ENEPIG在倒装芯片用陶瓷外壳中的应用可行性

目前倒装芯片用陶瓷外壳的表面处理工艺以化学镀镍/浸金(ENIG)为主,而ENIG带来的黑盘现象使封装产品面临润湿不良和焊接强度不足等一系列问题。化学镀镍/化学镀钯/浸金(ENEPIG)是ENIG的一种改进方案,可有效避免黑盘现象。对分别采用ENIG和ENEPIG镀层的陶瓷外壳样品在外观、微观形貌以及焊接强度等方面进行了对比,采用ENEPIG镀层样品的表现优于采用ENIG镀层的样品。对采用ENEPIG镀层的外壳样品进行了芯片贴装,并进行了热冲击、温度循环等一系列试验,试验合格率100%,说明该方案可以满足器件级鉴定检验要求。验证结果表明,ENEPIG在高密度陶瓷封装领域具有良好的应用前景。

Sn-3.0Ag-0.5Cu/ENEPIG焊点界面反应及剪切性能的尺寸效应

将直径分别为200,300,400μm的Sn-3.0Ag-0.5Cu焊球在化学镍/钯/金(ENEPIG)焊盘上进行多次(1,3,5,7次)钎焊回流形成Sn-3.0Ag-0.5Cu/ENEPIG焊点,并对回流3次的焊点进行不同温度(75,100,125℃)的时效处理,研究了焊球尺寸对钎焊回流及时效处理后焊点界面组织及剪切强度的影响。结果表明:钎焊回流和时效处理后,焊点界面金属间化合物层的厚度及焊点的剪切强度均随焊球直径的增大而降低,二者表现出明显的尺寸效应;在焊球尺寸相同的条件下,回流次数的增加和时效温度的升高均会导致界面金属间化合物层厚度的增加,以及焊点剪切强度的降低。

ENEPIG表面涂覆工艺的可靠性实验分析

在ENEPIG表面涂覆工艺中引入了化学镀钯层,从反应原理上杜绝了镀镍层的氧化,但其实际应用的工艺条件及参数是否具备了可量产的条件,需要用一系列可靠性实验进行验证,以减小量产后的风险系数。提出了一揽子实验方案,包括实验项目、方法、试验所需的仪器设备、评估要求、试验结果及分析等,特别是采用透射电镜对ENEPIG涂覆层与SAC305形成的界面合金共化物进行了剖析,从而验证了所应用的ENEPIG制作工艺成熟可靠,是全能型的表面涂覆工艺,特别适用于金线键合和表面贴装混合组装板等要求高连接可靠性的产品上。

IC封装载板的新型表面涂饰层——ENEPIG

文章介绍一种新型的化学镀镍化学镀钯与浸金表面涂饰层,克服了化学镀镍浸金涂层的缺点,更加适合于IC封装载板上应用。

ENEPIG控制以获得优良封装基板表面处理焊区

本文针对ENEPIG(化镍钯浸金)技术应用于封装基板表面处理,在化镍钯浸金工艺过程中,通过对镍层上化学镀钯控制、浸金控制,获得精确的沉积厚度和金层均匀性,达到良好的接触面。并就浸金过程中的渗金问题进行优化控制,达到焊区小间距的需求。通过对ENEPIG表面处理焊区和电镀镍金表面处理焊区的Wire Bonding(引线键合)能力、可焊性、抗老化能力进行试验比较,验证了本ENEPIG控制技术同时具有优于电镀镍金的引线键合可靠性和锡焊可靠性。本ENEPIG控制技术所获得优异可靠性的表面处理,并且满足无铅组装工艺所有需求,非常适用于封装基板的表面处理制造。

电路板ENEPIG表面涂覆工艺实验

在ENEPIG表面涂覆新工艺中引入了化学镀钯层,从反应原理上杜绝了镀镍层的氧化,在化学镀金过程中阻挡了镀镍层与浸金溶液的接触、镍的扩散和迁移,从而有效地抑制镍表层的氧化,防止"黑垫"缺陷产生。给出了该工艺量产的流程及参数控制,运用SEM和EDS对产品进行了微观形貌及扩散性分析。结果发现,钯层是非结晶状的皮膜,具有很好的镀层厚度均一性,并且在金表面没有发现镍的扩散。从而成功地实现了ENEPIG电路板的量产,替代了ENIG工艺。

ENEPIG印制插头工艺的可行性研究

化学镍钯金（ENEPIG）是一种常见的表面处理工艺之一，但近几年在金属线键合类产品中开始将化学镍钯金工艺应用于印制插头工艺。本文从工艺流程、成本、性能（耐插拔、耐腐蚀性、可焊性等）等方面，将ENEPIG印制插头工艺与传统的电镀硬金印制插头工艺进行对比研究，综合评估了化学镍钯金印制插头工艺的可行性。

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。

抗镀金干膜对化学镍药水性能影响研究

本文主要研究化学镍钯金(Electro-less Nickel Electro-less palladium Immersion Gold,ENEPIG)+有机可焊性保焊膜(Organic Solderability Preservatives,OSP)选择性表面处理工艺使用的抗镀金干膜,对化学镍钯金化学镍药水性能的影响。经测试发现,测试抗镀金干膜A在化学镍药水溶液中UV在230 nm处扫描的ABS值随着干膜浸泡量的增加呈现上升趋势,证明干膜在化学镍药水中析出有机物成分。随着测试抗镀金干膜有机成分在化学镍药水中溶出量的增加,测试板化学镍的镀层沉积速率显著下降,发生磷含量增加、钯镀层漏镀、WB测试点脱、镀层peeling等品质问题,评估出测试干膜不适用于作为选择性化学镍钯金的抗镀干膜。同时通过化学镍的反应原理和药水分析,猜测为干膜中光引发剂和增粘剂等成分在化学镍药水中的溶出对化学镍反应产生影响。

