(完整版)镍钯金工艺(ENEPIG)详解
详解化学镍钯金工艺
详解化学镍钯金工艺刘镇权;吴培常;林周秦;陈冠刚【摘要】文章详细介绍了化学镍钯金工艺中各个参数控制,影响镍钯金沉积的因素以及与传统的化学镍金板的对比实验,得出化学镍钯金板的接合能量高、打线接合变化率低、可靠性佳等特点,完全满足各种金厚度需求,更加适用于PCB表面处理.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2018(026)010【总页数】9页(P32-40)【关键词】化学镍钯金;打线强度;接合能量【作者】刘镇权;吴培常;林周秦;陈冠刚【作者单位】广东成德电子科技股份有限公司,广东佛山528350;广东成德电子科技股份有限公司,广东佛山528350;广东成德电子科技股份有限公司,广东佛山528350;广东成德电子科技股份有限公司,广东佛山528350【正文语种】中文【中图分类】TN410 前言印制电路板表面连接盘是导线与元器件连接的端点,而连接盘为易氧化的铜,这样就有必要对进行表面处理才能确保连接盘不氧化。
化学镍金(ENIG)因其平整性高,接触电阻低而备受PCB制作商的青睐,但它有个致命的缺点——黑盘问题,于是出现了化学镍钯金(ENEPIG),用该工艺对PCB进行表面处理具有以下几个优点:(1)有效防止黑盘的发生,没有置换金攻击镍的表面晶粒边界腐蚀现象;(2)化学钯作为阻挡层,不会有铜迁移到金层而引起焊锡性差的现象;(3)化学钯层完全溶解在焊料中,在合金界面上不会出现高磷层;(4)能经受住多次回流焊;(5)打线接合性能佳;(6)成本比化学镍金低。
1 化学镍钯金工艺流程化学镍钯金工艺与传统的化学镍金工艺基本上是相同的,所不同只是在传统化学镍金中间加上化学钯这道工序,其整个工艺流程(见图1)。
2 工艺解读2.1 除油图1 ENEPIG工艺流程除油分碱性除油和酸性除油两种,而适合化学镍金和化学镍钯金工艺只有酸性除油这一种,它除了去除铜面轻度油脂及氧化物外,还有活化铜面之功效。
ZTW除油液主要成分为硫酸、含羟基的有机羧酸、离子型表面活性剂等,其工艺参数(见表1)。
【资料】镍钯金工艺资料(中..汇编
Nikko Shoji Co.,Ltd.
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鈀金層建議厚度
打線
建議厚度
緩衝區域
鈀
上錫
建議厚度
緩衝區域
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
厚度 (um)
打線
建議厚度
緩衝區域
金
上錫
建議厚度
緩衝區域
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
厚度 (um)
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化學鎳金製程 ⇒ 較差上錫性 ⇒ 較差打線能力
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推錫球與剪力測試狀況
回流焊設備與狀況
回流焊 ……………….RF-330
(Japan Pulse Laboratories)
回流環境 ……………..空氣
錫球
…………..Sn-3.0Ag-0.5Cu
助焊劑 …………………..30% Rosin (R type)
在鎳金層中間形成鈀層
鈀層變成阻擋層顯示出以下的影響 1、在鎳層不會有腐蝕的現象 2、鎳層空氣不會發生 3、部會生成富磷層 4、IMC 層較化學鎳金薄 5、鎳的熱擴散層不會發生在金層表面
化學鎳鈀金製程
⇒ 改善上錫能力 ⇒ 改善打線能力
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化學鎳鈀金製程特性
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錫球尺寸……………...0.4mm
評估設備與狀況
推錫球 (Heat bump pull)
設備….....Dage series 4000 BGA 區………0.4mm 探針…………..0.5mm 測試速度…….300μm/s 加熱…………….300℃
铝件化学镍钯金工艺流程
铝件化学镍钯金工艺流程一、铝件的前期处理。
铝件表面可不像我们看到的那么干净哦。
在进行化学镍钯金流程之前,要先把铝件表面的油污啥的去掉。
就像我们洗脸要把脏东西洗掉一样。
一般会用专门的除油剂,把铝件泡在里面,让那些油污自己乖乖地离开铝件的表面。
然后呢,铝件表面还有一层氧化膜,这层氧化膜可有点碍事啦。
得想办法把它去掉,这时候就会用到酸性的溶液。
不过这个酸性溶液的浓度可得控制好,太浓了就像大力水手吃多了菠菜,会把铝件本身也弄坏的。
把铝件放到酸性溶液里,氧化膜就慢慢溶解掉啦,这样铝件就露出了它原本的“小脸蛋”,准备迎接下一个工序。
二、化学镍过程。
接下来就是化学镍啦。
