印制(zhi)闆鍍(du)金工(gong)藝的(de)釺焊(han)㊙️一级黄色A片👣性和(he)鍵合(he)功能(neng)

    通常(chang)的置(zhi)換鍍(du)金（IG）液(ye)能夠(gou)腐蝕(shi)化學(xue)鍍鎳(nie)（EN）層，其(qi)結果(guo)是形(xing)成置(zhi)換金(jin)層，并(bing)将磷(lin)殘留(liu)在化(hua)學鍍(du)鎳層(ceng)表面(mian)，使EN/IG兩(liang)層之(zhi)間容(rong)易形(xing)成黑(hei)👈色（焊(han)）區（Black pad），它(ta)在焊(han)接時(shi)常造(zao)成焊(han)接不(bu)牢（Solder Joint Failure）金(jin)層利(li)落💃🏻（Peeling）。延(yan)長鍍(du)金的(de)時間(jian)雖可(ke)得加(jia)較厚(hou)的金(jin)層，但(dan)金層(ceng)的結(jie)合力(li)和鍵(jian)合性(xing)能迅(xun)速下(xia)✊降。本(ben)文比(bi)較了(le)各種(zhong)印制(zhi)闆鍍(du)金工(gong)藝組(zu)合的(de)釺焊(han)性和(he)鍵合(he)功能(neng)，探讨(tao)了形(xing)成黑(hei)色焊(han)區的(de)條件(jian)與機(ji)🍉理，同(tong)時發(fa)現用(yong)中性(xing)化學(xue)🌈鍍金(jin)是解(jie)決印(yin)制闆(pan)化學(xue)鍍鎳(nie)/置換(huan)鍍金(jin)時出(chu)㊙️現黑(hei)色焊(han)區問(wen)題🙇🏻的(de)有效(xiao)方法(fa)，也是(shi)取代(dai)電鍍(du)鎳/電(dian)鍍軟(ruan)金工(gong)藝用(yong)于金(jin)線鍵(jian)合（Gold Wire Bonding）的(de)有效(xiao)工藝(yi)。
一  引(yin)言
    随(sui)着電(dian)子設(she)備的(de)線路(lu)設計(ji)越來(lai)越複(fu)雜，線(xian)路密(mi)度♉越(yue)來越(yue)高，分(fen)離的(de)線路(lu)和鍵(jian)合點(dian)也越(yue)來越(yue)多，許(xu)多複(fu)雜的(de)印制(zhi)闆🌈要(yao)求它(ta)的最(zui)後表(biao)面化(hua)處理(li)（Final Surface Finishing）工藝(yi)具有(you)更多(duo)的功(gong)能。即(ji)制造(zao)工藝(yi)不僅(jin)可制(zhi)❌成線(xian)更細(xi)，孔更(geng)小，焊(han)區更(geng)平的(de)鍍層(ceng)，而且(qie)所形(xing)成的(de)鍍層(ceng)必須(xu)是可(ke)焊的(de)、可鍵(jian)合的(de)、長壽(shou)的，并(bing)具有(you)低的(de)接觸(chu)電阻(zu)。[1]
    目前(qian)适于(yu)金線(xian)鍵合(he)的鍍(du)金工(gong)藝是(shi)電鍍(du)鎳/電(dian)鍍軟(ruan)金工(gong)藝，它(ta)㊙️不⁉️僅(jin)鍍層(ceng)軟，純(chun)度高(gao)（最高(gao)可達(da)99．99%），而且(qie)具有(you)優良(liang)的釺(qian)焊性(xing)和金(jin)線鍵(jian)合功(gong)能。遺(yi)憾的(de)是它(ta)屬于(yu)電鍍(du)型，不(bu)能用(yong)于非(fei)導通(tong)線路(lu)㊙️的印(yin)制✔️闆(pan)，而要(yao)将多(duo)層闆(pan)的所(suo)有線(xian)路光(guang)導通(tong)，然後(hou)再複(fu)原，這(zhe)👨‍❤️‍👨需要(yao)花大(da)㊙️量的(de)人力(li)和物(wu)力，有(you)時幾(ji)⁉️乎是(shi)不可(ke)能實(shi)現的(de)。[2]另外(wai)電鍍(du)金層(ceng)的厚(hou)度會(hui)随電(dian)鍍時(shi)的電(dian)流密(mi)度而(er)異，爲(wei)👄保證(zheng)最低(di)電流(liu)處的(de)厚度(du)，電流(liu)密度(du)高處(chu)的鍍(du)層就(jiu)要超(chao)過所(suo)要求(qiu)的厚(hou)度，這(zhe)不僅(jin)提高(gao)了成(cheng)本，也(ye)爲随(sui)🔞後的(de)表面(mian)安裝(zhuang)帶來(lai)麻煩(fan)。
