電路板表面處理之鎳鈀金

隨著半導體技術(shù)持續(xù)進步，電路板產(chǎn)品微型化已是未來趨勢，單位面積的元件密度隨之提高（圖1）在品質(zhì)要求不變的狀況下，以往所使用的電鍍鎳金及化學鎳金制程（ENIG），已漸漸走向化學鎳鈀金）的領(lǐng)域，不僅提升IC載板內(nèi)Layout數(shù)目，更可克服化學鎳金制程中黑墊的產(chǎn)生。

 PCBA板單位面積內(nèi)之元件密度越來越高

    圖1、電路板單位面積內(nèi)之元件密度越來越高。

    2006年起，歐盟市場上之電路板廠家，需開始承擔報廢產(chǎn)品的回收處理成本。同年7月進入歐盟市場的消費性電子產(chǎn)品限制某些有害物質(zhì)用量，并制定尺ROHS淮則（表1）以逐年下降方式禁用對環(huán)境產(chǎn)生影響之有害物，導致高溫作業(yè)的無鉛銲料被大量採用（圖2）。

ROHS淮則針對銲料中Pb含量有嚴格標準

    表1、ROHS淮則針對銲料中Pb含量有嚴格標準

ROHS制定后，化學鎳鈀金制程更能搭配無鉛銲料的使用

    圖2、ROHS制定后，化學鎳鈀金制程更能搭配無鉛銲料的使用

    再者2010年金價飆破US$1000/oz（圖3），雖近日因全球通貨膨脹下滑，降低了黃金作為避險工具的價值而下跌，但整體觀察依然有逐年飆升的趨勢。而上述各項因素均使表面處理轉(zhuǎn)為化學鎳鈀金制程為目前之趨勢。

    圖3、雖近期黃金下跌，由近十年金價觀察，黃金價格仍為攀升之狀況

    在產(chǎn)品輕薄化過程中，其線路密集度勢必向上提升，對于傳統(tǒng)電鍍鎳金制程雖具有良好的打線接合能力，但其金厚度要求過高，在現(xiàn)今金價成本持續(xù)飆漲的狀況下，市場接受度逐漸下降；加上電鍍制程需設(shè)計電鍍導線連接每條線路，故對于現(xiàn)今之高密度線路產(chǎn)品，傳統(tǒng)電鍍鎳金制程勢必受到嚴苛之考驗。

電路板生產(chǎn)過程中電鍍鎳金與化學鎳鈀金優(yōu)缺點比較

    表2、電鍍鎳金與化學鎳鈀金優(yōu)缺點比較

    而化學鎳鈀金制程則不須連接導線bar，并且具有良好之均勻性；在打線的過程中，化學鎳層為主要基地，故鎳層硬度對于打線支撐力、結(jié)合強度之拉力試驗將有影響性，而對于化學鎳鈀金制程中之鎳層，為磷含量6～9wt.%之合金，為求得最佳之打線信賴度，必須針對打線參數(shù)進行調(diào)整。

化學鎳鈀金制程具良好膜厚均勻性

    圖4、化學鎳鈀金制程具良好膜厚均勻性。