化学镀镍/化学镀钯/浸金表面涂覆层的再提出

文章概述了化学镀镍/化学镀钯/浸金表面涂(镀)覆层的特性.不仅它能够满足各种各样的类型元件和安装工艺的要求,而且也能满足高密度的IC基板封装的要求.因而,化学镀镍/化学镀钯/浸金表面镀层是一种"万能"的镀层,具有最广泛的应用前景.     

基于有机基板的化学镍钯浸金工艺应用与测评

有机基板被广泛应用于电子封装领域,常见的表面处理工艺包括电镀镍金、化学镍金、浸锡、浸银等工艺。在众多表面处理工艺中,化学镍钯浸金工艺因其具有较好的综合性能展现出显著优势。化学镍钯浸金工艺是在化学镍金工艺的基础上增加化镀钯处理,采用该工艺先对基板表面进行化镀镍处理,再进行化镀钯处理,最后完成化学浸金处理。钯镀层可以防止金在沉积过程中腐蚀镍镀层以及阻挡镍向金属间化合物（IMC）层扩散。利用X-Ray、电子扫描显微镜（SEM）、聚焦离子束（FIB）等图像分析方法,对比了不同厂商的化学镍钯浸金镀层的厚度、微观形貌及质量,结果表明,平整且致密的钯镀层可以有效避免镍腐蚀现象。     

适用于IC封装的表面涂覆层——化学镀镍、钯、金的未来

概述了化学镀镍/化学镀钯/浸金涂（镀）覆层的优点,它比起化学镀镍/浸金,不仅更适用于IC封装,而且提高了可靠性,降低了成本。     

PCB技术的革新与进步

文章概述了近几年来在PCB工业中生产技术的革新与进步情况,特别是直流电镀(镀层均匀性、填孔镀等)、表面涂(镀)覆(化学镀镍/钯浸金和直接浸金等)技术的革新与进步,推动了PCB工艺技术的发展。     

化学镀镍浸金和化学镀镍镀钯浸金表面处理工艺概述及发展趋势

当今电子信息产品便携小巧、功能多样的发展趋势,推动了其所需PCB产品向轻薄、信号传送速度更快的方向发展,这对PCB表面处理工艺的稳定性、可靠性提出了新的挑战。另一方面,欧盟在2003年制定的RoHS、WEEE等规范都旨在消除电子产品中铅、汞等有害的物质,推动了PCB表面处理技术向绿色无铅化方向发展。化学镀镍浸金(简称ENIG)和在其基础上发展的化学镀镍镀钯浸金(简称ENEPIG)表面处理技术可以适应PCB精细线路多类型元件的无铅焊接装配要求。上述两种表面处理技术克服了由无铅工艺带来的诸多问题,但其自身也面临如何进一步降低成本和技术难度,提高工艺可靠性等一系列问题。     

化学镍钯金表面处理工艺研究

采用扫描电子显微镜、润湿性、拔/撞锡球和打金线测试等分析手段,比较研究了四家化学镍钯金药水表面处理焊盘的焊接可靠性,同时比较研究了化学镍钯金表面处理和化学镍金表面处理焊盘的焊接可靠性差异.研究表明,化学镍钯金表面处理相对化学镍金表面处理可有效防止镍腐蚀(黑盘)缺陷引起的连接可靠性问题.     

取代化学镍金的新型碱性化学银工艺的原理、特点与应用

取代化学镍金的新型碱性化学银工艺具有以下特点：（1）镀层是纯银而不是酸性化学银的有机银,它在焊接时不会产生气泡;（2）它的焊接与邦定效果接近于化学镍金;（3）它的成本仅为化学镍金的25％-40％;（4）它易于除去铜和有机杂质,溶液可以长期使用;（5）使用专用的无氰退银和修复液使它易于返工和修复;（6）由于使用了特种的防变色剂,使它不需要除尘室、无硫手套和无硫包装纸。因此,新型的碱性化学银工艺是将来最具潜力替代化学镍金的表面涂（镀）工艺。     

不同条件下化学镍钯金的可焊性研究

可焊性是印制电路板组装产品极重要的性能之一。文章讨论了化学镍钯金(ENEPIG)的可焊性,首先对化学镍金(ENIG)和化学镍钯金的特点进行了对比,然后通过实验对影响产品焊接的可能因素进行了验证,得出钯层的有效控制能解决化学镍钯金的可焊性问题。     

