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镀金的连接器航空插头可悍性与焊接强度问题解析（二）

（二）焊接原理与问题分析。

焊接过程简单来说就是将表面清洁的焊件与焊料加热到一定温度，焊料熔化并润湿焊件表面，在其界面

上发生金属扩散并形成合金层，从而实现金属焊接。焊接主要的三个阶段：润湿----扩散-----合金层。
1、润湿：
在焊料和工件金属表面都足够清洁的前提下，加热熔化的焊料会沿着工件金属的凹凸表面，靠毛细管的

作用扩展，焊料原子与工件金属靠原子引力互相作用，就可以接近到能够互相结合的距离。
2、扩散：
金属之间的扩散现象是在温度升高时，由于金属原子在晶格点陈中呈热振动状态，因此它从一个晶格点

陈自动转移到其他晶格点陈。扩散形成的条件受距离和温度影响，焊接时，焊料和工件金属表面的温度

较高，焊料与工件金属表面的原子才进行相互扩散，在扩散的过程中慢慢形成新的合金。
3、合金层：
焊接后，焊点温度降低到室温，这时就会在焊接处形成由焊料层、合金层和工件金属表面组成的结构，

而合金层在中间层，冷却进，合金层首先以适当的合金状态开始凝固，形成金属结晶，而后结晶向示凝

固的焊料生长。其中有效合金层是镍锡化合物Sn-Ni2。
而在这三个过程中首先镀金层会在工件表面溶解，同时在高温作用下与熔化的锡发生化合，以AuSn4化合

物的形式被析出，如果镀金层溶解过缓，会形成AuSn2化合物。AuSn4和AuSn2作为中间相，因为不同合金

之间会形成一定的脆性，如果中间相合金太多反而会造成焊点的脆性。

以上就是焊接过程的示意图。
 
所以我们说的接触体可焊性，实质上指的是镀镍层可焊性，而可焊性的先决条件就是镀镍层是否纯净、

可靠。镀金层作用就是保护镀镍层的，如果镀金层出了问题，就会使污染物进入，从而破坏镀镍层中镍

的性能。镀金层对可焊性影响因素分别是镀金层的表面洁净度、孔隙率和纯度。
1、表面洁净度：
焊接在润湿阶段时，首先就要求工件与焊料的清洁，这个清洁不仅是宏观上的清洁度，也指微观下的清

洁度。如果在镀金时各种洗剂、油液没有得到彻底的清理，或者镀金层表面被污染有其他固体颗粒，就

会造成焊锡时不润湿或爬锡高度不够。
2、孔隙率：
镀金层在微观下都是有孔隙的，但是如果孔隙过大，就会造成镍层的钝化失效，镍层如果发生钝化失效

，则会造成润湿能力变弱、针孔、爬锡高度不够。孔隙率过大的原因主要原因就是电镀不规范，使镍层

有其他固体颗粒，镀液中反应产物过多。
3、纯度：
镀金层的纯度过低一方面会直接增大镀金层的孔隙率，另一方面会在生成金属化合物的过程中产生过多

其他的中间相化合物，降低焊接强度。
 
除了上述几个方面，镀金层的厚度也会对焊接造成影响，实验已经证明镀金层百度超过1微米时，镀金层

的润湿能力就会下降，印刷板行业一般都执行0.1μm的标准，在一般使用条件下，而民用连接器航空插

头为0.2μm，军工产品为0.5μm。
 
总结：
连接器航空插头的可焊性标准与方法可参考GJB360A   GB2423[1].28、SMTM B678等标准。焊接不仅用户

的事情更是生产厂的事情，只有从原理上理解焊接才能帮助我们不断提升自己的产品品质。

转自老许讲航空插头