前言

電子產(chǎn)品一直趨向玩弄短小、更高的運(yùn)行速度，里面含有更多功能。為了達(dá)到以上要求，電子封裝行業(yè)一直著力于研發(fā)更先進(jìn)的封裝辦法，既增長(zhǎng)單板上部件的疏密程度，又將多種功能組合成單個(gè)高疏密程度封裝。

封裝和互連疏密程度的增加推動(dòng)了組裝辦法從通孔技術(shù)（THT）到外表貼裝技術(shù)（SMT）的進(jìn)展，況且造成更多地運(yùn)用引線鍵合將芯片連署到基板。 小的互連間距和芯片級(jí)封裝（CSP）的運(yùn)用要得部件疏密程度增加，而多芯片模組（MCM）/系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）要得在同一封裝上鑲嵌更多功能從沒(méi)可能成為事實(shí)。

半導(dǎo)體工業(yè)積年來(lái)經(jīng)過(guò)減小芯片尺寸來(lái)增長(zhǎng)部件的性能時(shí)，對(duì)于電子系統(tǒng)中的芯片須經(jīng)過(guò)封裝你我互聯(lián)這一事情的真實(shí)情況關(guān)心注視較少。 大規(guī)模I/O及訊號(hào)傳道輸送品質(zhì)的要求，使封裝變成半導(dǎo)體工業(yè)的關(guān)緊思索問(wèn)題因素。為了滿意封裝工藝要求，成功實(shí)現(xiàn)靠得住的連署，不管IC封裝內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)互連的基板還是部件二級(jí)封裝互聯(lián)的PCB，線路板的外表處置技術(shù)都尤為關(guān)緊。

本文描寫了影響互連靠得住性的關(guān)鍵因素，特別偏重金線鍵合應(yīng)用的外表處置特別的性質(zhì)。

外表處置金線鍵合的挑選

固然電鍍鎳金供給了特別好的金線鍵合的性能，但它存在三個(gè)主要欠缺，每個(gè)欠缺都阻攔其在最前沿應(yīng)用中運(yùn)用：

需求相對(duì)較高的金層厚度，工藝成本頎長(zhǎng)。

厚金層容易萌生薄弱的錫-金金屬間化合物(IMC)，焊點(diǎn)之靠得住性減低。為了增加焊點(diǎn)之靠得住性，可在需求焊錫的地方運(yùn)用不一樣的外表處置，不過(guò)卻會(huì)增加另外的工藝成本。

電鍍工藝需求運(yùn)用電鍍線，限止了封裝載板的預(yù)設(shè)自由度和布線疏密程度。

電鍍鎳金的這些個(gè)限止為化學(xué)鍍的挑選供給了空間?；瘜W(xué)鍍的技術(shù)涵蓋化學(xué)鍍鎳浸金(ENIG)，化學(xué)鍍鎳化學(xué)鍍金(ENEG)及化學(xué)鍍鎳鈀浸金(ENEPIG)。

在這三種挑選中，ENIG是基本上無(wú)須思索問(wèn)題的，由于它不具備高靠得住性金線鍵合特別的性質(zhì)（盡管它已被用于一點(diǎn)低端消費(fèi)產(chǎn)品中），而ENEG具備和電鍍鎳金一樣高的生產(chǎn)資本，在工藝方面亦飽含復(fù)雜挑戰(zhàn)。

固然化學(xué)鍍鎳鈀浸金（ENEPIG）起初是在20百年90時(shí)代末顯露出來(lái)的，但其市場(chǎng)接納度卻被2000年左右鈀金屬價(jià)錢的撩動(dòng)延遲所延遲（2000年時(shí)，鈀金屬價(jià)錢被炒到不符合理的高位）。 不過(guò)ENEPIG可以滿意很多新的封裝應(yīng)用，滿意靠得住性需要，同時(shí)滿意無(wú)鉛/ ROHS要求，近年市場(chǎng)需要閃現(xiàn)強(qiáng)有力提高。