Sn95Sb5焊料与ENIG/ENEPIG镀层焊点界面可靠性研究

研究了Sn95Sb5焊料在化学镍金(ENIG)镀层、化学镍钯浸金(ENEPIG)镀层表面形成的焊点界面微观组织形貌与剪切强度。使用Sn95Sb5焊料在FR4印制板上焊接0805片式电容,焊点在高温时效测试和温度循环过程中均表现出较高的剪切强度,焊点界面连续且完整,剪切强度下降的最大幅度不超过19.2%。Sn95Sb5焊料在ENIG镀层表面形成的焊点(Sn95Sb5/ENIG焊点)强度更高。Sn95Sb5焊料在ENEPIG镀层表面形成的焊点(Sn95Sb5/ENEPIG焊点)界面反应更为复杂,在焊点界面附近可观察到条块状的(Pd,Ni,Au) Sn₄。Sn95Sb5/ENEPIG焊点界面的金属间化合物层平均厚度约为Sn95Sb5/ENIG焊点界面的2倍。     

化学镍钯金钯层表面孔洞黑点可靠性研究及其标准制定

化学镍钯金为近几年新兴的表面处理方式,因其具备优良的打线和焊接性能被应用得越来越广泛;目前行业内对化学镍金表面处理的镍金层可靠性研究是非常多且有明确的一套接收标准,但对于化学镍钯金表面处理的钯层的一些可靠性研究目前却是非常少的。本文针对化学镍钯金镀层其钯层表面的孔洞黑点进行老化前后的可靠性验证,确定正常、轻微、中度、严重四种不同程度的孔洞黑点推拉力均可满足标准,中度以下的孔洞黑点可以直接放行使用,严重程度的孔洞黑点则需要做进一步的可靠性评估;针对孔洞黑点制定出的管控标准,为企业标准提供依据支持,对镍钯金产品质量管控前移具有重要的意义,可供业内进行参考。     

Review of Capabilities of the ENEPIG Surface Finish

Surface finishes are used to protect exposed copper metallization in printed circuit boards from oxidation and to provide a solderable surface on which to mount electronic components. While it is true that some people have called electroless nickel electroless palladium immersion gold (ENEPIG) a “universal finish” for a wide range of applications from wire bonding to solder interconnects, this paper provides a review of the current literature on ENEPIG and assesses its overall capabilities compared to other surface finishes. Gaps in understanding the performance of ENEPIG as a printed wiring board surface finish are identified and further testing is recommended.     

半导体晶圆ENIG/ENEPIG产品设计考量

通过化学自催化反应在半导体晶圆I/O铝或铜金属垫上沉积具有可焊接性的镍金/镍钯金层,此工艺已在MOSFET、IGBT、RFID、SAW Filter等产品上得到广泛应用。着重阐述了在新产品设计和工程评估阶段,对于晶圆产品本身应予以考量的因素,如钝化层种类及厚度,I/O金属垫的成分及结构,切割轨道上金属图形的大小及钝化层的覆盖,不同I/O pad的电势等。其中一些因素导致的问题会直接影响化学镍金/镍钯金后产品的性能应用。在化镀工艺过程中,要充分了解产品本身结构以及可能造成的相应缺陷及问题,并且应综合考虑这些因素的影响。     

镍层耐硝酸腐蚀性测试——一种简单的预先探测ENIG镍层“黑盘”现象的测试方法

随着更加精细的SMT、BGA等表面贴装技术的运用,化学沉镍金(ENIG)作为线路板最终表面处理得到了越来越广泛的应用,同时可怕的“黑盘”现象也随之更广泛地“流行”起来,直接导致贴装后元器件焊接点不规则接触不良。为了贯彻执行最好的流程控制和采取有效的预防措施,了解这种焊接失败的产生机理是非常重要的,及早的观测到可能发生“黑盘”现象的迹象变得同样关键。本文介绍了一种简单的预先探测ENIG镍层“黑盘”现象的测试方法-镍层耐硝酸腐蚀性测试,这种测试可以用于作为一种常规的测试方法监测一般化学沉镍溶液在有效使用寿命范围内新鲜沉积的镍层的质量。利用Weibull概率统计分析在不同的金属置换周期(MTO)下镍层的可靠性能表现。结合试验结果得出了一个镍层耐硝酸腐蚀性的判定标准。     

