|
针对电子元器件镀金层去除(去金)及搪锡工艺,需根据元器件类型、镀层厚度和耐温性选择合适方案,以下为专业操作指南:
. a" E' e O8 D O* b G) W2 C7 L- ?6 w y9 t! e
3 ]) v9 M# g+ T" D) ^
1 {: y; n5 b$ k, h) I4 F' k
一、去金方法选择与参数控制; [% F3 \! M5 R% y8 H* }: f8 l# }
# n% p5 y1 F7 D* o* Q. C+ b
1. 化学去金法. A/ N7 n. p1 O) Y& h( j
: X& d1 l4 @/ D! M& U1 o- 适用场景:引脚/焊盘镀金层厚度≤2μm的SMD器件(如QFP、BGA)
; j8 X/ D4 A6 ?& ~- 推荐药剂:
, [1 o& r/ T% e- ***溶液(浓度5%-10%,温度40-50℃):反应速度1-2μm/min,需通风柜操作(毒性强)
; p9 J4 p7 E0 j0 s- 替代方案:**+Fe³⁺酸性体系(pH=1-2,温度60℃),环保但速度较慢(0.5μm/min)7 y L6 r1 {$ j( q) @& }$ D5 e
- 操作要点:9 A j/ c/ G" b* g3 h0 F( B3 ?" O
- 浸泡时间精确控制(镀层厚度/腐蚀速率+10%裕量)
8 R+ w! @! R/ u: ]* i- 去金后立即用去离子水超声清洗(频率40kHz,3分钟)
& ^$ [& A% ^9 F' `0 m8 j( ^$ Z4 A( ^2 q3 v
2. 电解去金法+ P: I. _" t& M2 T' }! g( _( G
: a. Q$ B7 U2 J$ I' g9 z- 适用场景:局部去金或厚金层(>5μm)器件(如大功率模块)
$ [1 D: X# F& t! n- 参数设置:+ i6 t$ k3 H o0 P6 s" i
- 阳极:不锈钢板;阴极:工件
D. h5 M6 o" @9 S0 ^- 电解液:***(100g/L)+柠檬酸(50g/L),温度25℃: \; v4 s; q3 A% }
- 电流密度:0.5-1A/dm²,电压3-5V
" M3 z' C- R/ r# R5 _6 }- 优势:可定点去金,避免化学液接触塑封体; p6 B0 }' U; O4 w* }7 |
1 h! T3 E2 u4 s1 n
9 n4 m) \ J8 w) Z P: W
Z0 h+ C$ c+ z; w! o二、搪锡工艺关键控制点
. [4 H9 b# K' p. R7 l) ^* N4 n7 e* q
1. 焊料选择
1 i1 K3 t5 x# h/ b5 e |9 }6 B. k+ n/ e- q
- 常规应用:Sn63/Pb37焊料(熔点183℃),需符合RoHS时改用SAC305(Sn96.5/Ag3/Cu0.5,熔点217-220℃)8 B2 d1 I+ ^; q! Q
- 特殊要求:高频器件建议含Ag焊料(降低界面电阻)' `: `9 ~$ j# Y! d2 T( e8 }2 e8 a
* Z0 z7 @, P1 Z. f" o2. 温度-时间曲线
! u) M# g0 ^: E% F
5 b q: N5 t7 Y6 h4 T: a4 h f工艺阶段 温度范围 持续时间 目标
: |/ f; v5 [$ V7 j6 Z3 v预热 150-180℃ 60-90秒 均匀升温,减少热冲击 / ~4 B# M( \ w7 ]$ d: z9 y& p
搪锡 焊料熔点+20℃ 3-5秒 确保润湿,避免IMC过厚
, X' J+ q: g0 Y+ w6 [# T/ P' r( g冷却 <100℃/s速率 自然冷却 防止热裂
7 R% ?& {8 T) R$ _. k) J* a# A* w4 S0 ~' X7 o v- }
3. 润湿性增强措施' H8 i: r9 [: ?/ h9 u" x$ J
9 f# g9 O( E% v
- 助焊剂:选用RM**(如Alpha EF8000),固体含量15%-20%
* S" ]2 D, G4 B/ }, a$ v: W1 @% d- 镀层处理:去金后立即进行,镍层暴露超过24小时需**活化(浓度10%,30秒)! l, P4 Z( { f4 T" Y
