車用銅線焊接工藝開發(fā)

Pey Fang Hiew et al. Electronic Materials and Packaging （EMAP）,2012 14th International Conference.

編譯：李偉

研發(fā)了薄鋁焊板（0.8μm）的銅線焊接工藝,通過優(yōu)化焊接球尺寸、電線拉力強(qiáng)度、金屬間化合物覆蓋等參數(shù),最終制造出滿足汽車電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(AECG1)的產(chǎn)品。

建立優(yōu)化的銅線焊接工藝參數(shù)表對保證規(guī)模生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品性能至關(guān)重要。銅線焊接工藝優(yōu)化經(jīng)歷了多輪試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)焊線機(jī)型號(hào)為K&S IConn,銅線為99.99%的裸銅線,直徑25mm。試驗(yàn)中，通過優(yōu)化電子火焰點(diǎn)火電流和時(shí)間、保護(hù)氣組成及氣體流速，形成圓形、無氧化焊接球。研究發(fā)現(xiàn)，焊接裂縫的產(chǎn)生與不均勻金屬間化合物覆蓋及富含銅化合物的形成有關(guān)。通過設(shè)計(jì)不同試驗(yàn)方案，確定了焊接球尺寸、電線拉力強(qiáng)度、球剪切強(qiáng)度、金屬間覆蓋、縮孔測試、受熱老化線拉力測試等參數(shù)為影響焊接質(zhì)量的重要參數(shù)，從而對以上參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

焊接樣品分為3組,分別進(jìn)行低、中、高3種焊線工藝參數(shù)設(shè)置。然后，按照AECG1標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行可靠性測試,如高溫使用壽命測試、MSL3/260℃預(yù)處理+高加速應(yīng)力測試及MSL3/260℃預(yù)處理+變溫度循環(huán)測試。結(jié)果顯示,采用優(yōu)化焊接工藝后,銅線焊接工藝可滿足AECG1的可靠性應(yīng)力要求。