    化學(xue)鍍鎳(nie)/置換(huan)鍍金(jin)工藝(yi)是全(quan)化學(xue)鍍工(gong)藝，它(ta)可用(yong)于非(fei)導通(tong)線路(lu)的印(yin)制闆(pan)。這種(zhong)鍍層(ceng)組合(he)的釺(qian)焊性(xing)優良(liang)💋，但它(ta)隻适(shi)于鋁(lü)線鍵(jian)💔合而(er)不适(shi)于金(jin)線鍵(jian)合。通(tong)常的(de)置換(huan)鍍金(jin)液是(shi)弱酸(suan)性的(de)，它能(neng)腐蝕(shi)化學(xue)鍍鎳(nie)磷層(ceng)（Ni2P）而形(xing)成置(zhi)換鍍(du)金層(ceng)，并将(jiang)磷殘(can)留在(zai)化學(xue)鍍鎳(nie)👌層表(biao)面，形(xing)成黑(hei)色（焊(han)）區（Black pad），它(ta)在焊(han)接焊(han)常造(zao)成焊(han)接不(bu)牢（Solder Joint Failure）或(huo)金層(ceng)脫落(luo)（Peeling）。試圖(tu)通過(guo)延長(zhang)鍍金(jin)時間(jian)，提高(gao)金層(ceng)🌈厚度(du)來解(jie)決這(zhe)些問(wen)題，結(jie)果反(fan)而使(shi)金層(ceng)的結(jie)合力(li)和鍵(jian)合功(gong)能明(ming)顯下(xia)降。[3]
    化(hua)學鍍(du)鎳/化(hua)學鍍(du)钯/置(zhi)換鍍(du)金工(gong)藝也(ye)是全(quan)化學(xue)鍍工(gong)藝，可(ke)用🔞于(yu)非導(dao)通線(xian)路的(de)印制(zhi)闆，而(er)且鍵(jian)合功(gong)能優(you)良，然(ran)而釺(qian)焊性(xing)并不(bu)十👌分(fen)好。開(kai)發這(zhe)一新(xin)工藝(yi)的早(zao)期目(mu)的是(shi)用價(jia)廉的(de)㊙️钯代(dai)替金(jin)，然而(er)近年(nian)來钯(ba)價猛(meng)漲，已(yi)達♈金(jin)價的(de)3倍多(duo)，因此(ci)應用(yong)會越(yue)來越(yue)少。
    化(hua)學鍍(du)金是(shi)和還(hai)原劑(ji)使金(jin)絡離(li)子直(zhi)接被(bei)還原(yuan)爲金(jin)屬金(jin)⭐，它并(bing)🐇非通(tong)過腐(fu)蝕化(hua)學鍍(du)鎳磷(lin)合金(jin)層來(lai)沉積(ji)金。因(yin)此用(yong)化學(xue)鍍鎳(nie)/化學(xue)鍍金(jin)工藝(yi)來取(qu)代化(hua)學鍍(du)鎳/置(zhi)換鍍(du)金工(gong)藝，就(jiu)可以(yi)從根(gen)本上(shang)消除(chu)因置(zhi)換📧反(fan)應而(er)引⭕起(qi)的黑(hei)色（焊(han)）區問(wen)題。然(ran)而普(pu)通的(de)市售(shou)化👣學(xue)鍍金(jin)液大(da)都是(shi)酸性(xing)的（PH4-6），因(yin)此它(ta)仍存(cun)在腐(fu)蝕化(hua)學鍍(du)鎳磷(lin)合金(jin)的反(fan)應。隻(zhi)有中(zhong)性化(hua)學鍍(du)金才(cai)可避(bi)免置(zhi)換反(fan)應。實(shi)驗結(jie)果表(biao)明㊙️，若(ruo)用化(hua)學☀️鍍(du)鎳/中(zhong)性化(hua)學鍍(du)金或(huo)化學(xue)鍍鎳(nie)/置換(huan)鍍金(jin)（<1min）/中性(xing)化學(xue)鍍金(jin)工藝(yi)，就可(ke)以獲(huo)得既(ji)無黑(hei)色焊(han)區問(wen)題，又(you)具有(you)優良(liang)的釺(qian)焊性(xing)和鋁(lü)、金線(xian)鍵合(he)功能(neng)的🔅鍍(du)層，它(ta)适于(yu)COB（Chip-on-Board）、BGA（Ball Grid Arrays）、MCM（Multi-Chip Modules）和CSP（Chip Scale Packages）等(deng)高難(nan)度💯印(yin)制闆(pan)的制(zhi)造。
    自(zi)催化(hua)的化(hua)學鍍(du)金工(gong)藝已(yi)進行(hang)了許(xu)多研(yan)究，大(da)緻可(ke)分💛爲(wei)有氰(qing)的和(he)無氰(qing)的兩(liang)類。無(wu)氰鍍(du)液的(de)成本(ben)較高(gao)，而且(qie)鍍液(ye)并不(bu)十分(fen)穩定(ding)。因此(ci)我們(men)開發(fa)了一(yi)種以(yi)氰化(hua)💔金鉀(jia)爲金(jin)鹽的(de)中性(xing)化學(xue)鍍金(jin)工藝(yi)，并申(shen)請了(le)專利(li)。本☂️文(wen)主要(yao)介紹(shao)中性(xing)化學(xue)鍍金(jin)工藝(yi)與其(qi)它咱(zan)鍍金(jin)工藝(yi)組合(he)的釺(qian)焊性(xing)和鍵(jian)合功(gong)能。
