化学镍钯金镀层的PCB组装质量与可靠性
发布时间：
2022-06-06
PCB上化学镍钯金镀层可以满足表面贴装、导电胶键合、金丝/铝线键合等要求，广泛应用于微组装工艺中。在微组装工艺中，研究了化学镍钯金PCB在金丝键合和焊点可靠性方面的工艺质量问题，分析了影响工艺可靠性的机理和原因，提出了控制工艺可靠性的措施。
PCB上化学镍钯金镀层可以满足表面贴装、导电胶键合、金丝/铝线键合等要求，广泛应用于微组装工艺中。在微组装工艺中，研究了化学镍钯金PCB在金丝键合和焊点可靠性方面的工艺质量问题，分析了影响工艺可靠性的机理和原因，提出了控制工艺可靠性的措施。
PCB化学镍钯金镀层可以满足表面贴装、导电胶键合和金/铝线键合的要求。在镍和金之间加一层薄薄的钯，防止浸金过程中金对镍的侵蚀，彻底杜绝“黑垫”现象。在该工艺中，金层非常薄，并且不存在由于在回流焊过程中形成AuSn4脆性金属间化合物而导致金脆化的风险。不需要电镀厚金工艺线，简化了工艺，保证了微波电路的性能。与黄金相比，钯的价格较低，钯和金的厚度很薄。这种工艺在成本控制上很有竞争力，专家认为EPENIG可以与无铅焊料SAC305形成牢固可靠的焊点，涂层符合Rohs要求。
化学镍钯金工艺在国外已经成熟并广泛应用，近年来在国内的应用也逐渐普及。国内对该工艺的研究正在逐步开展，包括工艺分析、应用研究和质量控制。由于工艺控制复杂，如果镀层参数控制不当或组装工艺参数不稳定，容易影响产品质量和可靠性，主要表现在金丝的键合和BGA器件的焊接可靠性。
PB的化学镍钯金金属加工工艺是在化学Ni-Au镀层中间加一层Pd，具有一定厚度和表面状态的化学镀Ni-Pd层具有良好的焊接性能和金丝键合性能，具有很高的可靠性。然而，不同PCB制造商的不同工艺控制、组装工艺和不同材料对金线键合性能的影响是不同的。
化学镍钯金沉积层致密，夹在镍和金之间，能有效阻止镍向金的扩散。钯层的质量和厚度对金丝键合工艺的可靠性至关重要，厚度不能太薄。数据显示，经过ENEPIG金丝键合和可靠性测试，钯层应完整，钯层厚度应 0.10 m，金层本身具有良好的金丝键合能力。由于致密钯层的保护防止了金在浸金过程中对镍层的攻击，金层纯度高，较薄的金层可以满足金丝键合的要求，较厚的金层可以保证金丝键合过程的稳定性和可靠性。
PCB化学镍钯金可以同时满足表面贴装、导电胶键合和金/铝线键合等微组装的所有工艺要求，成本低、竞争力强。但这种涂层理论上可以避免镍腐蚀的问题，但在实际生产中，由于涂层工艺不当，会出现镍腐蚀和钯镀层不完整的缺点。该技术越来越多地应用于多芯片组件的微组装技术中。
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