化学镍就像是给铝件穿上一层银色的铠甲。
这个过程呢,是在含有镍离子的溶液里进行的。
溶液里的镍离子就像一个个小士兵,慢慢地在铝件表面集合起来,形成一层镍层。
这时候,溶液的温度、pH值都很关键哦。
如果温度不合适,就像我们人感觉冷或者热的时候没精神一样,镍离子也没那么活跃,就不能很好地在铝件上“安家”。
pH值要是不对,那整个化学镍的过程就像在走歪路,可能会导致镍层不均匀或者长不出来。
三、化学钯过程。
有了镍层之后,就轮到化学钯啦。
化学钯的作用可大了呢。
它就像是在镍层上面又铺了一层精致的“地毯”。
钯离子会在镍层的基础上进行沉积。
这个过程的溶液成分也很讲究,要保证钯离子有足够的量,还得有合适的还原剂。
要是钯离子不够,那这层“地毯”就会薄得可怜,要是还原剂不合适,钯离子就没办法好好地变成金属钯附着在上面。
这一步就像是给铝件的防护又加了一道保险,让它更加耐用和稳定。
四、化学金过程。
最后就是化学金啦。
化学金就像是给铝件戴上了一个金色的皇冠。
金离子在合适的条件下会沉积在钯层上面。
这时候的溶液环境同样需要严格控制。
金层不仅让铝件看起来更加高大上,还在导电性和耐腐蚀性方面有很好的表现。
就像一个人穿了一身漂亮又实用的衣服。
而且这个金层很薄很薄,但是却有着大大的作用。
沉镍钯金工艺(一)
沉镍钯金工艺(一)沉镍钯金工艺1. 简介•沉镍钯金工艺是一种常用于表面镀层的工艺技术。
•它通过在金属表面沉积一层镍和钯的合金薄膜来实现防腐、提高硬度和耐磨性的效果。
2. 工艺流程1.表面预处理–清洗:将待处理的金属表面进行清洗,去除污垢、氧化物等。
–酸洗:使用酸性溶液消除金属表面的氧化层,提高后续工艺的效果。
2.沉镍钯金–沉镍:将金属表面浸入含有镍盐的溶液中,施加电流使镍离子在金属表面还原沉积。
–镍层均匀性:控制电流密度、搅拌溶液等因素,确保沉积的镍层均匀。
3.沉钯–沉钯:将经过镍层处理的金属再次浸入含有钯盐的溶液中,进行类似的电化学反应,沉积钯层。
–钯层厚度:通过控制电流密度、溶液浓度,调整钯层的厚度。
4.表面处理–精整:去除不平整的部分,提高镀层的外观。
–抛光:使得镀层表面更加光滑,增强镀层的光泽度。
3. 应用领域•汽车工业:沉镍钯金工艺常用于汽车发动机零部件的表面处理,提高其耐腐蚀性和耐磨性。
•电子工业:沉镍钯金可用于电子器件的接点材料,提高其连接稳定性和导电性。
•机械工业:沉镍钯金工艺可应用于机械零件的表面涂层,提高其硬度和耐磨性。
4. 优势和局限性•优势:1.镀层均匀,能够提供出色的防腐和耐磨性能。
2.镀层与基材结合牢固,不易剥落。
3.工艺成熟,操作相对简单。
•局限性:1.沉镍钯金工艺对金属表面的准备要求较高。
2.镀层厚度有限,不适用于需要特别厚度的场景。
5. 结论•沉镍钯金工艺是一种可靠且成熟的表面处理技术,在许多领域得到广泛应用。
•通过控制工艺流程和参数,可以获得优良的防腐和耐磨性能的镀层。
•然而,工艺的局限性也需要考虑,根据具体需求选择适合的表面处理技术。
深南电路镍钯金工艺流程
深南电路镍钯金工艺流程一、前言深南电路是一家专业从事印刷电路板制造的企业,其产品广泛应用于通讯、计算机、医疗等领域。
其中,镍钯金工艺是深南电路生产过程中的重要环节之一,本文将详细介绍深南电路镍钯金工艺流程。
二、镍钯金工艺概述镍钯金工艺是指在印制电路板表面涂覆上一层镍层、一层钯层和一层金属层的处理方法。
该工艺可以提高印制电路板的导电性和耐腐蚀性,从而提高其使用寿命和稳定性。
三、准备工作1. 原材料:包括印制电路板基板、化学药品等。
2. 设备:包括洗涤机、酸洗槽、酸碱中和槽等。
3. 人员:需要有经验丰富的技术人员进行操作。
四、镍钯金工艺流程1. 清洗处理将印制电路板放入洗涤机中进行清洗处理,去除表面油污和杂质。
2. 镀铜处理将清洗后的印制电路板放入酸洗槽中进行酸洗处理,去除表面氧化层和铜离子。
3. 镀镍处理将经过酸洗处理的印制电路板放入镀镍槽中进行镀镍处理,使印制电路板表面涂覆上一层均匀的镍层。
4. 镀钯处理将经过镀镍处理的印制电路板放入镀钯槽中进行镀钯处理,使印制电路板表面涂覆上一层均匀的钯层。
5. 镀金处理将经过镀钯处理的印制电路板放入镀金槽中进行镀金处理,使印制电路板表面涂覆上一层均匀的金属层。
6. 清洗中和将经过金属涂覆后的印制电路板放入酸碱中和槽中进行清洗中和,去除表面残留物质,并使其呈现出光亮平整的效果。
五、注意事项1. 操作人员必须戴好防护手套、口罩等防护用品,以保证操作安全。
2. 化学药品必须按照规定比例配制,且必须储存于防腐蚀的容器中。
3. 设备必须定期维护和清洗,以确保其正常运转。
4. 严格按照工艺流程进行操作,避免出现任何差错。
六、总结镍钯金工艺是深南电路生产过程中的重要环节之一,其工艺流程需要经验丰富的技术人员进行操作。
在操作过程中,需要注意安全、规范化和精细化,以确保印制电路板的质量和稳定性。
镍钯金工艺
镍钯金工艺,表面处理镍钯金
在PCB生产流程中,表面处理是最重要的一项步骤之一。
