CN110113894B - 片式元件、其表面处理系统及表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种片式元件、其表面处理系统及表面处理工艺，用于解决片式元件在回流焊工艺中容易出现位移、墓碑、跳片现象的技术问题。本片式元件包括元件本体，以及附着在所述元件本体的、用于与线路板上的焊盘焊接的金属复合层，从内到外所述金属复合层依次包括银或铜层、镍镀层及锡镀层，所述锡镀层的表面具有保护膜层。所述系统包括用于成膜前处理的化学清洗设备、第一冲洗设备及第一浸泡设备；成膜设备；用于成膜后处理的第二冲洗设备、漂洗设备、第二浸泡设备及烘干设备。所述方法包括首先对片式元件化学清洗使其锡镀层修复；接下来用水清洗去除残留的化学清洗液；然后通过热浸镀法在锡镀层的表面形成保护膜层；最后再次清洗并烘干。
Description
技术领域
本发明涉及片式元件、片式元件的表面处理系统及表面处理工艺，更具体地说，是一种可防止回流焊时产生位移、墓碑及跳片现象的片式元件，以及用于片式元件的、以防止片式元件在回流焊工艺中产生位移、墓碑及跳片现象的表面处理系统及表面处理工艺。
背景技术
常见的片式元件包括电容、电阻、电感等。片式元件的尺寸规格从0805型或者更大尺寸规格逐渐发展到0603型、0402型、0201型、01005型…，逐渐向小型化发展。
小型化的片式元件在回流焊时有时会出现位移、墓碑、跳片等现象，造成焊性不良。经过研究发现，造成上述焊性不良的原因是片式元件端头的锡镀层受到了污染、氧化或者有划擦伤，导致在回流焊工艺中润湿力不平衡。
在上述研究的基础上，发明了一种表面处理工艺及表面处理系统，通过该表面处理工艺及表面处理系统改变片式元件的构造，可以避免片式元件在回流焊工艺中出现位移、墓碑、跳片等现象。基于此提出了本专利申请。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种片式元件，以解决片式元件在回流焊工艺中容易出现位移、墓碑、跳片现象的技术问题。
本发明的第二目的是提供一种表面处理系统，以解决片式元件在回流焊工艺中容易出现位移、墓碑、跳片现象的技术问题。
本发明的第三目的是提供一种表面处理工艺，以解决片式元件在回流焊工艺中容易出现位移、墓碑、跳片现象的技术问题。
为达上述第一目的，本发明提供的一种片式元件包括元件本体，以及附着在所述元件本体的、用于与线路板上的焊盘焊接的金属复合层，从内到外所述金属复合层依次包括银或铜层、镍镀层及锡镀层，其中，所述锡镀层的表面具有保护膜层，所述保护膜层的气化温度低于所述回流焊工艺的温度。
优选地，所述保护膜层的气化温度介于100摄氏度至230摄氏度之间。
为达上述第二目的，本发明提供的一种表面处理系统用于处理片式元件，防止片式元件在回流焊工艺中产生位移、墓碑及跳片现象，所述表面处理系统包括：用于对片式元件化学清洗、以修复其锡镀层的化学清洗设备；用于对化学清洗后的片式元件进行水冲洗处理的第一冲洗设备；用于对水冲洗后的片式元件进行水浸泡的第一浸泡设备；用于对水浸泡后的片式元件热浸镀成膜、以在其镀锡层的表面形成保护膜层的成膜设备；用于对成膜后的片式元件进行水冲洗的第二冲洗设备；用于对成膜并冲洗后的片式元件进行水漂洗的漂洗设备；用于对水漂洗后的片式元件进行酒精浸泡的第二浸泡设备；以及用于对酒精浸泡后的片式元件进行烘干的烘干设备。
优选地，所述化学清洗设备为超声清洗机。
优选地，所述成膜设备为超声清洗机。
优选地，所述烘干设备的工作温度介于70摄氏度至120摄氏度之间可调。
优选地，所述第一冲洗设备、所述第一浸泡设备、所述第二冲洗设备和所述漂洗设备均包括水槽。
