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(mǎn)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)生錫的回流變色現象。這是因為它們形成了不同的金屬互化物如cusn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.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。傳統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應用效果

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

　　有文獻報道，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(cháng)的風(fēng)險都可受到控制。圖7驗證了該結果。

　　4結論

　　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晶粒度和更小晶粒邊界密度的半光亮錫替代傳統具有很細結晶粒度的光亮錫，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。

　　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用中的氧化現象和錫鍍層的回流變色問(wèn)題，達到了滿(mǎn)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錫須測試實(shí)驗也證明了采用本工藝生產(chǎn)出的錫層其錫須風(fēng)險可受控制。