目前市场上常见的表面处理方式有喷锡、沉锡、沉金、裸铜、OSP等,不同的表面处理方式优缺点也不尽相同。
对于部分对线路板要求更加严格的用户来说,常见的表面处理并不能满足阻焊要求,而联合多层线路板的镍钯金工艺刚好解决了这一问题。
镍钯金,是一种非选择性的表面加工工艺,也是一种最新的表面处理技术,其原理为在PCB铜层的表面镀上一层镍、钯和金,主要的工艺流程包括:除油—微蚀—预浸—活化—沉镍—沉钯—沉金—烘干,每个环节之间都会经过多级水洗处理。
表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能。
由于自然界的铜在空气中倾向于以氧化物的形式存在,不可能长期保持为原铜,因此需要对铜进行其他处理,由此诞生了沉金、喷锡等常见工艺。
与其他表面处理方式相比,镍钯金具有耐用性稳定、可阻焊性优异、兼容性好、镀层平整度高、适合高密度焊盘等优势,因此可以应用于更加精密的PCB中,阻焊性能也更加优异。
目前应用较为广泛的沉金工艺,原理为在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金,以便长期保护线路板。
镍钯金与沉金相比,需要在镍和金之间多加一层钯,钯可以防止出现置换反应导致的腐蚀现象,为沉金做好充分准备。
金就可以紧密地覆盖在钯上面,提供良好的接触面。
由于镍钯金对板厂的制程能力有一定的要求,因此该工艺并不常见,导致很多企业找不到合适的板厂。
目前,联合多层线路板已经全面上线镍钯金工艺,解决了企业的难题。
同时,联合多层线路板还支持各种复杂工艺,如定制压合结构、超薄版、大尺寸板等,作为一家PCB专业厂商,联合多层线路板将继续为用户解决各种精密板、难度板生产难题。
(完整版)镍钯金工艺(ENEPIG)详解
镍钯金工艺(ENEPIG)详解一、镍钯金工艺(ENEPIG)与其他工艺如防氧化(OSP),镍金(ENIG)等相比有如下优点:1. 防止“黑镍问题”的发生–没有置换金攻击镍的表面做成晶粒边界腐蚀现象。
2. 化学镀钯会作为阻挡层,不会有铜迁移至金层的问题出现而引起焊锡性焊锡差。
3. 化学镀钯层会完全溶解在焊料之中,在合金界面上不会有高磷层的出现。
同时当化学镀钯溶解后会露出一层新的化学镀镍层用来生成良好的镍锡合金。
4. 能抵挡多次无铅再流焊循环。
5. 有优良的打金线(邦定)结合性。
6. 非常适合SSOP、TSOP、QFP、TQFP、PBGA等封装元件。
二、镍钯金工艺(ENEPIG)详解:1. 因为普通的邦定(ENIG)镍金板,金层都要求很厚基本上0.3微米以上,ENEPIG板只需钯0.1微米、金0.1微米左右就可以满足(钯是比金硬很多的贵金属,要钯层的原因就是因为单纯的金、镍腐蚀比较严重,焊接可靠性差。
钯还有个作用是热扩散的作用,整体来说ENEPIG可靠性比ENIG高)。
2. 化学镍钯金属这个制程已经提出好几年了,但是现在能量产的不多,也就是比较大的厂才有部分量产。
流程和化学沉金工艺基本相似,在化学镍和化学金中间加一个化学钯槽(还原钯)ENEPIG制程:除油--微蚀--酸洗--预浸--活化钯--化学镍(还原)--化学钯(还原)--化学金(置换)。
3. 现在说自己能做的供应商人很多,但是真正能做好的没有几家。
控制要主要点钯槽和金槽,钯是可以做催化剂的活性金属,添加了还原剂后,控制不好自己就反应掉,(就是俗话说的翻槽),沉积速度不稳定也是一个问题,很多配槽后速度很快,过不到几天速度就变慢很多。
这不是一般公司能做好的。
4. 化学沉金目前有很多有黑镍问题,以及加热后的扩散,中间添加一层致密的钯能有效的防至黑镍和镍的扩散。
5. 该表面处理最早是由INTER提出来的,现在用在BGA载板的比较多载板一面是需要邦定金线,另一面是需要做焊锡焊接。
镍钯金工艺(ENEPIG)详解
镍钯金工艺(ENEPIG)详解一、镍钯金工艺(ENEPIG)与其他工艺如防氧化(OSP),镍金(ENIG)等相比有如下优点:1. 防止“黑镍问题”的发生–没有置换金攻击镍的表面做成晶粒边界腐蚀现象。
2. 化学镀钯会作为阻挡层,不会有铜迁移至金层的问题出现而引起焊锡性焊锡差。
3. 化学镀钯层会完全溶解在焊料之中,在合金界面上不会有高磷层的出现。
同时当化学镀钯溶解后会露出一层新的化学镀镍层用来生成良好的镍锡合金。
4. 能抵挡多次无铅再流焊循环。
5. 有优良的打金线(邦定)结合性。
6. 非常适合SSOP、TSOP、QFP、TQFP、PBGA等封装元件。
二、镍钯金工艺(ENEPIG)详解:1. 因为普通的邦定(ENIG)镍金板,金层都要求很厚基本上微米以上,ENEPIG板只需钯微米、金微米左右就可以满足(钯是比金硬很多的贵金属,要钯层的原因就是因为单纯的金、镍腐蚀比较严重,焊接可靠性差。
钯还有个作用是热扩散的作用,整体来说ENEPIG 可靠性比ENIG高)。
2. 化学镍钯金属这个制程已经提出好几年了,但是现在能量产的不多,也就是比较大的厂才有部分量产。
