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。

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。

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。

印制电路板用化学镀金工艺的研究进展

化学镀金作为印制电路板表面处理工艺,能够提供可焊性、延展性和抗腐蚀性等良好的镀金层,因而被广泛关注和研究。综述了印刷电路板(PCB)上化学镀金的研究进展,介绍了化学镀金原理和化学镀金液组成,叙述了无氰镀金体系的发展,同时从PCB镍金和镍钯金工艺的角度,分析了镀镍层、镀钯层和镀金层之间的相互影响,并对置换镀金和还原镀金进行了讨论,指出后者在生产效率和镀层质量上具有较大优势,并将逐渐取代置换镀金工艺。

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。

文献与摘要(268)

优化材料提供坚固耐用的电子产品Optimized Materials to Deliver Ruggedized Electronics汽车系统的设计要考虑到恶劣环境,本文提出了对PCB表面涂饰层、焊膏合金、组装粘合剂和保形涂层的性能测试。化学镀镍浸金(ENIG),其风险在于镍腐蚀产生黑盘,使用焊球剪切力测试;设计一种振动测试方案评估焊膏合金;进行温湿度加偏置电压试验,测量表面绝缘电阻(SIR)变化;对组装好的PCB采用冷凝试验确定保形涂层有效性。通过剪切力、振动、温湿度和冷凝等测试来评估汽车电子组装件的可靠性。

P对Au／Ni／Cu焊盘与SnAgCu焊点焊接界面可靠性的影响

采用回流焊工艺在ENIG镀层印制电路板上组装289I/Os无铅Sn-3.0Ag-0.5Cu球栅阵列封装器件,对封装后的电路板进行随机振动可靠性试验,采用X-Ray、SEM和EDX等测试确定焊点在随机振动试验过程中的失效机制,探讨焊点沿界面失效与镀层内P元素的分布和含量的关系。在振动试验中失效和未失效的BGA焊点与镀层界面表现出类似的微观形貌,Ni层因被氧化腐蚀而在焊点截面形貌上出现"缺齿"痕迹,而在表面形貌图上此呈现黑色的氧化腐蚀裂纹。P在镀层表面的聚集对Ni的氧化腐蚀有促进作用,同时P的聚集也明显降低焊点结合界面的机械强度。Ni层的氧化和Ni层表面P元素的聚集是引发焊点沿焊点/镀层结合界面开裂的主要原因。

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。

阻挡层的表面镀覆将走上主导地位

文章概要地评述了PCB表面涂覆层的发展过程,指出PCB表面涂覆层已走向具有"阻挡层"主导的年代。传统没有阻挡层的表面涂覆层会形成金属间互化物(IMC)或者扩散层等缺点,削弱连接盘的结合力而影响可靠性。采用有"阻挡层"结构可避免金属间形成互化物和互相扩散,可稳定或提高焊接的结合力。化学镀镍浸金存在着明显的缺点,将被具有致密结构的阻挡层的化学镀镍浸钯浸金或化学镀镍-钯合金所取代。

ENIG表面产生焊接界面断裂的关键失效模式

概述了固化不足的阻焊沾污了镀液,导致BLN焊接界面断裂,阐述了出现BLN现象的原因和怎样防止BLN现象。

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。

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。

常见PCB表面处理工艺的特点、用途和发展趋势

本文详细介绍了目前常见的五种PCB表面处理工艺（热风整平、有机涂覆、化学镀镍／浸金、浸银、浸锡）的特点、用途和未来的发展趋势。

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。

文献摘要(236)

2种锡膏合金与5种表面处理剂的相互作用The Interaction of 2 Solder Paste Alloys with 5 Surface Finishes焊料合金的选择是决定焊点可靠性的一个重要因素,同时应考虑选择表面涂饰以进一步提高性能。本文研究两种常用的锡膏状焊料合金:SAC 305和Innolot(Sn、Ag、Cu、Bi、Sb、Ni)新型焊剂,与浸锡、浸银、化学镀镍浸金和薄与厚OSP共五种不同的表面涂饰的相互作用,如IMC的形成,空洞和焊料扩散,这些对可靠性影响。

表面处理工艺的新发展

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。

无铅化PCB表面材料及工艺特点

无铅化电子组装中PCB表面镀层技术主要有无铅钎料热风整平、浸锡、浸银、化学镀镍/浸金和有机可焊保护层五种。每种工艺技术具有各自的优缺点,每种工艺材料与不同无铅钎料具有不同的兼容性。从可制造性、可生产性以及与无铅钎料的匹配性等方面对五种PCB表面镀层技术做了较为全面的阐述,并通过对润湿性和可靠性评估得到一定的最佳配比,为无铅化生产提供了一定的指导作用。

超粗化前处理工艺改善沉锡板阻焊剥离

介绍了一种新型的铜面化学前处理方法——超粗化前处理工艺,该工艺用于阻焊油墨前处理,可解决沉锡和化学镀镍/浸金板绿油剥离的问题。

光通讯模块电路板精细键合盘制作技术

电路板上的键合盘的宽度，通常需要是所用的键合线宽的2～3倍，当盘间距很小，但键合线宽相对犬时，PCB力口工过程中就很容易出现盘宽度不够而键合不上线的问题，尤其是当流程中有树脂塞孔时，这种矛盾就显得更加突出。文章分析了此种电路板的制作原理，对键合盘控制，表面处理后短路问题的改善方法，做出了详细的论述。