4 v S& t( ?5 N! j% B% H5 w0 J
" `+ Q9 X$ _, M7 ^, ]
$ W2 |3 ~& J3 D三、损伤防护关键技术
0 Q& x% ]- D6 J- b; }7 V
3 T* s3 b% |- v/ Z, L6 l/ I1. 热敏感器件保护
2 a! s' z( J, l: R
4 S1 r: z' h- |5 X- X- 局部屏蔽:对塑封IC用耐高温胶带(聚酰亚胺胶带,耐温400℃)覆盖非焊接区
# |1 a1 R/ ~& D$ _* y- 阶梯加热:BGA类器件采用预热台+热风*组合,控制ΔT≤3℃/s' l( t! p2 g. S B9 t0 c
6 V1 ]3 V. d0 ~/ }; T( j/ E
2. 化学腐蚀防护
/ m! e1 q! l9 F, I/ e% r% q5 X* ^: `: A; F
- 掩膜技术:使用光刻胶(如SU-8 2000系列)保护不需去金区域* N; ]% g, K) X9 [2 q
- 中和处理:***去金后需过**钠溶液(5%)中和残留
- B% }" [4 T5 F0 R- X" j/ f
0 n9 i6 y$ t( Q. b! L) y4 K# R& {6 L) ?4 [: ^ t
2 n% D9 N, a* |) @
四、质量验证方法' L+ X8 ~, m. w
7 X! v( u2 ^' [; W3 e( _& `
1. 去金效果检测:
7 Y4 s0 W" |& c3 n& Y0 `7 z) @+ s; h
- XRF测厚仪检测残留金层(要求<0.1μm)
6 e: l1 U3 Z8 V$ F1 T$ S5 ^1 a- 硝酸蒸汽测试:暴露镍层应无气泡(金未去净会反应)
, g3 _2 @! e. h2. 搪锡质量评估:
* O8 j5 p. B- s( Y* ?+ ~. w* `; |
9 N8 p# ]/ ?) O- 润湿角测量(需<30°)8 \. J3 }& s# _! |1 l# u
- 切片分析IMC层厚度(要求1-3μm,Cu₆Sn₅为主)6 o6 o: |7 S' x6 A0 w
( r" n+ S% o2 I- `0 {, {8 K2 v
2 A3 r2 y/ W# w( M3 I
% q8 s: F d: U# M( U) t五、替代方案参考4 H5 K6 U# i+ J: g
% e. j+ H/ o- W7 J4 L2 \: t5 i1 [& i若器件允许保留金层,可采用:
0 Y5 b) b; T0 {0 G5 n; r) ^- s5 O# U5 b- y9 T( L
- 低温焊接:使用Au-Sn共晶焊料(熔点280℃),需氮气保护* i0 O5 O3 [/ H* h
- 超声辅助焊接:频率60kHz,压力0.2MPa,可降低温度至150℃7 c4 q; m* @, Y( q6 x. u
; k' `/ k W0 p# n
- R8 k' ]' g( z b- P8 h; k" e' x$ Q
注意事项:+ P: A' z) P4 [+ Y4 l
8 J/ V1 v* }( c8 s- F( h9 N0 u- 军工级元器件需遵循MIL-S**-883 Method 2012.8标准
j7 j2 w) @/ c- W; O7 `* s% Z- 批量生产前务必在报废批次做DOE实验(建议采用田口法优化参数)
; E) D! t T4 t# U0 X+ O
$ j( @" `0 k% |; s/ K6 N(建议在无尘车间操作,湿度控制在40%±5%,避免氧化影响)8 ?4 q# Q+ I+ ^* S
/ @9 }1 `. K& o6 X' Y: |
专业pcb制造' m7 f- g. V* w7 x( l f+ [
陈生
: _8 q# J( Q# J# v) v13006651771(微信同号)& | o4 d$ k* K5 @' R
pcb68888@163.com
" ]: _3 C8 C! l6 n7 Q7 A& Z9 F' d3 G4 k- ]4 t' l# z2 g# X# P: N
|
|