流程和化学沉金工艺基本相似,在化学镍和化学金中间加一个化学钯槽(还原钯)ENEPIG制程:除油--微蚀--酸洗--预浸--活化钯--化学镍(还原)--化学钯(还原)--化学金(置换)。
3. 现在说自己能做的供应商人很多,但是真正能做好的没有几家。
控制要主要点钯槽和金槽,钯是可以做催化剂的活性金属,添加了还原剂后,控制不好自己就反应掉,(就是俗话说的翻槽),沉积速度不稳定也是一个问题,很多配槽后速度很快,过不到几天速度就变慢很多。
这不是一般公司能做好的。
4. 化学沉金目前有很多有黑镍问题,以及加热后的扩散,中间添加一层致密的钯能有效的防至黑镍和镍的扩散。
5. 该表面处理最早是由INTER提出来的,现在用在BGA载板的比较多载板一面是需要邦定金线,另一面是需要做焊锡焊接。
NiPdAu
镍钯金详细介绍1. 因为普通的邦定(ENIG)镍金板,金层都要求很厚基本上0.3微米以上,ENEPIG板只需钯0.1微米、金0.1微米左右就可以满足(钯是比金硬很多的贵金属,要钯层的原因就是因为单纯的金、镍腐蚀比较严重,焊接可靠性差。
钯还有个作用是热扩散的作用,整体来说ENEPIG可靠性比ENIG高)。
2. 化学镍钯金属这个制程已经提出好几年了,但是现在能量产的不多,也就是比较大的厂才有部分量产。
流程和化学沉金工艺基本相似,在化学镍和化学金中间加一个化学钯槽(还原钯)3. 现在说自己能做的供应商人很多,但是真正能做好的没有几家。
控制要主要点钯槽和金槽,钯是可以做催化剂的活性金属,添加了还原剂后,控制不好自己就反应掉,(就是俗话说的翻槽),沉积速度不稳定也是一个问题,很多配槽后速度很快,过不到几天速度就变慢很多。
这不是一般公司能做好的。
4. 化学沉金目前有很多有黑镍问题,以及加热后的扩散,中间添加一层致密的钯能有效的防至黑镍和镍的扩散。
5. 该表面处理最早是由INTER提出来的,现在用在BGA载板的比较多载板一面是需要邦定金线,另一面是需要做焊锡焊接。
这两面对金镀层的厚度要求不一样,邦定是需要金层厚一点,大概在0.3微米以上,而焊锡只需要0.05微米左右。
金层厚了邦定好却焊锡强度有问题,金层薄焊锡OK邦定却打不上。
所以之前的制程都是用干膜掩盖,分别作两次不同规格的镀金才能满足。
现在用镍钯金(ENEPIG)两面同样的厚度规格即可以满足邦定又可以满足焊锡的要求。
目前规格钯和金膜厚大概在0.08微米以上上就可以满足邦定和焊锡焊接的要求。
镍钯金厚度化学镍钯金,它是在焊盘铜面上先后沉积镍、钯和金,镍钯金镀层厚度一般为镍2.00μm~5.00μm、钯0.10μm~0.20μm和金0.03μm~0.05μm镍钯金工艺特色与化学沉镍金制程原理相近,在化学沉镍后,增加化学沉钯工艺,利用钯层隔绝沉金药水对镍层的攻击;同时钯层比金层具有更高的强度和耐磨性,利用薄的钯层和薄的金层即可达到化学沉厚金的效果,同时有效杜绝了黑垫的发生。
深南电路镍钯金工艺流程
深南电路镍钯金工艺流程引言深南电路镍钯金工艺流程是指深南电路公司在PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)制造过程中采用的一种金属铜覆镍表面处理工艺。
在PCB制造中,金属表面处理是非常关键的步骤之一,能够提高电路板的可靠性、防止表面氧化、增加焊接性能等。
其中,深南电路镍钯金工艺流程以其良好的性能和稳定性,在PCB制造行业中得到了广泛应用。
工艺流程深南电路镍钯金工艺流程主要包括表面清洁、钝化处理、镀铜、镀镍、镀钯、金化和锡合金保护层等步骤。
下面将对每个步骤进行详细介绍。
表面清洁表面清洁是深南电路镍钯金工艺流程的第一步,主要目的是去除金属表面的污染物、氧化物和有机物等,以保证后续处理步骤的质量。
常用的表面清洁方法包括碱性清洗、酸性清洗和去离子水冲洗等。
钝化处理钝化处理是为了增加金属表面的耐蚀性和其它特性,一般采用化学钝化或电化学钝化的方法。
化学钝化是将金属表面与一定浓度的化学物质进行接触反应,生成一层防护膜,起到保护金属表面的作用。
而电化学钝化是通过电流的作用,在金属表面形成致密的氧化膜,进而增强金属表面的耐蚀性和耐磨性。
镀铜镀铜是深南电路镍钯金工艺流程的核心步骤之一,主要目的是在金属表面镀一层铜,增加PCB的导电性能和焊接性能。
镀铜一般通过电镀的方式进行,即在金属表面形成均匀、致密的铜层,以保证电路板的导电性能。
镀镍镀镍是为了增强镀金层的附着力和耐磨性,一般在镀铜层上进行。
镀镍层能够提高金属表面的平整度和抗氧化性能,同时为后续的镀金工序做好准备。
镀钯镀钯是深南电路镍钯金工艺流程的关键步骤之一,通过在金属表面镀一层钯,起到保护金属表面和提高焊接性能的作用。
镀钯层能够有效防止氧化和腐蚀,同时提高焊接接头的可靠性和抗氧化性能。
金化金化是将金属表面镀上一层薄薄的金属层,常用的金属材料有黄金和镍金。
金化可以提高金属表面的封装性能和导电性能,同时增加PCB的美观度和可靠性。
锡合金保护层锡合金保护层是深南电路镍钯金工艺流程的最后一步,主要目的是保护金属表面免受外界环境的侵蚀。
什么是ENEPIG;ENEPIG如何工作?