为达上述第三目的，本发明提供的一种表面处理工艺用于处理片式元件，防止片式元件在回流焊工艺中产生位移、墓碑及跳片现象，所述表面处理工艺包括：首先对片式元件化学清洗使其锡镀层修复；接下来用水清洗去除残留的化学清洗液；然后通过热浸镀法在锡镀层的表面形成保护膜层；最后再次清洗并烘干即可。
优选地，在化学清洗步骤中，使用酸液或碱液，使用超声清洗机，清洗温度控制在47至63摄氏度，清洗时间控制在5至6分钟；在成膜步骤中，使用超声清洗机，温度控制在67至83摄氏度，时间控制在1至2分钟；在烘干步骤中，使用热风炉，温度控制在85至95摄氏度，时间控制在60至120分钟。
优选地，成膜前的水清洗包括先冲洗0.5至1分钟，然后浸泡1至2分钟；成膜后的清洗包括先用水冲洗0.5至1分钟，再用水漂洗0.5至2分钟，然后用酒精浸泡0.5至2分钟，最后在滴架上放置5至10分钟。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
由于锡镀层表面具有保护膜层，能够防止锡镀层氧化和污染，从而能够避免因锡镀层氧化和污染而导致片式元件在回流焊工艺中出现位移、墓碑、跳片现象。
保护膜层的气化温度低于回流焊工艺温度，在回流焊工艺中，该保护膜层气化使片式元件端头的润湿力更平衡，进一步可以促进片式元件在回流焊工艺中不易出现位移、墓碑、跳片现象。
本表面处理系统和工艺不但可以在小型化片式元件的锡镀层形成保护膜层，而且可以修复锡镀层。并且处理简单，成本低。
附图说明
图1为一些实施例片式元件的结构示意图；
图2为一些实施例表面处理系统的构成示意图；
图3为一些实施例表面处理工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1，本片式元件包括元件本体11，以及附着在所述元件本体11的、用于与线路板上的焊盘焊接的金属复合层12，从内到外所述金属复合层12依次包括银或铜层121、镍镀层122、锡镀层123，所述锡镀层123的表面具有保护膜层13，所述保护膜层13的气化温度低于所述回流焊工艺的温度。
一种实施例中，回流焊工艺温度为260摄氏度。保护膜层的气化温度为190摄氏度左右。本发明中保护膜层优选气化温度介于100摄氏度至230摄氏度之间的保护膜层。
参照图2，本表面处理系统用于处理片式元件，防止片式元件在回流焊工艺中产生位移、墓碑及跳片现象。本表面处理系统包括：用于对片式元件化学清洗、以修复其锡镀层的化学清洗设备21；用于对化学清洗后的片式元件进行水冲洗处理的第一冲洗设备22；用于对水冲洗后的片式元件进行水浸泡的第一浸泡设备23；用于对水浸泡后的片式元件热浸镀成膜的成膜设备24；用于对成膜后的片式元件进行水冲洗的第二冲洗设备25；用于对成膜并冲洗后的片式元件进行水漂洗的漂洗设备26；用于对水漂洗后的片式元件进行酒精浸泡的第二浸泡设备27；以及用于对酒精浸泡后的片式元件进行烘干的烘干设备28。
进一步，所述化学清洗设备为超声清洗机。所述成膜设备为超声清洗机。所述烘干设备的工作温度介于70摄氏度至120摄氏度之间可调。所述第一冲洗设备、所述第一浸泡设备、所述第二冲洗设备和所述漂洗设备均包括水槽。
本表面处理工艺用于处理片式元件，防止片式元件在回流焊工艺中产生位移、墓碑及跳片现象。参照图3，本表面处理工艺包括以下步骤：
步骤S1、首先对片式元件化学清洗使其锡镀层修复。
清洗液可以使用酸液或碱液，设备优选超声清洗机，清洗温度控制在47至63摄氏度，清洗时间控制在5至6分钟。
步骤S2、接下来用水清洗去除残留的化学清洗液。
一种较佳的方式是先冲洗0.5至1分钟，然后浸泡1至2分钟。
步骤S3、然后通过热浸镀法在锡镀层的表面形成保护膜层。
一种较佳的方式是在超声清洗机中热浸镀，温度控制在67至83摄氏度，时间控制在1至2分钟。
