《解密》化學鍍鎳加工工藝【秘訣】對鎳層表面形態(tài)的影響！近年來，隨著半導體輸入端子數(shù)量的增加，基板向側(cè)面端子的多腿化及信號線間距微細化的發(fā)展。多腿化的趨勢使QFP(Quad Flat Package)構(gòu)造盤間的節(jié)距狹小化制造的難度增加，特別是面陣列端子（面端子）化的需要，BGA(Ball Grid Array)構(gòu)造的超小型化封裝的開發(fā)。超小型化封裝端子的表面處理的外部引出線需要增加適合的化學鍍金/化學鍍鎳加工�；瘜W鍍金或電鍍金的工藝方法比較而言，對于獨立的電路圖形上表面處理是適用的，鍍層的厚度可以根據(jù)需要增加，這一點是非常有利的。

　　通常銅導體圖形是采用以次亞磷酸鹽作還原劑化學鍍鎳加工，而銅與次亞磷酸氧化反應是沒有催化活化行為的，這就需要采用鈀作為催化劑。該工藝方法就是將基板浸入稀的鈀溶液，當銅導體圖形上浸有催化劑鈀后，就可以實施化學鍍鎳加工的工藝程序。但是，對于超高密度配線的基板該工藝方法是否適用，還要看對鈀催化劑的選擇，因為當基板浸入催化溶液時，導體圖形間的樹脂上也會同時吸附，化學鍍鎳加工過程中會沉積在圖形間的樹脂上面，這樣一來就會產(chǎn)生質(zhì)量問題。

　　這就需要解決選擇性析出的技術問題，銅導體經(jīng)過催化活化，采用還原劑為DMAB(二甲胺化硼)和稀的化學鍍鎳加工溶液，確認其選擇性沉積是有效的。另外，經(jīng)過化學鍍鎳加工＋金的電鍍處理的基板，與電鍍法鍍出的鍍層相比，其焊接強度就比較低。其主要原因是由鎳粒子粒界被腐蝕***，鎳層中的富磷層形成以及錫-鎳-磷合金層的形成。現(xiàn)在的問題是對鎳層中含磷量的含有率控制，使過程中不會產(chǎn)生局部腐蝕，具有適用性的工藝對策是有效的。

　　研究表明，化學鍍鎳加工層表面形態(tài)即析出形態(tài)，是受催化活化處理的影響而變化，因此也就會直接影響焊料的焊接強度。所以，提出使用鈀催化活化而不選擇鎳的析出程序的有效性。二、實驗方法2.1鍍覆處理工藝條件首先是對基板選擇性析出的評價，覆銅箔層壓板上的表面試驗圖形形成。試驗用的PGA(Pin Grid Array)基板(板厚度為0.4mm、導線寬度為100μm、線間距為100μm、導體厚度為9μm)。根據(jù)基板表面狀態(tài)，進行前處理，在65℃堿液中處理1分鐘，在室溫條件下進行酸活化1分鐘。然后采用兩種工藝處理方法進行化學鍍鎳加工。一種工藝方法，銅導體經(jīng)催化處理后上面附有催化物鈀，再進行化學鍍鎳加工，這是原來的工藝方法(工藝過程中含有催化活化一步)；另一種工藝方法，所使用的鈀催化活化處理液中含有氯化鈀(0.05g/dm2)和少量絡合劑，溫度為25℃，處理1分鐘然后實施化學鍍鎳加工。此鍍液采用DMAB為還原劑和稀的化學鍍鎳加工溶液，于是鎳沉積在銅導體圖形上形成均勻的鎳層。

      這是靠自身的催化活化作用沉積鎳。此種工藝方法后來稱之直接化學鍍鎳加工。鎳沉積用的鍍液為含有六個水的硫酸鎳(0.9g/dm2)，DMAB(3.0g/dm2)和少量的添加劑，溫度為45℃、實施1分鐘的處理。在這個工藝中，化學鍍鎳加工層的厚度約5μm。化學鍍鎳加工液的組成和操作條件見表1所示。化學鍍鎳加工溶液中，使用次亞磷酸鈉為還原劑，用硫酸和氨水調(diào)節(jié)鍍液的pH值到5.5。通過上述試驗，將鍍鎳后的基板，用放大鏡來觀察基板上銅導體圖形間樹脂上2.2焊料球焊接強度測定焊料球焊接強度的試驗基板，基板厚為0.6mm在樹脂層上焊盤直徑為0.65mm，節(jié)距為1.27mm�；�板表面焊盤的處理工藝化學鍍鎳加工條件與上述2.1規(guī)定的工藝條件相同，然后再在氰酸系化學鍍金溶液中鍍金厚度為0.05μm�；瘜W鍍金溶液氰化金(1)鉀、檸檬酸鉀和EDTA鋼，pH值6.0、鍍液溫度為85℃工藝條件下，鍍5分鐘。