电子产品元器件去金问题及解决对策

宋慧娟

摘 要：针对电装行业有关工艺规范要求，为避免发生“金脆”现象，需提前在焊接前去除元器件引线镀金层。本文针对电子产品元器件去金时，需要注意的问题及针对性的实用去金工艺对策展开分析。

关键词：电子产品；元器件；去金

由于金的性能具备较强稳定性，且不易产生氧化反应，该优势被广泛运用于不同领域。同时金还具备极强导电性及耐磨性，接触电阻较小多种优点。根据运用领域的不同对镀金工艺划分，包括化学镍金和镀金两种不同的工艺。化学镍金工艺主要是为了保护镍层表面，预防产生氧化反应进而提高可焊性。镀金这一工艺处理方式则可以较好的解决氧化问题，但是在焊接时易发生金脆，可靠性降低。本次研究对于去除电子产品元器件管脚镀金层提出解决方法。

1 “金脆”机理简述

软纤焊的工艺原理，是金属焊料一旦受热熔化后，便在金属器件表面焊接所致浸流、浸润及扩散，再加上逐渐扩散的金属原子，导致晶格点阵内部产生热振动化学反应金属列原子，进而由晶格点阵有效转移至其他晶格，产生了金属化合物IMC进而牢固结合了焊料及焊件。在焊接过程中会对焊料的金最先溶解，[2]从扩散动力学角度分析其主要原因，主要由于Au-Sn化合物，经过间隙扩散机制形成了快速扩散，而AuSn4及Sn的晶体结构相似度较高，僅仅在Au间隙部位存在较大缺陷，因此所致Au-Sn4相形核快速且容易产生。在对工艺项目管理过程中，经常会遇及“金脆”焊点开裂情况。[3]经多项研究认为，金脆情况出现于存在加速度振动这一基础条件上，所致金脆焊点失效，同时还存在较大的冷热环境温差，也会对导致金脆焊点失效。

2 工艺标准需求

“金脆”情况的危害目前已经形成统一认识。通过整理行业内的去金工艺要求，通常认为在达到1.27μm情况下的镀金层厚度，[4]可以在2s时间内溶于低熔点锡铅焊料内。而一旦超出1.27μm情况下的镀金层厚度，则会所致扩散金元素后导致焊点出现脆性。因此工艺去金标准要求针对超出1.27μm情况下的镀金层厚度，需要至少一次性去除搪锡，针对超出25μm情况下的镀金层厚度，需要完成重复2次的去除搪锡。随着目前电子产品元器件对“金脆”所致危害情况的重视度逐步增加，提高了处理镀金层的“去金”严格化工艺标准需求。

3 “去金”方法

3.1 有引线表面贴装器件去金工艺要求

有引线表面贴装元器件的去金方法，主要包括运用烙铁手工搪锡去金法，确保搪锡的温度需要相较普通的镀铅锡元器件搪锡温度超出，控制2～3s的260℃～280℃，之后运用吸锡绳完成对表面搪锡吸除之后，假若表面的镀金层厚度超出25μm，那么需要再次完成搪锡处理。也可运用浸锡法去金，此种方法针对分立的插装元器件比较适用，其中涵盖了多引脚IC。在具体操作过程中，可用纱布保护元器件的引线根部，进而有效预防焊料及受热逐步沿线爬升。

3.2 无引线表面贴装器件去金工艺要求

无引线表面贴装元器件的去金工艺通常采用回流搪锡法，该种工艺方法运用需要加设返修站点和控温加热板，也就是说需要在完全开放的工作站点环境中，模拟回流焊的曲线设备及去金工艺。但是考虑到目前愈来愈复杂且可靠的元器件，普遍运用陶瓷封装工艺，因此对此类元器件的搪锡焊接均以受热沿线爬升为主。在具体操作过程中，通过针对该工艺要求设置专用的印刷工装，借助印刷焊膏及回流焊接的工艺流程，对锡膏融合之后可以将元器件快速取出后达到高温度条件下，通过运用吸锡绳将焊料吸除之后即实现了去金。

3.3 射频电连接器焊杯去金工艺要求

射频电连接器焊杯的去金，去金工艺要求较特殊，通常镀金层厚度2μm，此种情况下元器件的化学镀金工艺等同所致产生诸多比较严重的焊接后果。运用双锡锅完成浸锡之后，将已经覆盖焊剂的镀金吟弦，能够浸于专用的去金工艺锡锅之内，控制2～3s的时间，确保温度可以控制在手工搪锡的温度标准以下，并且要求金锡锅内部控制1%以内的焊料金属杂质。之后通过在普通的锡锅内，将焊杯再次浸入完成二次搪锡，控制重复二次搪锡的时间、温度，均等同专用的金锡锅。但是需要严格控制在0.3%以内的焊料金属杂质。为了预防出现焊料沿着引线爬升情况对元器件本身造成损害，需要在操作过程中通过运用纱布保护根部引线。除此之外还需要借助玻封二极管的诸多热敏类元器件，完成散热处理。

4 结语

总之，电子产品元器件的“去金”尤为关键，尤其针对运用可靠性需求较高的环境中，目前广泛运用镀金类引线元器件。需要重视易熔的锡铅焊料，形成Au-Sn合金所致“金脆”情况发生，提高焊接可靠性。因此对电子产品元器件的去金处理，经过本次研究笔者还认为需要仔细识别元器件的类型，进针对性进行去金工艺方法，确保“去金”效果同时也不会损坏元器件。

参考文献：

[1]杨秀莲.我国废旧电子产品回收处理存在的问题及对策研究[J].蚌埠学院学报，2015，2（2）：54-57.

[2]黄昊明，杨图龙，黄千团.通信类电子产品开发中存在的问题与解决对策[J].中国高新技术企业，2016（19）：26-27.

[3]张琦.电子元器件的失效与故障问题分析[J].数码世界，2017（7）：302.

[4]夏虹.对电子元器件引线“除金”与安装加固的再认识[J].质量与可靠性，2016（4）：32-33.