用于精细生产线的新型无电镀Au/Pd/Au工艺的特点

摘要

本文比较了新开发的无电镍磷（EN）精细线应用的无电金/钯/金（IGEPIG）矿床与传统的无电镍磷/钯/金（ENEPIG）和无电钯/金（EPIG）矿床的特点。

与其他矿床相比，即使在顶部表面的IGEPIG金厚度小于EPIG和ENEPIG矿床的情况下，IGEPIG矿床也具有良好的引线键合可靠性（WBR）。从175℃热处理16小时后的俄歇能谱分析结果来看，在金的上表面几乎没有检测到Pd和Cu，这表明伊格皮格矿床阻止了铜和Pd的扩散。同时，电子背散射衍射谱（EBSD）分析表明，金表面的钯晶粒尺寸约为钯活化铜表面的10倍。认为防止Pd和Cu扩散与伊格皮克矿床的Pd粒径较大有关。

采用SAC305（sn-3.0ag-0.5cu）焊球的IGEPIG焊点可靠性（SJR）优于EPIG焊点，与ENEPIG焊点可靠性基本相同。与灌肠剂和EPIG相比，IGEPig具有良好的排版能力，因为它不含en沉淀和pd活化过程。

介绍

近年来，随着集成电路的小型化，印制电路板上的铜线和铜空间的图案变得越来越窄。如果使用镍厚度为5–6微米的传统灌肠工艺，由于过度电镀，很容易在每个图案线之间造成短路。化学镀镍在垂直和水平方向上都有生长，因此当两个痕迹之间的距离很小时，会增加架桥痕迹的机会。相反，化学镀钯和浸金镀层通常很薄，这减少了金属桥接的机会。

此外，由于射频（射频）模块需要较少的电子信号损耗，因此需要减少电子沉积。提出了一种无EN或无EN的化学薄镍/钯/金（薄灌肠）或EPIG工艺。然而，由于采用了pd活化过程，细灌肠器的模式能力对极细的模式有一定的限制。在某些情况下，残留的Pd活化剂（催化剂）即使经过彻底清洗也可能留在痕迹之间，并有助于在痕迹之间作为外来金属电镀的场所。热处理（HT）后EPIG的白细胞比（WBR）不足，尤其是金厚度小于0.1微米时，其白细胞比（WBR）变差的主要原因是钯和铜向金的上表面扩散。

经过大量的研究，我们开发了不含钯活化剂或任何金属沉积的IGEPig工艺，该工艺具有良好的白细胞比和图形能力。在本研究中，我们介绍了伊格皮格矿床的性能。

所有三种表面处理都是湿镀工艺，即从水溶液中沉积金属。Enepig既利用了浸入反应（钯催化剂和浸入金），也利用了化学反应（无电镍和无电钯）。epig使用浸渍反应（钯催化剂和浸金）和一个无电钯步骤。IGEPig采用两种浸入反应（初始浸金和最终浸金）和一种无电钯步骤。这三种工艺均采用相同的水化学预处理方法，即清洗、铜微蚀和酸浸。

要阅读本文的完整版本，该版本最初出现在PCB007杂志的2018年6月版上，请单击此处。