防止锡回流变色的连接器电镀工艺

　　3.2以Ni-P合金作为镀层底层

　　在某种特定条件下，例如槽液老化、运行电流密度过高和多次回流循环等，由新工艺生产的半光亮锡仍然会产生锡的变色现象。为了有效地控制回流过程中锡的氧化问题，开发了在锡镀层的底层上用Ni-P合金镀层替代单一的Ni-P镀层的工艺，取得了令人满意的效果。不同基材上锡镀层的同流变色情况如图5所示。

　　其实，锡的回流变色与不同金属互化物(IMc)的形成紧密相关。如在回流时，铜及其合金表面上的锡镀层就不会有明显的变色问题。但是，镍底材上的锡镀层在回流时，通常就会产生锡的回流变色现象。这是因为它们形成了不同的金属互化物如cusn和NiSn的缘故。而在镍层上面覆盖一层较薄Ni-P镀层后，锡的回流性能可得到改善。原因可能是由于在Ni/Sn交界处形成的金属互化物(IMc)其形态有所改变，从而加快了锡在回流时从融熔状态中结晶出来的速度，减少了因氧化而带来的变色问题。

　　3.3通过后处理来控制锡层表面的氧化

　　于锡层表面常见的问题包括品粒排列上的瑕疵、气泡疤痕或针孔等，而这些疵点会加剧电镀层的氧化反应.研究表明，一种新的后处理工艺可以减少表面疵点发生的氧化风险。传统的碱式后处理工艺旨在中和镀件表面的酸性残留物，以便将其它残留物从镀件上冲洗干净。而新的后处理工艺则在去除表面疵点从而减少在高温回流过程巾氧化物透过疵点扩散进镀层，同时去除镀件表面上的残留物。两种不同的后处理工艺效果如图6所示。图6表明，新的后处理工艺能有效地改善锡镀层的回流变色问题。

　　3.4应用效果

　　以上新工艺已经在连接器纯锡电镀生产线上得到了应用。以该工艺生产出的样品已经通过了JE.DEc锡须测试(如图7所示)实验。

　　有文献报道，光亮锡生成锡须的可能性很大.但是如果经过干烤处理，或镀上镍底层，在光亮锡和无光锡上有锡须生长的风险都可受到控制。图7验证了该结果。

　　4结论

　　通过采用一系列不同的方法有效地控制了锡镀层的同流变色问题。其中，包括采用具有更大结晶粒度和更小晶粒边界密度的半光亮锡替代传统具有很细结晶粒度的光亮锡，使锡层的回流变色情况得到改善;以磷镍(Ni—P)为底材的锡镀层能在锡回流过程中形成金属互化物，这种金属互化物能改善锡的结晶性能，减少回流变色;最后，通过采用酸式后处理工艺有选择性的去除表面疵点，减少了回流过程中因瑕疵而加剧的氧化反应。

　　整个工艺过程包括半光亮锡镀层、Ni—P底材和酸式后处理工艺，它们能相辅相成地减少连接器应用中的氧化现象和锡镀层的回流变色问题，达到了满意的效果。与连接器生产者的合作证明，整个新式生产流程能控制镀锡生产过程中的回流

　　变色问题。JEDEc锡须测试实验也证明了采用本工艺生产出的锡层其锡须风险可受控制。