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背景概述

      當(dāng)在元件鍍Au引腳上熱浸 Sn-Pb焊料時會使引腳上的Au層變脆。在鍍Au引腳上熱浸恰當(dāng)?shù)腟n-Pb焊料涂覆層時,要讓引腳在焊料槽中滯留一定的時間，以使元件引腳上的鍍Au層能充分溶解到焊料槽的熔化焊料中去。

      在這一過程中,引腳上隨后被涂覆上一層Sn-Pb焊料層，以取代原鍍Au層。在元件鍍Au引腳上熱浸Sn-Pb焊料層而誘發(fā)焊料層的脆性如圖No.015-1所示。

在元件鍍Au引腳上熱浸Sn-Pb焊料層而誘發(fā)焊料層的脆性

現(xiàn)象分析

      此涂覆層Au的含量應(yīng)<3wt%，超過此值焊料可能變脆，往往引起焊料涂覆層剝落，在經(jīng)受張力負(fù)荷的地方（即已被彎曲處）尤其如此，如圖No.015-1中紅箭頭所示的從元件引腳上的第一個彎曲處剝落的、變脆的焊料涂覆層的一些小薄片。

形成原因及機(jī)理

(1)形成原因

      此現(xiàn)象的發(fā)生是由于在熱浸的Sn-Pb焊料涂層中，Au含量>3wt%所導(dǎo)致的結(jié)果。

(2)形成機(jī)理

      Au含量在2~6wt%濃度范圍內(nèi)易產(chǎn)生變脆的焊點(diǎn)，這正是Au在電子工業(yè)中只用作焊料焊盤的薄鍍層的原因之一。在熱浸Sn-Pb焊料中，Au薄膜溶解到焊料中，當(dāng)凝固時AuSn4,析出并均勻地分布在焊料中。焊料合金的拉伸、剪切強(qiáng)度隨Au含量的增加而增加。延伸率隨Au含量的增加而減小,在約3wt%處達(dá)到峰值。在老化過程中，析出的AuSn4,顆粒會從焊料內(nèi)部向焊料和引腳基材界面運(yùn)動,并在界面處發(fā)生脆性斷裂。

解決措施

      ①當(dāng)引腳去Au時,引腳必須在熔融焊料中保持足夠長的時間，以讓最初被污染的焊料涂覆層和殘留的Au溶解到熔化的焊料中。

      ②若元件已經(jīng)安裝到PCB組件上，那么就必須將元件從PCBA 組件上卸下來，然后用烙鐵或焊料槽完成手工再搪焊料工作。

      ③在PCBA上可能包含有受污染焊料的眾多連接點(diǎn),要返工重新裝焊，首先應(yīng)對已被Au污染的焊料用吸錫槍吸附干凈，然后對 PCBA的通孔或焊盤用新鮮的焊料再填充。這種處理至少應(yīng)重復(fù)2~3次,以確保Au的濃度低于會導(dǎo)致脆化的濃度。