在許多情況中,對(duì)引腳進(jìn)行自動(dòng)鍍錫成為目前組裝工藝的要求。這是一個(gè)受控的,受到嚴(yán)格管理的,最好是自動(dòng)進(jìn)行的工藝,因?yàn)橐箦冨a質(zhì)量一樣,重復(fù)性好。要求引腳鍍錫,最早大約是在二十五年前開始,當(dāng)時(shí)軍方認(rèn)為,不能熔合的電鍍表面不適合高可靠性環(huán)境。人們發(fā)現(xiàn),電鍍表面在不夠牢固耐用,不能抵御氧化作用侵蝕鍍層下面引腳,焊點(diǎn)會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障。
如今,在高可靠性應(yīng)用中,在引腳表面鍍錫的最常見原因是去掉電子器件上的鍍金表面上的金。不希望在焊J點(diǎn)有金的一個(gè)原因是,金可能會(huì)導(dǎo)致眾所周知的金脆裂現(xiàn)象。在鍍錫工藝中,這些元件在焊錫池中侵漬,把金洗掉。然后再重新鍍錫,形成錫/鉛表面。這個(gè)工藝使用兩個(gè)焊錫罐一一在其中一個(gè)罐中洗掉現(xiàn)有表面或金屬互化物及其他金屬,用另一個(gè)罐在元件上鍍上新的表面。
在引腳表面鍍錫的第二個(gè)最常見的理由是有大量以前留下來的元件,這些元件已經(jīng)儲(chǔ)存了很長(zhǎng)時(shí)間,可能由于氧化,也可能只是因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng),它們的可焊性可能下降,—不能保證在組裝工藝中形成牢固的連接。
去掉這些元件中原有的鍍金表面,通過浸漬均勻地在表面均勻地鍍上一層新的可焊性好(表現(xiàn)出良好的潤濕特性)的錫,在這些元件進(jìn)行組裝時(shí),至少可以保證有比較高的成功率。
在引腳表面鍍錫的另外一個(gè)原因是,是把表面無鉛的現(xiàn)代元件轉(zhuǎn)換為和錫鉛組裝兼容,這又是針對(duì)高可靠性產(chǎn)品。自從實(shí)施RoHS以來,錫鉛表面處理元件的庫存越來越少,所以這些元件必須在高溫錫鉛焊錫池中浸漬,以便適合在高可靠性產(chǎn)品中使用。
把這些元件在熱焊錫中浸漬,如果處理得當(dāng),就可以“洗”掉元件上的錫,這樣,就可以用錫鉛焊錫給引腳妥善地重新上錫。在一個(gè)自動(dòng)化引腳上錫系統(tǒng)中,需要具備兩個(gè)焊錫罐的系統(tǒng)進(jìn)行鍍錫:一個(gè)焊錫罐吸收污染物一一必須對(duì)焊錫罐中焊錫純度進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)焊錫中的金或者不希望有的物質(zhì)含量達(dá)到某個(gè)飽和點(diǎn)時(shí),就要換用另一個(gè)焊錫罐。用第二個(gè)未用過的焊錫罐,把新鮮和無污染的焊錫對(duì)引腳重新鍍錫。不要用一個(gè)焊錫罐做所有這些事!當(dāng)然,反過來也是正常的一一為了把鍍了錫鉛的元件上的鉛去掉,重新鍍上錫,以便用于要求符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的元件,也要輪流使用兩個(gè)錫罐。
雖然所有這些做法并不是常見的,但是,在要求電路板符合RoHS條例的現(xiàn)代產(chǎn)品中,電路板上有表面鍍錫鉛表面的傳統(tǒng)元件的情況時(shí),也需要鍍錫。因此,我們要去掉引腳上的鍍層或者表面處理,用RoHS兼容的鍍層或者表面處理取而代之。減少錫晶須是引腳表面鍍錫的另一個(gè)原因。減少錫晶須的重要性在于,在轉(zhuǎn)到使用高含錫無鉛合金時(shí),似乎人人都關(guān)注錫晶須問題。嘉立創(chuàng)激光鋼網(wǎng)
美國航空航天局曾發(fā)表論文說,實(shí)際上,減輕錫晶須和防止它們生長(zhǎng)的唯一可靠方法,是把引腳浸在熔融合金中。這樣做將在引腳表形成一層“熔合”的金屬互化物,它不像非熔融電鍍的表面處理一一這種表面處理頗像沙子上的涂層,它沒有(和表面層下面的金屬)熔合,在一定條件下容易生長(zhǎng)錫晶須。
對(duì)于一個(gè)成功的引腳表面鍍錫自動(dòng)化工藝,有幾個(gè)基本但非常關(guān)鍵的要求。如上所述,必而使用兩個(gè)焊錫罐,一個(gè)用來把不要的金屬洗掉,第二個(gè)是未受污染的罐,使用正確的合金對(duì)引腳重新鍍錫。
第二個(gè)要求是焊錫罐中的焊錫是流動(dòng)的,不是靜止的,因?yàn)榱鲃?dòng)的焊錫(特別是在擦洗錫罐中的焊錫)會(huì)把引腳表面的污染或者把引腳表面的材料清除掉,如把金從鄰近引腳的地方清除掉。當(dāng)元件從焊錫中拉出時(shí),流動(dòng)的焊錫使污染不會(huì)被拉回來,不會(huì)沉積到元件的引腳上。對(duì)于第一個(gè)擦洗錫罐,對(duì)焊錫進(jìn)行一定程度的攪動(dòng)也十分重要,因?yàn)檫@樣做實(shí)際上有助于去掉金或引腳上的焊錫。用機(jī)械的方法把元件保持在池中,就可以很容易做到這點(diǎn)。
在第二個(gè)焊錫罐中最好充氮?dú)饣蛘叨栊詺怏w,這樣可以提高表面處理的光潔度,并減少錫渣,也減少毛刺和橋連的形成。這些都是人們真正關(guān)注的問題,尤其是使用無鉛焊錫時(shí)。對(duì)助焊劑加以控制,并在惰性氣體氛圍中鍍錫,這些只能在一個(gè)受控的環(huán)境才能真正做到,所以,一定要使用控制環(huán)境的自動(dòng)化工藝。