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山西快乐十分最高遗漏:平行縫焊工藝抗鹽霧腐蝕技術研究-蓋板表面鍍層

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發布人:奔普儀器   瀏覽   次【字號 】 發布時間:2012年6月30日 打印本頁
3.1.2優化焊接工藝技術

山西快乐十分前三预测 www.cxclik.com.cn     抗鹽霧產品在焊縫過程中,需要剔除焊框焊區有凹凸、深劃痕、毛飛邊,蓋板凹凸不平、缺損、毛刺大的管殼,這些缺陷都會對抗鹽霧產生影響。電極材料必須控制在一定的硬度指標,不能因電極磨損沾污焊邊,同時,電極表面必須保持光潔度;縫焊過程中,電極出現電蝕或明顯的磨損后必須即時更換。

    電極錐度控制在13°~15°較為理想。采用小錐度電極,使電極與蓋板焊框接觸面增大,拐角電場及熱集中減弱,打火和過熱燒蝕減輕,但小錐度電極會使焊縫變寬,增加焊邊損傷面積,造成焊邊不光滑、電極磨損快等缺點。

    由于平行縫焊工藝在蓋板角部存在一個引導邊焊接,因此通常在角部進行兩次焊接,而且拐角處的熱場明顯大于其他位置,如圖5所示。

平行縫焊蓋板角部重疊焊接示意圖

    采用常規焊接技術縫焊的產品,在鹽霧試驗后,可以看出在四個角部區域出現明顯的銹蝕點,如圖6所示。

角部出現的銹蝕

    為了解決角部的銹蝕問題,在焊接程序中,通過把每邊開始與結束位置1mm處的焊接功率降低50W,則可通過降低角部的焊接能量來減小角部的焊接損傷,且角部經過重復焊接后,對氣密性不會有影響。圖7所示為焊接過程中功率調節示意圖,上面線段為焊接功率,下面線段為焊接周期。

焊接焊邊功率調節示意圖

    圖8所示為角部功率進行調節后樣品的鹽霧試驗結果,從圖中可以看出,角部的銹蝕得到明顯改善。

功率調節厚鹽霧試驗結果

    通過工藝的優化,可以減小平行縫焊產品焊邊的鹽霧銹蝕面積,在不增加封裝成本和工藝更改的情況下,提升產品的抗鹽霧能力。

    3.2Au80Sn20合金焊料封蓋

    帶AuSn合金焊料環的蓋板,其封蓋原理通常是通過熔封爐加熱整個外殼,當爐溫達到或超過焊料的玻璃轉換溫度時,使焊料熔化后在基座封接環的金屬化區產生均勻致密的焊料浸潤,形成氣密性焊接。由于金具有很高的化學穩定性,Au80Sn20合金焊料中金的含量高達80%,焊料熔化后在鹽霧環境下不會產生任何銹蝕。由于熔封封蓋工藝本身不損傷其表面鍍金層,因此只要在封蓋前外殼能通過鹽霧試驗考核,封蓋后也一定能通過鹽霧考核。

    熔封工藝封蓋存在許多缺陷,不能滿足某些特定的高可靠封裝要求。采用平行縫焊工藝進行AuSn合金焊料封蓋,不僅能解決封裝可靠性和內部雜質氣氛排放問題,同時也是解決陶瓷金屬封裝外殼抗鹽霧的有效手段之一。

    采用平行縫焊工藝進行AuSn合金焊料封蓋,其原理是采用平行縫焊設備觸發的脈沖電流,使蓋板上所帶的焊料環在電極脈沖能量的作用下發熱熔化,形成熔焊。而通常使用的不帶焊料環的縫焊是把蓋板本身的鍍層或基材熔化形成密封焊接,所以兩者采用同樣的工藝,但焊接原理是不一樣的。對焊料采用縫焊工藝,可通過控制工藝參數、焊接電極角度與光潔度,使蓋板表面鍍層在縫焊過程中不會受到太大的損傷,從而保證平行縫焊AuSn焊料蓋板的產品具有抗鹽霧能力。

    圖9所示為采用平行縫焊工藝焊接的帶AuSn焊料環蓋板封蓋后的鹽霧試驗結果。從圖中可以看出,封帽工藝對焊邊基本上沒有明顯的損傷,同時,鹽霧試驗后也沒有出現銹蝕點。對此種工藝進行了大量試驗,其樣品均能通過鹽霧考核。

圖

    3.3采用封蓋后再次電鍍

    平行縫焊與儲能焊工藝對焊邊的損傷是不可避免的,通過工藝只能控制損傷大小,并不能從根源上解決焊邊損傷問題。為了徹底解決封帽后電路抗鹽霧問題,提出了一種對封蓋后的電路再次電鍍的方式,以修復封蓋工藝對焊邊造成的鍍層損傷。方法是在產品封蓋后投入電鍍工藝,再次在電路表面鍍一層金,然后再把電路投入篩選考核。圖10所示為平行縫焊樣品再次電鍍后的鹽霧試驗結果。從試驗結果看,通過再次電鍍后,外殼都能滿足抗鹽霧的要求,因為這種附加工藝徹底修復了焊接過程對焊邊造成的損傷,使暴露的基材得到有效的?;?。由于再次電鍍需在引腳加電,對某些電路可能會影響其性能,因此,采用再次電鍍技術抗鹽霧,必須充分評估在通電情況下電鍍可能對器件性能造成的影響,且這種方式會增加封裝成本。

    4·結論

    平行縫焊產品焊邊損傷后形成的鎳-金等原電池是產生鹽霧腐蝕的原動力。為了控制焊邊原電池的形成,本文從平行縫焊工藝原理出發,提出工藝優化、熔封外殼平行縫焊、封蓋后再電鍍三種抗鹽霧措施。第一種是工藝優化法,主要用于解決全金屬封裝的混合電路類大表面積外殼產品的抗鹽霧腐蝕問題,對金屬-陶瓷封裝產品可控制性較差;第二種是熔封外殼平行縫焊法,主要用于解決陶瓷-金屬封裝產品抗鹽霧問題,不能用于全金屬封裝產品;第三種是封蓋后再次電鍍法,可以解決所有金屬和金屬-陶瓷封裝產品抗鹽霧腐蝕問題,但需要增加生產成本,而且對電路會造成潛在的性能影響。

    參考文獻:略

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