什么是ENEPIG;ENEPIG如何工作?什么是ENEPIG?ENEPIG PCB,是一种金属电镀PCB,E无电Nickel -ElectrolessPalladium -我mmersionGold是印刷电路板的表面处理。
因其能力而被称为“通用表面处理” ENEPIG涂层几乎用于任何PCB组件,主要用于支持焊接和金线和铝线焊接。
除了这些功能之外,ENEPIG电镀还可以延长电镀PCB的功能保质期,超过一年。
ENEPIG如何工作?沉浸金最小1.2微英寸化学镀钯 2- 12微英寸化学镀镍 120-240微英寸铜 160-240微英寸四个ENEPIG层的厚度ENEPIG涉及四层金属沉积在PCB表面上。
这些是铜,镍,钯和金。
创建ENEPIG表面处理的过程包括以下步骤:铜激活:在此步骤中,铜选择性地激活需要保护的层,这决定了化学镀镍步骤中的沉积图案。
该过程使用置换反应完成,使铜层充当催化表面。
化学镀镍镍充当阻挡层,防止铜与该电镀技术中涉及的其他金属相互作用,特别是金。
使用氧化还原反应将该层沉积在催化铜表面上。
结果是一层厚度在3.0到5.0微米之间。
化学镀钯:钯层是ENEPIG与ENEG表面处理技术的区别在于,它是另一个阻隔层。
钯可防止镍层腐蚀并扩散到金层中。
它还可用作抗氧化和抗腐蚀层。
与镍一样,该层使用无电反应沉积,其使用化学氧化还原反应使镍表面与钯反应并形成薄层。
该钯沉积在厚度为0.05至0.1微米的层上,具体取决于应用。
沉浸金:金是ENEPIG表面的最后一层,具有低接触电阻,防摩擦和抗氧化的优点。
黄金还保留了钯的可焊性。
顾名思义,浸镀金服务完全沉浸在覆盖的PCB中,使用位移反应,其中PCB上的钯溶解并释放电子,从而减少其周围的金原子。
然后金离子附着在PCB表面,取代一些钯离子,形成相对薄的外层,厚度在0.03到0.05微米之间 - 远低于任何其他溶液。
ENEPIG的优点ENEPIG的关键优势,结合优良的焊点和金线焊接可靠性,可归纳为以下几点:(1)“黑镍”自由 - 浸金不会对镍表面产生晶界腐蚀;(2)钯作为附加物阻挡层进一步减少铜向表面的扩散,从而确保良好的可焊性;(3)钯完全溶解成焊料,不会留下过高的P%富集界面,暴露出无氧化镍表面可以可靠地形成Ni/Sn金属间化合物;(4)可承受多次无铅回流焊ering循环;(5)表现出优异的金线粘合性;(6)工艺成本大大低于ENIG和ENEG。
化学镍钯金ENEPIG表面处理工艺研究(可编辑)
化学镍钯金ENEPIG表面处理工艺研究I化学镍钯金 ENEPG 表面处理工艺研究东莞生益电子有限公司纪成光,陈立宇,袁继旺,王燕梅摘要:本文采用SEM、EDX、WettingBalance、拔/撞锡球和打金线WireBonding 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相对化学镍金表面处理可有效防止黑盘 BlackPad 缺陷引起的连接可靠性问题。
关键词:化学镍钯金;化学镍金;表面处理;焊接可靠性onENEPl GSurfaceTreatmentTechnoIStudy ogyElectronics YanmeiLtd.jIDongguanShengyi Chengguang,CHENLiyu,YUANJiwang,WANGof fourAbstract:Thereliabilitiestreated kindsofENEPIG medicinewelding pad by liquidwerestudied andbyusingSEM,EDX,wettingbalance,ballpull/ballshear,wirebondingother methodsinthis differencesof reliabi1itiesinENEPIGanalytical paper.The weldingsurfacetreatmentandENIGsurfacetreatmentwerecontrastedandstudied.Theresultsshowedsurface surfacethat withENIG treatmentcancompared treatment,ENEPIG effectivelypreventissuescausedthedefectofBlackPad.jointreliability byreliabiliKeywords ENEPIG:ENIG:Surfacetreatment:Weldingty前言是铜导体,须进行表面涂覆处理以保护连接盘铜面不被污染和氧化,保证元器件焊接可好且接触电阻低等优越性能,被广泛应用于精密电子产品的印刷电路板的表面处理和微电子芯片与电路板的封装技术中,如手机板、计算机按键、屏蔽器、打金线板等高可靠性产品。
镍钯金技术
电子产品一直趋向体积细小及轻巧,同时包含更多功能而又有更快速的运作效率。
为了达到以上要求,电子封装工业便发展出多样化及先进的封装技术及方法,使之能在同一块线路版上增加集成电路(IC)的密度,数量及种类。
增加封装及连接密度推动封装方法从通孔技术(THT)到面装配技术(SMT)的演化,它导致了更进一步的应用打线接合的方法(Wire bonding)。
缩小了的连接线间距和应用芯片尺寸封装技术(CSP),使得装置的密度增大,而多芯片组件(MCM)及系统级封装技术(SiP)使得在同一芯片上嵌入更多功能从不可能变成现实。
