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如何减少焊接螺旋钢管的故障率?

如何减少焊接螺旋钢管的故障率?

作者:天津市朋展钢管有限公司 来源:www.luoxuanguantj.com 发表时间:2019-12-12 浏览:次  百度一下

        螺旋钢管产品是由各种元器件组装而成,在组装过程中最大量的工作就是软钎接。焊接的可靠性直接威胁整机或系统的可靠性,即焊接的可靠性是影响电子产品可靠性的关键因素之它直接影响到国计民生各行各业电子产品的可靠性和军事装备的正常运转。有人说:在现代高度信息化战争中,军事行动成败的关键,就取决于电子装备的精度和可靠性。这也是为什么世界各国都非常重视软钎焊技术研究的原因。据统计在手机产品中故障原因的70%属焊接质量问题(特别是BGA、CSP类芯片),而虚焊、冷焊又是其中最难检查的一类故障。因此,解决软钎接不良问题已成为当代电子工业中关键的技术课题之一。因此,需要专业人员认真研究现代各类电子元器件引脚(电极)所用基体金属材料及其特性,以及在基体金属上所可能采取的各种抗腐蚀性及可焊性保护涂层材料的焊接性能,涂层在储存过程中发生的物理、化学反应,涂层的成分、致密性、光亮度、杂质含量等对焊接性能的影响,从而优选出其抗氧化能力、可焊性、防腐蚀性最好的涂层,并获得该涂层的最佳工艺条件。①螺旋钢管表面接触空气中的氧气、水分、在个别场合还会有S02气体、盐雾气之类的腐蚀性气体,生成氧化膜和氯化膜,使金属镀层的可焊性不断劣化②上层镀层与基体金属之间,两种金属原子的扩散形成的金属间化合物,使镀层有所降低,从而使表面可焊性下降。例如,将镀Sn导线暴露在155℃温度下进行加速老化,就会在基体Cu和镀层Sn之间形成铜锡金属间化金物的界面层,此界面层持续16小时作用后其厚度将增至2μm。这对于镀层较薄或偏心的镀Sn引脚而言,可想而知会把镀Sn层完全消耗掉,或者将引脚周围的一部分消耗棹,从而在引脚表面上露出金属间化合物界面,这样的表面是很难焊接的。

        因此,国际锡金属研究协会研究了镀Sn层和基体金属之间的相互扩散情况后,提出在镀Sn层和基体金属间引进一层阻挡层以延缓金属间化合物的生长速度。当然在室温下也会形成界面合金层,但是由于这个过程进行得非常缓慢,其厚度经常都不会超过lum。因此,尽管长期存放,可焊性也不会明显改变。只有那些在老化处理后仍保持良好可焊性的元器件引脚,才能经得起在室温下长期储存而可焊性不会有明显的下降。因此,为了使元器件买方能用加速老化的方法来检查储存后的螺旋钢管的可焊性,人们想出了各种加速老化的处理办法,作为鉴定保管期间可焊性历时变化的参考。在IPC标准中,可焊性定义为“金属被焊料润湿的能力”。而润湿作用的广义定义为“在基材上形成一层相对均匀、平滑、无裂缝黏附着的焊料薄膜”可焊性鉴定很难避免主观因素,早期的测试仪几乎无法避免主观上带来的误差,测试速度也慢,不能适应高产量的生产技术要求。

        因此,在此期间美国的生产技术是以一定的废品率作为适应大量生产为代价的,可焊性的测试技术一直停滞不前。然而,由于目前劳动力费用持续走高,加上高密度组装产品价格昂贵,废品损失费高,可靠性问题也越发突出,因而减少焊接故障率已到了不容忽视的地步。从而使得曾经只是欧洲人所关心的可焊性测试在美国变得更为重视了。这种发展趋势由于技术上的不断进步(加快测试速度,减少主观影响)而不断增长。可焊性可通过与焊接工艺中相互关联的若干物理参数来评定。这些性能通常包括润湿角、漫流面积、漫流速度、毛细扩散和上升、润湿时间、焊后的表面光整度等来综合评估可焊性测试的目的:从产品质量管理角度出发,建立起对元器件供应商确保产品质量的一种手段和责任。以大輻度消除焊接缺陷,降低产品的返修率,提高生产效率,降低制造成本。由此可以定义:容易润湿母材,而且还能获得机械强度好的接合部,这时的焊料或母材才是可焊性好的焊料或可焊性好的母材可焊性和焊接接合部的可靠性之间有着密切的关系,在通用情况下可焊性好的其焊接接合部的可靠性也高,因而焊接接合部的可靠性可由母材的可焊性的定量测定来评价。然而高可靠性的接头是由可焊性好的母材,焊料及助焊剂等综合要素来获得。正是由于可焊性是受母材、焊料、助焊剂、焊接条件(温度、时间)等参数的综合影响,因而只有对这些影响参数一一作出定量评估,才有可能对整体的可靠性作出客观的评价。