关于可焊性试验的试验方法及设备研制的探讨

就电子元器件可焊性试验的有关问题进行了探讨,着重介绍了具体的试验方法、所用到的试验设备以及根据标准制定的主要技术指标和设备计量方法,有一定的参考价值。

LGA焊盘设计对焊盘可焊性的影响探究

本文针对栅格阵列封装(Land Grid Array,LGA)焊盘设计的可焊性进行了深入探究,旨在填补现有研究中对焊盘可焊性后失效产品在SMT工艺中焊接表现的认知空白。研究采用了不同尺寸的表面贴装器件焊盘(Surface Mount Device,SMD)和非阻焊定义焊盘(NonSolder Mask Defined,NSMD),并通过标准化可焊性测试方法,分析了它们的上锡效果。实验结果显示,在同等加工条件下,随着焊盘尺寸的增加,SMD焊盘的上锡率有所提高,但仍存在上锡不良的情况。相比之下,NSMD焊盘在相同尺寸下展现出更优越的可焊性,特别是在焊盘尺寸达到0.12 mm以上时,NSMD焊盘实现了完全的上锡率。这一发现强调了焊盘设计对焊接质量的关键作用,并提示在进行可焊性测试以评估产品焊接性能时,必须考虑到不同设计可能导致焊接表现的差异。另外,研究发现,某些可焊性不佳的焊盘在经过锡膏印刷补焊后,其上锡效果明显增强,这可能与液态锡的表面张力有关。这一观察提供了一种有效的验证方法:面对焊盘可焊性问题时,可通过锡膏印刷补焊来进一步检验焊盘的真实焊接能力。如果补焊成功,表明焊盘的焊接性能正常;反之,则需对焊盘设计或加工工艺进行调整优化。

基于SMT的印制板可焊性不良工艺技术研究

影响印制板可焊性的因素比较多,各种工艺流程比较复杂,批量印制板整体质量控制有一定的难度。通过对生产过程中的流程梳理和分析,并结合检验及试验验证,对引起印制板可焊性不良的原因进行了排查、分析和定位。该分析方法对于类似质量问题的排查具有一定的借鉴和指导意义。

汽车用镀锌钢板电阻点焊可焊性的研究

采用剥离试验、扫描电子显微镜和能谱仪等方法对比分析了不同镀层钢板对电阻点焊可焊性工艺窗口和电极磨损的影响规律。结果表明,与纯锌镀层钢板相比,锌铁合金镀层钢板的点焊工艺窗口要宽33%左右;连续点焊电极寿命约长4 000点,原因在于纯锌镀层更容易与电极帽中的铜发生合金化反应。

爆炸焊接可焊性窗口下限药量试验研究

在T10 /Q2 3 5复合板的爆炸焊接试验中发现 ,成功爆炸焊接所需的实际最少药量比传统可焊性窗口下限动态参数确定的药量还减少了 15 %～ 2 0 %左右 ,由此给出爆炸焊接药量系数修正式。依据修正式对 3Cr13 /Q2 3 5、1Cr18Ni9Ti/铸钢和 62硬质黄铜 /Q2 3 5复合板进行实际爆炸焊接生产检验 ,不仅大大减少了焊接药量和减轻了爆炸效应对环境的危害 ,而且复合板的焊接质量也完全满足工程的使用要求。因此 ,将修正式定义为对复合板爆炸焊接生产具有重要实际指导意义的“最佳焊接药量窗口”。

爆炸焊接装药厚度可焊性窗口

通过X射线观测爆炸焊接复板的运动姿态,得出了爆轰载荷与复板的作用过程,从而提出了在爆炸焊接过程中"爆轰载荷产生的复板的最大弯矩必须大于复板材料在其动态屈服极限时的弯矩而小于其在动态抗拉极限时的弯矩,才能实现成功爆炸焊接"这一新观点,并由此得出了爆炸焊接装药厚度的上限和下限,此即为爆炸焊接装药厚度可焊性窗口.在此基础上,根据界面的微观组织形貌和爆炸焊接结合机理,提出了爆炸焊接装药的"下限法则",此法则不仅将目前爆炸焊接装药量减小了30%,而且又提高了复合材料界面结合质量,同时为某些硬脆材料成功爆炸焊接提供了理论依据.