至今,当半导体工业多年来从缩小线宽来致力于增进装置的性能时,很少有涉及这样的想法,也就是在一个电子系统中,装置间应该通过包含这个系统的封装来传递信息。
大量的I/O需求及讯号传送质量已成为半导体工业重要考虑的因素,无论在IC内部的连接或把装置封装在线路版上,为了达到可靠的连接,封装过程的要求及线路版最终表面处理技术同样重要。
本文章描述影响连接可靠性的主要因素,尤其侧重在打金线接合的应用中表面处理的性能。
表面处理打线接合的选择虽然电镀镍金能提供优良的打金线接合的性能,它有着三大不足之处,而每一不足之处都阻碍着它在领先领域中的应用。
较厚的金层厚度要求使得生产成本上升。
在通常所用的厚的金层情况下,由于容易产生脆弱的锡金金属合金化合物(IMC),焊点之可靠性便下降。
而为了增加焊点之可靠性,可在需要焊锡的地方使用不同的表面处理,然而却会造成生产成本上升。
电镀工艺要求使用导线连通每个线路,这样就限制了封装载板的最高线路密度。
因为这些限制,使用化学镀的优势表露出来。
化学镀的技术包括化学镀镍浸金(ENIG),化学镀镍化学镀金(ENEG)及化学镀镍钯浸金(ENEPIG)。
在这三种选择中,ENIG是基本上不用考虑的,因为它不具备提供高可靠性打金线接合的工艺条件(尽管它被用在不重要的消费产品的应用中),而ENEG具有和电镀镍金同样高的生产成本,在制程方面亦充满了复杂性的挑战。
镍钯金生产流程
镍钯金生产流程1. 原料准备镍钯金的生产过程首先需要准备原料。
主要原料包括镍矿石、钯矿石、金矿石和其他辅助物质。
这些矿石通常需要进行矿石选矿、破碎和磨矿等处理,以提取出其中的有用金属。
同时,还需要准备一定数量的化学品,如氢氟酸、硝酸、硫酸等,用于后续的化学反应。
2. 矿石提取首先,镍矿石、钯矿石和金矿石需要分别进行提取。
一般来说,在矿石中提取镍、钯和金的工艺过程相似,主要包括碎矿、选矿、浸出和提取等步骤。
矿石经过这些处理后,可以得到含有高纯度镍、钯和金的浸出液。
3. 浸出液处理得到的浸出液需要进行进一步的处理。
首先,将浸出液中的有害杂质进行去除,如铁、铝、铬等。
然后,使用化学药剂,如氢化钠、氢氧化钠等,对浸出液进行中和和沉淀处理,使得其中的镍、钯和金得以分离。
4. 金属分离得到的浸出液中,含有镍、钯和金等多种金属,需要对其进行分离。
一般采用聚焦沉淀法、萃取法、电积法等工艺,将镍、钯和金分别从浸出液中分离出来。
这些分离过程需要严格控制条件和配比,以确保得到高纯度的镍、钯和金。
5. 金属精炼分离出来的镍、钯和金需要进行精炼处理,以消除其中的杂质,提高纯度。
这一过程中,通常采用化学还原、电解、冶炼等方法,将金属进行加热、高温处理,使得其中的杂质被氧化、蒸发或溶解。
以得到高纯度的金属产品。
6. 合金制备得到的高纯度镍、钯和金可以根据需要进行合金制备。
通常,镍、钯和金会按照一定的比例进行混合,并进行熔炼、铸造等工艺,制备出合金产品。
这些产品可以用于制造各种工业设备、电子产品、首饰等。
7. 最终产品制备最终,生产出的镍钯金合金可以进一步加工成各种产品。
比如,可以制成板材、管材、线材、坯料等,或者用于金属粉末冶金、电镀、热喷涂等工艺。
这些产品可以被广泛应用在汽车制造、航空航天、化工等领域。
总结一下,镍钯金的生产流程包括原料准备、矿石提取、浸出液处理、金属分离、金属精炼、合金制备和最终产品制备等多个步骤。
在这些过程中,需要多种化学反应和物理处理方法,以获得高纯度的镍钯金产品。
镍钯金技术
电子产品一直趋向体积细小及轻巧,同时包含更多功能而又有更快速的运作效率。
为了达到以上要求,电子封装工业便发展出多样化及先进的封装技术及方法,使之能在同一块线路版上增加集成电路(IC)的密度,数量及种类。
增加封装及连接密度推动封装方法从通孔技术(THT)到面装配技术(SMT)的演化,它导致了更进一步的应用打线接合的方法(Wire bonding)。
缩小了的连接线间距和应用芯片尺寸封装技术(CSP),使得装置的密度增大,而多芯片组件(MCM)及系统级封装技术(SiP)使得在同一芯片上嵌入更多功能从不可能变成现实。
至今,当半导体工业多年来从缩小线宽来致力于增进装置的性能时,很少有涉及这样的想法,也就是在一个电子系统中,装置间应该通过包含这个系统的封装来传递信息。
大量的I/O需求及讯号传送质量已成为半导体工业重要考虑的因素,无论在IC内部的连接或把装置封装在线路版上,为了达到可靠的连接,封装过程的要求及线路版最终表面处理技术同样重要。
本文章描述影响连接可靠性的主要因素,尤其侧重在打金线接合的应用中表面处理的性能。
表面处理打线接合的选择虽然电镀镍金能提供优良的打金线接合的性能,它有着三大不足之处,而每一不足之处都阻碍着它在领先领域中的应用。
较厚的金层厚度要求使得生产成本上升。
在通常所用的厚的金层情况下,由于容易产生脆弱的锡金金属合金化合物(IMC),焊点之可靠性便下降。
而为了增加焊点之可靠性,可在需要焊锡的地方使用不同的表面处理,然而却会造成生产成本上升。
电镀工艺要求使用导线连通每个线路,这样就限制了封装载板的最高线路密度。
因为这些限制,使用化学镀的优势表露出来。
化学镀的技术包括化学镀镍浸金(ENIG),化学镀镍化学镀金(ENEG)及化学镀镍钯浸金(ENEPIG)。