除開在封裝靠得住性的優(yōu)勢(shì)上，ENEPIG的成本則是另一優(yōu)勢(shì)。近年金價(jià)升漲超過(guò)US$800/oz，要求電鍍厚金的電子產(chǎn)品便很難扼制成本。而鈀金屬的價(jià)錢(US$300/oz)相對(duì)于金價(jià)來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)低于二分之一，用鈀接替金則有表面化優(yōu)勢(shì)。

外表處置的比較

到現(xiàn)在為止適應(yīng)纖小引腳的QFP/BGA部件的線路板，主要有4種無(wú)鉛外表處置

化學(xué)浸錫(Immersion Tin)

化學(xué)浸銀(Immersion silver)

有機(jī)焊錫盡力照顧劑(OSP)

化學(xué)鍍鎳浸金(ENIG)

下表列舉出這4種外表處置跟ENEPIG的相比較。在這4種外表處置中，沒(méi)有一種外表處置能同時(shí)滿意無(wú)鉛組裝工藝的全部需要，特別是當(dāng)思索問(wèn)題到多重再流焊有經(jīng)驗(yàn)、組裝前的耐儲(chǔ)時(shí)間及金線鍵合有經(jīng)驗(yàn)。相反，ENEPIG卻有良好耐儲(chǔ)時(shí)間，焊點(diǎn)靠得住度，金線鍵合有經(jīng)驗(yàn)和能夠作為按鈕觸摸外表，有表面化優(yōu)勢(shì)。并且ENEPIG在最終置換金的淤積反響中，化學(xué)鍍鈀層會(huì)盡力照顧鎳層避免被置換金過(guò)度腐蝕。

表 1 – 不一樣外表處置性能之比較

從各外表處置在不一樣組裝辦法上的表達(dá)來(lái)看，ENEPIG能夠同時(shí)滿意多種不一樣組裝的要求。

表2–不一樣外表處置對(duì)不一樣組裝辦法之表達(dá)

金線鍵合靠得住性的比較

在相同金線鍵合的條件下(用第二焊點(diǎn)張力測(cè)試2nd bond pull test),ENEPIG表達(dá)出跟電鍍鎳金相近的金線鍵合靠得住性。

在ENEPIG樣本抗張力測(cè)試中，仔細(xì)查看到主要的金線鍵合失去效力標(biāo)準(zhǔn)樣式是斷開在金線中部及非常之小量的在頸狀部位。沒(méi)有金線不結(jié)合和結(jié)合點(diǎn)斷裂的事情狀況發(fā)生。

此測(cè)試最后結(jié)果顯露出ENEPIG在金線鍵合上能夠美好的接替電鍍鎳金。

運(yùn)用ENEPIG的優(yōu)勢(shì)

ENEPIG最關(guān)緊的長(zhǎng)處是同時(shí)間有良好的錫焊靠得住性及金線鍵合靠得住性，細(xì)列舉如下所述:

1、避免“黑鎳問(wèn)題”的發(fā)生——沒(méi)有置換金殲擊鎳的外表導(dǎo)致晶界腐蝕

2、化學(xué)鍍鈀會(huì)作為阻止層，阻擋銅向外表的廓張，因此保證令人滿意的可焊性

3、化學(xué)鍍鈀層會(huì)絕對(duì)溶解在焊料當(dāng)中，在合金界面上不會(huì)有高磷層的顯露出來(lái)。同時(shí)當(dāng)化學(xué)鍍鈀溶解后會(huì)露出化學(xué)鍍鎳層用來(lái)世成令人滿意的鎳-錫合金

4、能承擔(dān)多次無(wú)鉛再流焊循環(huán)

5、有良好的金線鍵合特別的性質(zhì)

6、工藝成本比電鍍鎳金及化學(xué)鍍鎳金低

ENEPIG（鎳鈀金）的長(zhǎng)處

文章來(lái)自:www.4zj9t.cn（愛(ài)彼電路）是精密PCB線路板生產(chǎn)廠家,專業(yè)生產(chǎn)微波線路板,rogers高頻板,羅杰斯電路板,陶瓷電路板,HDI多層電路板,FPC軟硬結(jié)合板,盲埋孔電路板,鋁基板,厚銅電路板