于其性能的提升 电子工艺技术，２０１３，３４（４）：２２０—２２２． ［５】，王丛香，谢廉忠，等．基￣ＬＴＣＣ基板的薄膜微带线制作技术 方法和精细加工方式的研究正迅速展开。在上述方 ［Ｃ 十三届全国混合集成电路学术会议论文集，２００３：８７－９３． 法中，有些方法仍处于起步阶段，需要特殊的设备 【６］Ｗｏｌｔｅｒ Ｋｌａｕｓ－Ｊｕｒｇｅｎ，Ｈｉｌｄｅｂｒａｎｄｔ Ｓａｍｕｅ１．Ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ 予以支撑。但是随着电路性能需求的牵引和加工技 ｏｎ ＬＴＣＣ［Ｃ］．３１ｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｐｒｉｎｇ Ｓｅｍｉｎａｒ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ 术的进步，ＬＴＣＣ模块表面精细线条加工手段会日趋 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８：５２６—５３０． 走向成熟，为ＬＴＣＣ模块性能的提升提供有力支持。 【７】Ｖａｓｕｄｉｖａｎ Ｓ，Ｗａｎｇ Ｚｈｉｐｉｎｇ．Ｆｉｎｅ ｌｉｎｅ ｓｃｒｅｅｎ ｐｒｉｎｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｆｏｒ ｐｏｌｙｍｅｒ ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ［Ｃ］．１２ｔｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 参考文献 Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｆＥＰＴＣ），２０１０：８９—９３． 【１】郎鹏．微组装中的ＬＴＣＣ基板制造技术【Ｊ】．电子工艺技术， 『８ 王振宇．喷墨印刷技术在印刷电路板中的应用［８］ＪＪ．数码印刷， ２００８，２９（１）：１６—１８． ２００９．８：５６—５８． （收稿日期：２０１４－０４－１９） 【２】何健锋．ＬＴＣＣ基板制造及控制技术【ＪＪ．电子工艺技术，２００５，
