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化学镀镍加工

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钢铁化学镀镍
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直接化学镀镍工艺方法对镍层表面形态的影响

2020-12-25

近年来,随着半导体输入端子数量的增加,基板向侧面端子的多腿化及信号线间距微细化的发展。多腿化的趋势使QFP(Quad Flat Package)构造盘间的节距狭小化制造的难度增加,特别是面阵列端子(面端子)化的需要,BGA(Ball Grid Array)构造的超小型化封装的开发。


超小型化封装端子的表面处理的外部引出线需要增加适合的化学镀金/化学镀镍。化学镀金或电镀金的工艺方法比较而言,对于独立的电路图形上表面处理是适用的,镀层的厚度可以根据需要增加,这一点是非常有利的。

化学镀镍加工

通常铜导体图形是采用以次亚磷酸盐作还原剂化学镀镍,而铜与次亚磷酸氧化反应是没有催化活化行为的,这就需要采用钯作为催化剂。该工艺方法就是将基板浸入稀的钯溶液,当铜导体图形上浸有催化剂钯后,化学镀镍加工就可以实施化学镀镍的工艺程序。但是,对于超 高密度配线的基板该工艺方法是否适用,还要看对钯催化剂的选择,因为当基板浸入催化溶液时,导体图形间的树脂上也会同时吸附,化学镀镍过程中会沉积在图形间的树脂上面,这样一来就会产生质量问题。


这就需要解决选择性析出的技术问题,铜导体经过催化活化,采用还原剂为DMAB(二甲胺化硼)和稀的化学镀镍溶液,确认其选择性沉积是有效的。


另外,经过化学镀镍+金的电镀处理的基板,与电镀法镀出的镀层相比,其焊接强度就比较低。其主要原因是由镍粒子粒界被腐蚀变态,镍层中的富磷层形成以及锡-镍-磷合金层的形成。现在的问题是对镍层中含磷量的含有率控制,使过程中不会产生局部腐蚀,具有适用性的工艺对策是有效的。


研究表明,化学镀镍层表面形态即析出形态,是受催化活化处理的影响而变化,因此也就会直接影响焊料的焊接强度。所以,提出使用钯催化活化而不选择镍的析出程序的有效性。


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