在这三种选择中,ENIG是基本上不用考虑的,因为它不具备提供高可靠性打金线接合的工艺条件(尽管它被用在不重要的消费产品的应用中),而ENEG具有和电镀镍金同样高的生产成本,在制程方面亦充满了复杂性的挑战。
镍钯金工艺介绍及其优点
ENIPIG工艺介绍及其优点ENIPIG-An advanced surface finish黄辉祥陈润伟(广东东硕科技有限公司,广州,510288)Huang Hui-xiang,Chen Run-wei(GUANGDONG Toneset Science & Technology co.,LTD,Guanzhou,510288)摘要:本文介绍了ENIPIG的工艺流程,与其他最终表面处理相对比,阐述了其优点。
并通过试验测试,进一步说明了ENIPIG的钯层能有效防止金和镍相互迁移,高温后仍具有良好的邦定和焊锡性能,能耐多次回流焊。
Abstract:关键词:镍钯金、ENIPIG、邦定、黑镍Key words:Ni/Pd/Au、ENIPIG、Bonding、black pad0、前言电子产品趋向于厚度薄、体积细小、重量轻,同时包含更多功能和高速的运行速度。
因此,电子封装工业便发展出多样化及先进的封装技术及方法,使之能在同一块线路版上增加集成电路(IC)的密度,数量及种类。
增加封装及连接密度推动封装方法从通孔技术(THT)到面装配技术(SMT)的演化,它导致了更进一步的应用打线接合的方法(Wire bonding)。
缩小了的连接线间距和应用芯片尺寸封装技术(CSP),使得装置的密度增大。
目前的化银、化锡、OSP和化镍金等均无法满足无铅组装工艺的所有需求。
本文章介绍了一种适用于集成电路的ENIPIG工艺及其优点,并进行了邦定、可焊性等测试。
1、ENIPIG工艺介绍及其优点1.1 表面处理的比较ENIPIG在镍层和金层之间沉上一层钯,能防止镍和金之间的相互迁移,不会出现黑pad . 具有打线接合能力,焊点可靠度好,能耐多次回流焊和有优良耐储时间等,能够对应和满足多种不同组装的要求.下表是不同表面处理的性能比较:项目OSP 化锡化银ENIG ENIPIG热超声焊- - - + +超声楔焊- - - - +导电性- - + + +可靠性+ + + + ++润湿平衡+ + + + +平整性+ + + + +坚固性+ + - ++ +++多次回流焊+ + + + ++耐储时间+ - + ++ ++1.2 ENIPIG的优点n金镀层很薄即可打金线, 也能打铝线;n钯层把镍层和金层隔开,能防止金和镍之间的相互迁移;不会出现黑镍现象;n提高了高温老化和高度潮湿后的可焊性 ,可焊性优良,高温老化后的可焊性同样很好;n成本很低,金厚为0.03~0.04um,钯厚平均约0.025~0.03um;n钯层厚度薄,而且很均匀;n镍层是无铅的;n能与现有的设备配套使用;n镀层与锡膏的兼容性很好。
镍钯金工艺注意要点
镍钯金工艺注意要点镍钯金工艺注意要点:一、材料准备1. 镍钯金工艺中的重要步骤之一是材料准备。
确保所使用的镍钯金材料具有高纯度,并且不存在任何杂质。
二、表面处理1. 首先,对待处理的材料进行表面清洁,以去除油污、氧化物等杂质。
2. 接下来,采用适当的酸洗方法,如浸泡在酸性溶液中或使用电化学酸洗,以进一步清洁表面并去除可能存在的腐蚀产物。
三、金属沉积1. 在镍钯金工艺中,电化学沉积是最常用的方法之一。
通过在基材表面沉积镍、钯、金等金属,可以形成一层均匀且致密的金属膜。
2. 在电化学沉积过程中,应根据不同金属的沉积特性和要求选择合适的电解液和工艺参数。
3. 控制好沉积时间和电流密度,以确保金属沉积均匀、厚度一致。
四、热处理1. 金属沉积完毕后,进行热处理是非常重要的一步。
通过适当的热处理,可以提高镍钯金层的结晶度和附着力,使其具有更好的性能和稳定性。
2. 热处理温度和时间应根据金属镍、钯、金的特性和要求进行精确控制。
五、检测和测试1. 完成镍钯金工艺后,对所制备的产品进行检测和测试非常关键。
常用的测试方法包括厚度测量、附着力测试、耐蚀性测试等。
2. 检测和测试结果应符合设计要求,并且进行记录和归档。
六、质量控制1. 镍钯金工艺过程中的质量控制是确保产品质量的关键。
需要控制每个步骤中的工艺参数,如酸洗浓度、电流密度、温度等。
2. 同时,进行良好的工艺记录和数据分析,以便及时发现和解决潜在问题。
总结:以上就是镍钯金工艺的注意要点。
精心准备材料、认真进行表面处理、掌握金属沉积的工艺参数、科学进行热处理、合格的检测和测试、严格的质量控制及及时的问题解决是确保镍钯金工艺成功的关键要素。
在实际操作中,需要严格按照工艺流程进行,确保产品达到预期的性能和质量要求。
pcb镍钯金工艺
pcb镍钯金工艺PCB镍钯金工艺是一种常用的电路板表面处理工艺,主要用于提高电路板的导电性和耐腐蚀性。
本文将对PCB镍钯金工艺的原理、过程和应用进行介绍。
一、PCB镍钯金工艺的原理PCB镍钯金工艺是指在电路板上依次镀上镍、钯和金层,形成一层保护性的金属膜。
镍层主要起到增强导电性和防腐蚀作用,钯层则增加金属表面的附着力,金层则提供良好的导电性和美观性。
二、PCB镍钯金工艺的过程1. 清洗:将电路板放入清洗槽中,使用去污剂和超声波清洗,去除表面的油污和污垢,确保镀层的附着力。
2. 镀镍:将清洗后的电路板放入镍盐溶液中,通过电流作用使镍离子还原成金属镍沉积在电路板上。
镀层的厚度可以根据要求进行调节。
3. 镀钯:将镀有镍层的电路板放入钯盐溶液中,同样通过电流作用使钯离子还原成金属钯沉积在电路板上。