化学镀镍/钯/金工艺中连接盘设计对金厚影响的研究

通过设计几种常见的连接盘,在化学镀镍/钯/金(置换金体系)后量测连接盘的金层厚度,以研究连接盘对置换金厚的影响。对实验结果进行分析,发现在相同的加工条件下,连接盘的沉金厚度有随着连接盘面积增大而减小的趋势;当连接盘面积小于一定量时,阻焊限定(SMD)连接盘的金厚较相同大小的非阻焊限定(NSMD)连接盘的金厚降低;对于设计大小相同的连接盘,连接盘的金厚与其连接的沉金连接盘或铜面的面积大小呈负相关。

化学镀镍钯金电路板金丝键合可靠性分析

在微组装工艺应用领域,为保证印制电路板上裸芯片键合后的产品可靠性,采用化学镀镍钯金工艺(ENEPIG),可在焊接时避免“金脆”问题、金丝键合时避免“黑焊盘”问题。针对化学镀镍钯金电路板的金丝键合(球焊)可靠性进行了研究,从破坏性键合拉力测试、第一键合点剪切力测试以及通过加热条件下的加速材料扩散试验、键合点切片分析、键合点内部元素扫描等多方面分析,与常规应用的镀镍金基板键合强度进行了相关参数对比,最终确认了长期可靠性满足产品生产要求。此外,对镍钯金电路板金丝键合应用过程中需要注意的相关事项进行了总结与说明。

镍钯金电路板封孔膜的制备及性能研究

采用浸渍法以缓蚀剂氨基三亚甲基膦酸(ATMP)为原料、添加剂烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)和卤素钾盐的水溶液为封孔剂溶液在镍钯金电路板(PCB-ENEPIG)表面自组装形成有机皮膜。通过电化学阻抗谱(EIS)、扫描电镜研究了该有机保护膜的耐腐蚀性能及其形貌。实验结果表明:有机自组装膜对PCB-ENEPIG有较好的耐蚀作用,采用1.5 g/L ATMP、10 g/LAPEO、1 g/L碘化钾得到的自组装膜耐腐蚀性能最佳。

有机膦酸对镍钯金电路板封孔剂缓蚀性能的影响

为了提高镍钯金电路板(PCB-ENEPIG)表面的耐腐蚀性能,选用有机膦酸缓蚀剂羟基乙叉二膦酸(HEDP)与氨基三亚甲基膦酸(ATMP)进行复配,以浸泡法在其表面形成自组装膜。通过电化学交流阻抗谱(EIS)、金相显微镜、扫描电镜、量子化学研究了该有机保护膜的耐腐蚀性能和缓蚀过程机理。结果表明:该复合型有机膦酸封孔剂对PCB-ENEPIG具有较好的缓蚀作用,膦酸通过P原子与金属Pd的互相作用而吸附于金属表面形成自组装膜;当HEDP浓度1.0 g/L,HEDP与ATMP质量比为2∶1复配时所配制的封孔剂耐腐蚀性能最优。

阻焊油墨镍钯金后发黑研究

A油墨是一款常见的二液型感光防焊油墨,具有优良的耐电镀金性及耐化金性。然而,在印制电路板(PCB)的化学镍钯金(ENEPIG)制程中,A油墨在镍钯金药水的攻击下容易出现发黑现象。这种发黑现象在沉钯之前已经出现,沉金之后的油墨面附着有颗粒。这严重影响了电子设备的可靠性及表观。本文对A油墨经化学镍钯金后的发黑现象进行研究,通过分析发黑问题的产生源,解释A油墨发黑问题的原因并提供改善措施,预防A油墨PCB在镍钯金制程中出现发黑问题。

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。

铜电镀方式对镍钯金表面打线键合性能的影响

铜电镀方式不同,基铜衍射峰强度、晶面取向也会存在差异。在化学镀镍钯金时,不同铜电镀方式会影响金镀层的性能,从而对印制电路板(PCB)键合性能产生影响。通过研究垂直连续电镀、水平直流电镀和水平脉冲电镀3种电镀方式,分析不同电镀方式的基铜衍射峰强度、晶面取向、金面粗糙度、表面能对键合性能的影响。结果表明:基铜采用垂直连续电镀,铜镀层朝(111)晶面择优取向;金面粗糙度Ra为0.227μm、Rz为2.046μm;表面自由能为42.864 mN/m;金线拉力测试达到9.17 g,优于水平直流电镀与水平脉冲电镀。

化学镀LTCC基板BGA焊盘的制作工艺

LTCC产品通过化学镀及BGA工艺可满足产品高密度集成的需求。研究了化学镀LTCC基板BGA焊盘的制作工艺。试验表明:后烧阻焊的BGA焊盘,经化学镀后,耐焊性及剪切强度均满足国军标要求,满足产品应用需求。

化学镍钯金表面处理工艺研究进展

印制电路板表面处理工艺关乎元器件焊接的可靠性,对电子产品的质量有着重大的影响。总结前人研究发现化学镍钯金为最具前景的表面处理工艺,并且从化学镍钯金的基本结构、焊接时的界面反应、影响化学镍钯金焊接性能的主要因素方面入手,介绍了化学镍钯金的研究现状。

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。

化学镀镍镀钯浸金表面处理常见品质缺陷及解决方案

在各种表面处理技术中,化学镀镍镀钯浸金(ENEPIG)因具有良好的综合性能,被认为是PCB最理想的表面处理技术,但在实际工艺中容易出现漏镀,渗镀,金面异色,金面腐蚀等品质缺陷问题,影响产品可靠性。文章介绍了镍钯金表面处理技术中常出现的几种品质缺陷,并通过对其进行原因分析。