防止錫回流變色的連接器電鍍工藝

　　3.2以Ni-P合金作為鍍層底層

　　在某種特定條件下，例如槽液老化、運(yùn)行電流密度過(guò)高和多次回流循環(huán)等，由新工藝生產(chǎn)的半光亮錫仍然會(huì)產(chǎn)生錫的變色現(xiàn)象。為了有效地控制回流過(guò)程中錫的氧化問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了在錫鍍層的底層上用Ni-P合金鍍層替代單一的Ni-P鍍層的工藝，取得了令人滿意的效果。不同基材上錫鍍層的同流變色情況如圖5所示。

　　其實(shí)，錫的回流變色與不同金屬互化物(IMc)的形成緊密相關(guān)。如在回流時(shí)，銅及其合金表面上的錫鍍層就不會(huì)有明顯的變色問(wèn)題。但是，鎳底材上的錫鍍層在回流時(shí)，通常就會(huì)產(chǎn)生錫的回流變色現(xiàn)象。這是因?yàn)樗鼈冃纬闪瞬煌慕饘倩セ锶鏲usn和NiSn的緣故。而在鎳層上面覆蓋一層較薄Ni-P鍍層后，錫的回流性能可得到改善。原因可能是由于在Ni/Sn交界處形成的金屬互化物(IMc)其形態(tài)有所改變，從而加快了錫在回流時(shí)從融熔狀態(tài)中結(jié)晶出來(lái)的速度，減少了因氧化而帶來(lái)的變色問(wèn)題。

　　3.3通過(guò)后處理來(lái)控制錫層表面的氧化

　　于錫層表面常見(jiàn)的問(wèn)題包括品粒排列上的瑕疵、氣泡疤痕或針孔等，而這些疵點(diǎn)會(huì)加劇電鍍層的氧化反應(yīng).研究表明，一種新的后處理工藝可以減少表面疵點(diǎn)發(fā)生的氧化風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的堿式后處理工藝旨在中和鍍件表面的酸性殘留物，以便將其它殘留物從鍍件上沖洗干凈。而新的后處理工藝則在去除表面疵點(diǎn)從而減少在高溫回流過(guò)程巾氧化物透過(guò)疵點(diǎn)擴(kuò)散進(jìn)鍍層，同時(shí)去除鍍件表面上的殘留物。兩種不同的后處理工藝效果如圖6所示。圖6表明，新的后處理工藝能有效地改善錫鍍層的回流變色問(wèn)題。

　　3.4應(yīng)用效果

　　以上新工藝已經(jīng)在連接器純錫電鍍生產(chǎn)線上得到了應(yīng)用。以該工藝生產(chǎn)出的樣品已經(jīng)通過(guò)了JE.DEc錫須測(cè)試(如圖7所示)實(shí)驗(yàn)。

　　有文獻(xiàn)報(bào)道，光亮錫生成錫須的可能性很大.但是如果經(jīng)過(guò)干烤處理，或鍍上鎳底層，在光亮錫和無(wú)光錫上有錫須生長(zhǎng)的風(fēng)險(xiǎn)都可受到控制。圖7驗(yàn)證了該結(jié)果。

　　4結(jié)論

　　通過(guò)采用一系列不同的方法有效地控制了錫鍍層的同流變色問(wèn)題。其中，包括采用具有更大結(jié)晶粒度和更小晶粒邊界密度的半光亮錫替代傳統(tǒng)具有很細(xì)結(jié)晶粒度的光亮錫，使錫層的回流變色情況得到改善;以磷鎳(Ni—P)為底材的錫鍍層能在錫回流過(guò)程中形成金屬互化物，這種金屬互化物能改善錫的結(jié)晶性能，減少回流變色;最后，通過(guò)采用酸式后處理工藝有選擇性的去除表面疵點(diǎn)，減少了回流過(guò)程中因瑕疵而加劇的氧化反應(yīng)。

　　整個(gè)工藝過(guò)程包括半光亮錫鍍層、Ni—P底材和酸式后處理工藝，它們能相輔相成地減少連接器應(yīng)用中的氧化現(xiàn)象和錫鍍層的回流變色問(wèn)題，達(dá)到了滿意的效果。與連接器生產(chǎn)者的合作證明，整個(gè)新式生產(chǎn)流程能控制鍍錫生產(chǎn)過(guò)程中的回流

　　變色問(wèn)題。JEDEc錫須測(cè)試實(shí)驗(yàn)也證明了采用本工藝生產(chǎn)出的錫層其錫須風(fēng)險(xiǎn)可受控制。