双立式爆炸焊接R-δ型可焊性窗口

针对双立式爆炸焊接新方法的爆轰驱动特点,通过研究双立式爆炸焊接条件下的焊接下限、焊接上限、临界起爆厚度、临界碰撞角和临界复板厚度等可焊性边界条件,构建了一种静态参数下的双立式爆炸焊接R-δ型可焊性窗口;该窗口综合反映了爆炸焊接中的复板特性和炸药特性两大焊接参数,所建立的铜、不锈钢、铝合金等材料的双立式爆炸焊接R-δ型可焊性窗口可直接运用于工程实践中;根据双立式爆炸焊接R-δ型可焊性窗口设置的15 mm超低药量试验下的304L/Q235b复合板实现了高质量的微小波状结合,说明该窗口可以作为确定双立式爆炸焊接工艺参数的依据.

用于可焊性漆包线漆的聚酯多元醇的合成及性能测定

发展了一种聚酯多元醇,可望应用于制备新型的直焊性耐热漆包线漆。采用间苯二甲酸、己二酸、乙醇胺或乙二醇、三乙醇胺或甘油,通过熔融共缩聚合成一系列聚酯多元醇,然后用甲醚化氨基树脂及溶剂混合、配制成溶液,再涂制成漆包线。研究结果表明系列聚酯多元醇的分子量、酸值均符合漆包线漆制备的技术要求;采用乙醇胺代替乙二醇、三乙醇胺代替甘油在聚酯多元醇的合成反应中具有较高的缩聚反应活性,由此制备的聚酯多元醇具有在350℃至400℃的范围内更快速分解和分解残渣较少的特点,采用此聚酯多元醇作为主要成分、涂制的漆包线在400℃至460℃范围内下可直焊,介质损耗曲线的拐点温度可达到162℃、意味着耐热等级较高。

0.11C-0.6Si-1.6Mn相变诱发塑性(TRIP)钢的成形性和可焊性

通过对新开发的0.11C-0.6Si-1.6MnTR IP钢的成形性能、焊接性能及抗冷裂能力研究,结果表明该钢具备良好的成形性,焊接接头的综合力学性能和冲击韧性良好;虽然焊接热影响区硬化较明显,但由于焊接后无冷裂纹和低温裂纹产生,可焊性很好,不用预热进行焊接。并已成功地试制出了减震器支座和轿车制动踏板臂,实践中也证明该钢具有良好成形性和可焊性。

可焊性光亮锡铋合金电镀工艺研究

研究了一种可焊性光亮锡铋合金电镀工艺的镀液配方和电镀操作条件;测试了镀液的分散能力、深镀能力、阴极电流效率和沉积速度;经小槽电镀,获得外观致密均匀、似镜面光亮、结合力强、具有优良的可焊性镀层.

电沉积可焊性光亮锡－铅合金的研究

提出了一种电沉积可焊性光亮Ｓｎ－Ｐｂ合金的新工艺。研究结果表明：Ｐｂ２＋浓度、溶液温度、阴极电流密度和光亮剂的含量对合金沉积层中Ｐｂ含量有较大影响。在给定的工艺条件下，可得到合Ｐｂ量为１０％左右、可焊性良好的光亮Ｓｎ－Ｐｈ合金沉积层。

电沉积无铅可焊性锡铋合金的研究

提出了一种酸性锡铋合金电沉积工艺。研究了镀液中硫酸铋含量和电流密度对镀层铋含量、电流效率及镀层表面形貌的影响。另外 ,通过循环伏安曲线的测量研究了锡铋合金的电沉积过程 ,结果表明 ,镀层铋含量随硫酸铋含量的增大而增大 ,铋在 - 0 3V时开始析出 ,当电位达到 - 0 6V时 ,锡和铋共同沉积。