步骤S4、最后再次清洗并烘干即可。其中，清洗过程包括先用水冲洗0.5至1分钟，再用水漂洗0.5至2分钟，然后用酒精浸泡0.5至2分钟，最后在滴架上放置5至10分钟。烘干在热风炉中进行，温度控制在85至95摄氏度，时间控制在60至120分钟。
实验及数据：
实验中，具体处理过程及参数如下：将待处理的片式元件在超声清洗机中，使用酸液，在55摄氏度下清洗5分钟；接下来，在常温下用水冲洗1分钟，再用水浸泡2分钟；然后放入超声清洗机中，在75摄氏度下，热浸镀处理2分钟；接下来，先用水冲洗1分钟，再用水漂洗1分钟，然后用酒精浸泡1分钟，最后在滴架上放置7分钟；接下来放入热风炉，在90摄氏度烘干90分钟，获得最终产品。
回流焊实验分两种：正常回流焊实验，老化回流焊实验。实验样品总数30pcs。实验数据如表一。
产品批号中，0201表示片式元件的规格，-1、-2等表示批次。可以看出，经本发明表面处理后的片式元件在回流焊工艺中均未出现位移、墓碑、跳片现象。
上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种片式元件，所述片式元件可防止在回流焊工艺中产生位移、墓碑及跳片现象，所述片式元件包括元件本体，以及附着在所述元件本体的、用于与线路板上的焊盘焊接的金属复合层，从内到外所述金属复合层依次包括银或铜层、镍镀层及锡镀层，其特征在于，所述锡镀层的表面具有保护膜层，所述保护膜层的气化温度低于所述回流焊工艺的温度。
2.根据权利要求1所述的片式元件，其特征在于，所述保护膜层的气化温度介于100摄氏度至230摄氏度之间。
3.一种表面处理系统，用于处理片式元件得到如权利要求1所述的片式元件，防止片式元件在回流焊工艺中产生位移、墓碑及跳片现象，其特征在于，所述表面处理系统包括：
用于对片式元件化学清洗、以修复其锡镀层的化学清洗设备；
用于对化学清洗后的片式元件进行水冲洗处理的第一冲洗设备；
用于对水冲洗后的片式元件进行水浸泡的第一浸泡设备；
用于对水浸泡后的片式元件热浸镀成膜、以在其镀锡层的表面形成保护膜层的成膜设备；
用于对成膜后的片式元件进行水冲洗的第二冲洗设备；
用于对成膜并冲洗后的片式元件进行水漂洗的漂洗设备；
用于对水漂洗后的片式元件进行酒精浸泡的第二浸泡设备；以及
用于对酒精浸泡后的片式元件进行烘干的烘干设备。
4.根据权利要求3所述的表面处理系统，其特征在于，所述化学清洗设备为超声清洗机。
5.根据权利要求3所述的表面处理系统，其特征在于，所述成膜设备为超声清洗机。
6.根据权利要求3所述的表面处理系统，其特征在于，所述烘干设备的工作温度介于70摄氏度至120摄氏度之间可调。
7.根据权利要求3所述的表面处理系统，其特征在于，所述第一冲洗设备、所述第一浸泡设备、所述第二冲洗设备和所述漂洗设备均包括水槽。
8.一种表面处理工艺，用于处理片式元件得到如权利要求1所述的片式元件，防止片式元件在回流焊工艺中产生位移、墓碑及跳片现象，其特征在于，所述表面处理工艺包括：首先对片式元件化学清洗使其锡镀层修复；接下来用水清洗去除残留的化学清洗液；然后通过热浸镀法在锡镀层的表面形成保护膜层；最后再次清洗并烘干即可。
9.根据权利要求8所述的表面处理工艺，其特征在于，在化学清洗步骤中，使用酸液或碱液，使用超声清洗机，清洗温度控制在47至63摄氏度，清洗时间控制在5至6分钟；在成膜步骤中，使用超声清洗机，温度控制在67至83摄氏度，时间控制在1至2分钟；在烘干步骤中，使用热风炉，温度控制在85至95摄氏度，时间控制在60至120分钟。
10.根据权利要求8所述的表面处理工艺，其特征在于，成膜前的水清洗包括先冲洗0.5至1分钟，然后浸泡1至2分钟；成膜后的清洗包括先用水冲洗0.5至1分钟，再用水漂洗0.5至2分钟，然后用酒精浸泡0.5至2分钟，最后在滴架上放置5至10分钟。
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