钯层的厚度也可以根据需求进行调节。
4. 镀金:将镀有钯层的电路板放入金盐溶液中,通过电流作用使金离子还原成金属金沉积在电路板上。
金层的厚度一般比较薄,通常在2-5微米之间。
5. 清洗:将镀金后的电路板进行清洗,去除表面残留的化学物质,以免对电路性能产生负面影响。
三、PCB镍钯金工艺的应用PCB镍钯金工艺具有很好的导电性、耐腐蚀性和焊接性能,被广泛应用于电子产品、通信设备、汽车电子等领域。
具体应用包括:1. 电子产品:如手机、电脑、平板等电子设备的主板和各种电路板。
2. 通信设备:如基站、无线路由器等通信设备的电路板。
3. 汽车电子:如汽车导航、车载音响等汽车电子产品的电路板。
4. 工业控制设备:如PLC、变频器等工业控制设备的电路板。
PCB镍钯金工艺的优点在于提供了良好的导电性和耐腐蚀性,保护了电路板的稳定性和可靠性。
同时,金属镀层的光亮度和平整度也能提升产品的外观质量。
此外,PCB镍钯金工艺还具有良好的焊接性能,方便后续的组装和维修。
PCB镍钯金工艺是一种重要的电路板表面处理工艺,能够提高导电性、耐腐蚀性和焊接性能。
镍钯金工艺(ENEPIG)详解
3.现在说自己能做的供应商人很多,但是真正能做好的没有几家。控制要主要点钯槽和金槽,钯是可以做催化剂的活性金属,添加了还原剂后,控制不好自己就反应掉,(就是俗话说的翻槽),沉积速度不稳定也是一个问题,很多配槽后速度很快,过不到几天速度就变慢很多。这不是一般公司能做好的。
镍钯金工艺(ENEPIG)详解
一、镍钯金工艺(ENEPIG)与其他工艺如防氧化(OSP),镍金(ENIG)等相比有如下优点:
1.防止“黑镍问题”的发生–没有置换金攻击镍的表面做成晶粒边界腐蚀现象。
2.化学镀钯会作为阻挡层,不会有铜迁移至金层的问题出现而引起焊锡性焊锡差。
3.化学镀钯层会完全溶解在焊料之中,在合金界面上不会有高磷层的出现。同时当化学镀钯溶解后会露出一层新的化学镀镍层用来生成良好的镍锡合金。
1mil=25.4um=1000uinch
uinch如上所说,是念mai.有些电镀厂的膜厚报告上用u''来表示.
目前广泛在应用此工艺的公司有:微软microsoft、苹果apple、英特尔INTER等!
单位转换:1um(微米)=39.37uinch(微英寸)
1cm(厘米)=10mm(毫米) 1mm=1000um
1ft(英尺)=1000mil(密尔)=1000000uinch(微英寸)
1ft(英尺)=ch(英寸) 1inch=25.4mm 1ft=0.3048m
4.能抵挡多次无铅再流焊循环。
镍钯金生产流程
镍钯金生产流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!镍钯金生产流程是一项复杂且精细的工艺过程,它涉及到多个环节和技术,需要严谨的操作和严格的控制。
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可靠性比ENIG高)。
化学镍钯金属这个制程已经提出好几年了,但是现在能量产的不多,也就是比较大的厂才
流程和化学沉金工艺基本相似,在化学镍和化学金中间加一个化学钯槽(还原
ENEPIG制程 :除油--微蚀--酸洗--预浸--活化钯--化学镍(还原)--化学钯(还原)--
。
现在说自己能做的供应商人很多,但是真正能做好的没有几家。控制要主要点钯槽和金槽,
0.3微米以上, 而焊锡只需要0.05微米左右。金层厚了邦定好却焊锡强度有问
金层薄焊锡OK邦定却打不上。所以之前的制程都是用干膜掩盖,分别作两次不同规格
ENEPIG)两面同样的厚度规格即可以满足邦定又可以满
0.08微米以上上就可以满足邦定和焊锡焊接的
微软microsoft、苹果apple、英特尔INTER
1mil=25.4um=1000uinch
uinch如上所说,是念mai.有些电镀厂的膜厚报告上用 u'' 来表示.
。
能抵挡多次无铅再流焊循环。
有优良的打金线(邦定)结合性。
非常适合SSOP、TSOP、QFP、TQFP、PBGA等封装元件。
ENEPIG)详解:
因为普通的邦定(ENIG)镍金板,金层都要求很厚基本上0.3微米以上,ENEPIG板只需
0.1微米、金0.1微米左右就可以满足(钯是比金硬很多的贵金属微英寸)
1cm(厘米)=10mm(毫米) 1mm=1000um
1ft(英尺)=1000mil(密尔)=1000000uinch(微英寸)
1ft(英尺)=12inch(英寸) 1inch=25.4mm 1ft=0.3048m
控制不好自己就反应掉,(就是俗话说的
,沉积速度不稳定也是一个问题,很多配槽后速度很快,过不到几天速度就变慢很多。
化学沉金目前有很多有黑镍问题,以及加热后的扩散,中间添加一层致密的钯能有效的防
该表面处理最早是由INTER提出来的,现在用在BGA载板的比较多载板一面是需要邦定
另一面是需要做焊锡焊接。这两面对金镀层的厚度要求不一样,邦定是需要金层厚一
ENEPIG)详解
ENEPIG)与其他工艺如防氧化(OSP),镍金(ENIG)等相比有如下优
防止“黑镍问题”的发生–没有置换金攻击镍的表面做成晶粒边界腐蚀现象。
化学镀钯会作为阻挡层,不会有铜迁移至金层的问题出现而引起焊锡性焊锡差。
化学镀钯层会完全溶解在焊料之中,在合金界面上不会有高磷层的出现。同时当化学镀