真空共晶焊接是一個(gè)艱難的工藝探討過(guò)程，而不是簡(jiǎn)單的加熱和冷卻。影響共晶質(zhì)量的因素也有很多：升降溫的速率、真空度、充入的氣氛、焊料的選擇。今天我們從另一個(gè)方面，器件的表面鍍層，來(lái)探討一下對(duì)共晶質(zhì)量的影響。
常見(jiàn)的鍍層材料涵蓋鋅、鎳、鉻、錫及其合金。按照基體金屬和鍍層的電化學(xué)性質(zhì)，可以將鍍層分為陽(yáng)極性鍍層和陰極性鍍層，如鐵上鍍鋅屬于陽(yáng)極性，鐵上鍍錫則屬于陰極性。然而屬于什么性質(zhì)的鍍層并不是固定的，還需要從所處的介質(zhì)和環(huán)境考慮，如果在70～80℃的水中，鋅的電極電位比鐵正，這時(shí)成為陰極性鍍層；而在有機(jī)酸中，錫相對(duì)于鐵來(lái)說(shuō)就成了陽(yáng)極性鍍層。除了鐵上鍍鋅、鍍錫這種簡(jiǎn)單的單層鍍層，還有由幾層相同金屬或不同金屬疊加而成的組合鍍層，以及由固體微粒均勻地分散在金屬中而形成的復(fù)合鍍層。

鍍層對(duì)于共晶的幾個(gè)核心作用：
1.提供可焊性表面
如果芯片的焊接面或者基板的焊盤本身不可焊，則需要鍍上一層合適的金屬，使其能夠與共晶焊料發(fā)生反應(yīng)以形成良好的結(jié)合。
2.防止氧化
銅、鎳等成分的基底在空氣中容易氧化，形成的氧化層會(huì)阻礙焊料的濕潤(rùn)和鋪展。因此如果在容易氧化的金屬面上鍍上一層隔絕空氣的保護(hù)層，就能保持焊接表面的潔凈和活性。
3.阻擋金屬擴(kuò)散
焊料中的錫元素會(huì)向銅成分的基底擴(kuò)散，形成脆性的金屬間化合物，如果我們?cè)诨咨襄兩弦粚渔嚕湍茏钃蹂a的擴(kuò)散。
4.與焊料形成共晶合金
比如金與錫基焊料，在共晶焊溫度下，金會(huì)迅速熔解到錫中，最終形成性能優(yōu)良的金錫共晶合金。

可以看出，選擇合適的鍍層、對(duì)于鍍層的處理，對(duì)于提升共晶質(zhì)量有很大的幫助，但是如果鍍層選擇不當(dāng)，或者本身處理不當(dāng)，同樣也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的焊接缺陷。
1.降低焊接強(qiáng)度
一些可焊性鍍層，如Sn-Pb、Cu、Ag，可以改善焊接性能，但一些鍍層可能會(huì)在高溫下產(chǎn)生脆化，降低焊接強(qiáng)度，導(dǎo)致焊接處容易產(chǎn)生裂紋或發(fā)生斷裂。
2.降低共晶質(zhì)量
如果鍍層本身處理不當(dāng)，表面氧化、被污染、或存在有機(jī)物，在共晶時(shí)焊料可能無(wú)法在表面鋪展，造成潤(rùn)濕不良或完全不潤(rùn)濕；當(dāng)焊料熔化時(shí)，污染物質(zhì)會(huì)分解產(chǎn)生氣體，在焊點(diǎn)內(nèi)形成空洞，造成高空洞率，影響器件的性能和可靠性。

3.提高共晶難度
某些鍍層會(huì)增加焊接材料與基底之間的接觸阻力，阻礙焊接過(guò)程；如果鍍層過(guò)厚，也會(huì)使共晶難度增加。
4.造成污染
某些鍍層的化學(xué)物質(zhì)會(huì)在高溫下蒸發(fā)，形成污染物或釋放出有毒氣體，危害操作人員的健康，造成環(huán)境的污染。
綜上所述，需要在共晶前對(duì)鍍層進(jìn)行充分的了解和處理，選擇合適的共晶工藝，讓鍍層成為更好共晶效果的輔助，減少對(duì)共晶質(zhì)量的影響。此外，如果您手上有已經(jīng)鍍好的器件需要共晶處理，我司配備了“正負(fù)壓焊接工藝”的氮?dú)庹婵諣t可以滿足高質(zhì)量的共晶需求，如果您有此需求，或者想探討工藝，可以聯(lián)系我們，我司同樣有樣機(jī)可供試焊。

本文只是簡(jiǎn)單探討了一下鍍層對(duì)共晶的影響這個(gè)話題，如果大家感興趣，后續(xù)我們還可以從各種鍍層的優(yōu)缺點(diǎn)、鍍層的厚度會(huì)有哪些影響、如何根據(jù)基底選擇合適的鍍層等多方面討論。如果本文有不當(dāng)之處，也歡迎各位予以指正和指教；若與其他原創(chuàng)內(nèi)容有雷同之處，請(qǐng)與我們聯(lián)系，我們將及時(shí)處理。

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