元器件镀金引脚焊点开裂失效分析与控制

发布时间：2021-11-24 18:37

　　宇航元器件镀金引脚钎焊前,需对焊接位置进行去金搪铅锡处理,避免焊接界面生成脆性金锡化合物,防止在使用时受外力作用而发生焊点"金脆"开裂.文中针对某宇航型号所用霍尔元件镀金引脚的焊点经历环境试验后脱落的问题,对相关镀金引脚焊点的形貌、金相与界面结构进行分析.结果表明,元件引脚焊接位置已进行去金处理,但其焊接位置末端局部去金不彻底,焊点界面局部区域生成脆性金锡化合物,导致焊点前端生成裂纹源;经历宇航级温度循环或外力冲击考核试验时,因裂纹前端存在应力集中,导致裂纹持续扩展并发生焊点开裂脱落失效.确保镀金引线焊接位置去金质量并严控钎焊位置,避免在焊点内局部区域生成脆性金锡化合物,对提升镀金引脚焊点可靠应用具有重要意义. 

【文章来源】：焊接学报. 2020,41(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

霍尔元件引脚开裂焊点形貌

将导线与引脚脱开的失效焊点样品及No.23、No.160两只样品灌封，沿引脚的轴向进行制样与金相检查.失效焊点引脚侧的焊点前端与焊点中部的界面处金相形貌见图2.如图2a所示，焊点前端引脚表面存在少量焊料残留且边缘不规则，引脚镀镍层表面存在层状金属间化合物(intermetallic compound,IMC).IMC层内存在裂纹，焊料内存在大量衬度较深的富铅相.图2b为失效焊点中部引脚侧金相形貌，界面处未见层状IMC，与焊点前端相比，焊料内部的富铅相所占比例明显下降.图1a所示No.23样品焊点开裂的引脚已发生弯折，焊点前端的金相形貌见图3.由图3a可知，引脚两侧的焊接界面均已发生开裂，焊线侧裂纹已扩展至焊料内部.由图3b可知，焊点前端的焊料一侧存在层状IMC，相应位置的引脚镀镍层完整，表面光洁或有少量IMC残留，焊点沿IMC与镀镍层界面开裂.图3c所示位置的引脚表面未见镀金层，镀镍层表面存在内部开裂的层状IMC.

160号样品开裂焊点金相形貌

【参考文献】：
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本文编号：3516542