电镀可焊性Sn-3.0Ag合金镀层影响因素的研究

研究了甲基磺酸盐体系电镀Sn 3 0Ag合金时 ,镀液成分和镀覆条件对锡银合金镀层中银含量以及阴极极化的影响 ,结果表明 ,镀层中银含量随镀液中银含量的增加、镀液 pH值的降低、光亮剂浓度的增加和阴极电流密度的降低而增加 ,柠檬酸钠和 2 ,3,4 三甲氧基苯甲醛对单金属锡。

镀液中Ce^(3+)离子对锡镀层结构缺陷和可焊性的影响

应用荧光分析法、X光电子能谱法(XPS)及正电子湮没寿命谱法(PALS)等研究了从含硫酸铈添加剂的酸性光亮锡镀液获得的锡镀层结构缺陷与可焊性的关系。结果表明,电镀时Ce与Sn不发生共沉积,Ce^(3+)的主要作用是阻化Sn^(2+)的水解和氧化使镀液稳定,因而使锡镀层纯度提高、结构致密、表层氧含量减少,有利于提高镀层的可焊性。当Ce^(3+)浓度控制在3.5g/L左右时,可使镀层结构缺陷较少,可焊性较佳,说明结构缺陷是影响锡镀层可焊性的直接原因。

电镀锡和可焊性锡合金发展概况

锡及其合金由于优良的耐蚀性和可焊性而广泛应用于电子工业中。总结了电镀锡、锡铅合金和锡铋合金的分类、特点及应用情况。

咪唑化合物在金属铜上形成表面膜的可焊性研究

采用上锡率法研究了咪唑化合物在铜表面所成保护膜的可焊性 ,并探讨了咪唑化合物类型、膜厚、再流焊次数及高温热冲击对该膜可焊性的影响。结果表明 ,不同类型的咪唑化合物可焊性存在明显差异 ,可焊性有一最优的厚度。咪唑化合物保护膜的可焊性在经多次再流焊或高温热冲击后有所下降。但双苯基苯并咪唑化合物仍能保持良好的可焊性。

铜线材电镀可焊性锡工艺

以 2 -甲基醛缩苯胺为主光剂、脂肪醛缩胺为次光剂 ,在硫酸亚锡镀液中 ,1～ 2 0 A/ dm2条件下 ,0 .5 mm的铜线上制得可焊性锡镀层 ,镀层可抗 2 0 0℃、1h老化 ,具有较好的可焊性。

微量元素Bi和Sb的含量对焊锡可焊性的影响

利用正交试验设计、可焊性测试仪测定润湿力的方法，探讨了电子元器件引线上６０焊锡镀层中的微量元素Ｂｉ和Ｓｂ及热浸镀温度对可焊性的影响。方差分析表明，Ｂｉ与Ｓｂ二元素的交互作用对焊锡润湿性能的影响高度显著；微量元素Ｂｉ对焊锡润湿性能影响显著。用正交多项式回归分析，得出了Ｂｉ和Ｓｂ的含量、热浸镀温度与焊锡可焊性间的关系式，用此关系式可对焊锡可焊性进行评价及预测。由试验还得到了Ｂｉ和Ｓｂ的含量及热浸镀温度的优化组合条件。

高强铝合金厚板搅拌摩擦焊可焊性分析

针对7A52和2219高强铝合金进行搅拌摩擦焊可焊性试验研究,初步探讨了工艺参数之间的内在联系及其对焊缝组织和接头性能影响。

锡-锑合金镀层缺陷与可焊性关系

应用正电子湮没寿命谱法研究 Sn-Sb合金镀层中Sb含量对镀层缺陷的影响,考察缺陷类型和浓度与可焊性的关系。结果表明镀层的可焊性主要取决于空位团的大小和浓度,当Sb含量为0.25wt％时,空位团浓度最小,可焊性最佳。