以钯作扩散阻挡层——一种多功能线路板表面处理方法

电子工业不断的小型化,数种不同互联技术于线路板上电子零件连接及电接点被应用范畴不断增加。基于此用途,线路板组装垫位需被一层最后表面处理保护,如这最后表面处理层可用于不同互联技术,可被称为多功能表面层。钯是一个艮好的镍扩散阻挡层,故此层膜能抵受如焊接及键接之严酷老化测试条件。其两大优点为具有良好热超声波键接性及于无铅焊料之非常优艮焊接性。从预镀导线架过往多年经验已知即使很薄贵金属钯层及金层已可有保证可靠的金线键接性。从这一知识,沉镍浸钯浸金层膜系统（ENIPIG）被研发出来。此崭新表面处理ENIPIG三种金属镀液需互相配合才能于线路板工艺上达成理想多功能层膜。因着其薄贵金属层膜,相对于其他表面处理,可节省颇大的成本。     

化学镀镍镀钯浸金表面处理工艺概述及发展前景分析

随着电子封装系统集成度逐渐升高及组装工艺多样化的发展趋势,适应无铅焊料的化学镀镍镀钯浸金（ENEPIG）表面处理工艺恰好能够满足封装基板上不同类型的元件和不同组装工艺的要求,因此ENEPIG正成为一种适用于IC封装基板和精细线路PCB的表面处理工艺。ENEPIG工艺具有增加布线密度、减小元件尺寸、装配及封装的可靠性高、成本较低等优点,近年来受到广泛关注。文章基于对化学镍钯金反应机理的简介,结合对镀层基本性能及可靠性方面的分析,综述了ENEPIG表面处理工艺的优势并探讨了其发展前景。     

Effect of Thickness and Phosphorus Content on Au/Pd/Ni(P) Metal Finish of Printed Circuit Board

Electroless nickel/electroless palladium/immersion gold [Au/Pd/Ni(P) or ENEPIG] pads consisting of layers of Ni(P) (200 μin), pure palladium (Pd) or palladium phosphorus (PdP) (2 μin, 4 μin or 6 μin), and gold (Au) (2 μin or 4 μin) were prepared using two different processes (wire bonding and lead-free soldering). Each of these processes was done with zero- or two-time reflow. Different tests on solderability, wettability, wire-bonding capacity, and corrosion resistance were performed on different combinations of ENEPIG pads formed using different combinations of processes and conditions. Scanning electron microscopy was also performed to examine the surface characteristics of the pads. It was found that the ENEPIG pad sample with the 4-μin-thick Au and 4-μin-thick PdP layers possessed stable wire-bonding capacity and excellent lead-free solder reliability. In addition, the ENEPIG–PdP systems showed better corrosion resistance, which is attributed to the presence of the amorphous PdP layer protecting the nickel layer.     

Thermosonic gold wire bonding to laminate substrates with palladiumsurface finishes

As the laminate substrate industry moves from hot air solder level (HASL) finishes, alternate plating finishes are being proposed such as immersion gold/electroless nickel, electroless palladium, and electroless silver. This paper presents results of an evaluation of the thermosonic gold ball wire bondability of electroless palladium. Two palladium thicknesses, with and without a nickel underlayer, were evaluated from two vendors. In each case, a thin gold passivation layer was deposited by immersion plating over the palladium. The initial evaluation criteria included bondability (number of missed bonds and flame off errors), wire pull strength, standard deviation, bond failure mode, and visual inspection. The bonding window was determined by independently varying force (four levels), power (four levels), and time (two levels). The stage temperature was maintained at 150°C, compatible with BT laminate material. Different preconditioning environments such as a solder reflow cycle, high temperature storage (125°C) and humidity storage (85%RH/85°C) on initial bondability were also considered. Rutherford backscattering and Auger analysis were used to examine the surface finishes. The stability of the bonds was investigated by high temperature storage (125°C) with periodic electrical resistance and pull strength testing     

取代化学镍金用于线宽线距小于30μm高密度印制板的新技术

化学镀镰/金具有优良的性能,已在印制电路板上获得广泛应用。但随着线路的线宽线距越来越小耙催化剂会夹杂在线路之间造成化学镀镖经常出现超镀现象,使化学镀腺/金工艺无法应用。为了解决此问题,我们发现用0.2μm厚的微碱性化学镀银层具有化学镀镖/金层相同的可焊性和打线功能,证明微碱性化学镀银工艺可以取代超高密度PCB的化学镀牒/金工艺。     

表面处理工艺的新发展简

文章简述了当下流行的有机涂覆（OSP）、化学镀镍浸金（ENIG）、化学镀镍镀钯浸金（ENEPIG）等表面处理技术的发展现状;并对浸银（IAg）、浸锡（ISn）和直接浸金（DIG）以及自组装单分子（SAM）等新工艺进行了简单讨论,并提出了一些降低工艺成本,改进技术,提高工艺可靠性的方法。