   二(er)  實驗(yan)
1 鍵合(he)性能(neng)測試(shi)（Bonding Tests）
鍵合(he)性能(neng)測試(shi)是在(zai)AB306B型ASM裝(zhuang)配自(zi)動熱(re)聲鍵(jian)合機(ji)（ASM Assembly Automation Thermosonic Bonding Machine ）上進(jin)行。圖(tu)1和圖(tu)🛀2是鍵(jian)合測(ce)試的(de)結構(gou)圖。金(jin)線的(de)一端(duan)被鍵(jian)♉合到(dao)😘金球(qiu)上（見(jian)圖2左(zuo)邊），稱(cheng)爲球(qiu)鍵（Ball Bond）。金(jin)線的(de)另一(yi)端則(ze)被鍵(jian)合到(dao)金焊(han)區（Gold pad）（見(jian)圖2右(you)邊），稱(cheng)爲楔(xie)形鏈(lian)（Wedge Bond），然後(hou)用金(jin)🛀屬挂(gua)鈎鈎(gou)住金(jin)線并(bing)用力(li)向上(shang)拉，直(zhi)至金(jin)🙇‍♀️線斷(duan)裂并(bing)⛹🏻‍♀️自動(dong)記下(xia)拉斷(duan)時的(de)拉力(li)。若斷(duan)裂在(zai)球鍵(jian)或楔(xie)形鍵(jian)上，表(biao)示鍵(jian)合💘不(bu)合格(ge)。若是(shi)金線(xian)本身(shen)被拉(la)斷，則(ze)表示(shi)鍵合(he)良好(hao)，而拉(la)斷金(jin)線所(suo)需的(de)平均(jun)拉力(li)（Average Pull Force ）越大(da)，表示(shi)鍵⭕合(he)強度(du)越高(gao)。
在本(ben)實驗(yan)中，金(jin)球鍵(jian)的鍵(jian)合參(can)數是(shi)：時間(jian)45ms、超聲(sheng)能量(liang)🥰設👅定(ding)🙇🏻55、力55g；而(er)楔形(xing)鍵的(de)鍵合(he)參數(shu)是：時(shi)間25ms、超(chao)聲能(neng)量設(she)定180、力(li)155。兩處(chu)🔞鍵合(he)的操(cao)作溫(wen)度爲(wei)140℃，金線(xian)直徑(jing)32μm（1．25mil）。
2 釺焊(han)性測(ce)試（Solderability Testing）
釺(qian)焊性(xing)測試(shi)是在(zai)DAGE-BT 2400PC型焊(han)料球(qiu)剪切(qie)試驗(yan)機（Millice Solder Ball Shear Test Machine）上(shang)進行(hang)。先在(zai)焊接(jie)點上(shang)塗上(shang)助焊(han)劑，再(zai)放上(shang)直徑(jing)0.5mm的焊(han)料球(qiu)，然📱後(hou)送入(ru)重熔(rong)（Reflow）機🔞上(shang)受⭕熱(re)焊🧑🏾‍🤝‍🧑🏼牢(lao)，最後(hou)将機(ji)器的(de)剪切(qie)臂靠(kao)到焊(han)料球(qiu)上，用(yong)力向(xiang)後推(tui)擠🔴焊(han)料球(qiu)，直至(zhi)焊料(liao)球⚽被(bei)推離(li)焊料(liao)接點(dian)，機器(qi)會自(zi)動記(ji)錄推(tui)開焊(han)料球(qiu)所需(xu)的剪(jian)切力(li)。所需(xu)剪切(qie)力👈越(yue)大，表(biao)示焊(han)接越(yue)牢。
3 掃(sao)描電(dian)鏡（SEM）和(he)X-射線(xian)電子(zi)衍射(she)能量(liang)分析(xi)（EDX）
用JSM-5310LV型(xing)JOEL掃描(miao)電鏡(jing)來分(fen)析鍍(du)層的(de)表面(mian)結構(gou)及剖(pou)面（Cross Section）結(jie)構，從(cong)金/鎳(nie)間的(de)剖面(mian)結構(gou)可以(yi)判斷(duan)是否(fou)存在(zai)黑帶(dai)（Black band）或黑(hei)牙（Black Teeth）等(deng)問題(ti)。EDX可以(yi)分析(xi)鍍層(ceng)中各(ge)組成(cheng)光素(su)的相(xiang)對百(bai)分含(han)量。
   三(san)  結果(guo)與讨(tao)論
1 在(zai)化學(xue)鍍鎳(nie)/置換(huan)鍍金(jin)層之(zhi)間黑(hei)帶的(de)形成(cheng)
将化(hua)學鍍(du)鎳的(de)印制(zhi)闆浸(jin)入弱(ruo)酸性(xing)置換(huan)鍍金(jin)液中(zhong)，置換(huan)🔞金層(ceng)将在(zai)化學(xue)鍍鎳(nie)層表(biao)面形(xing)成。若(ruo)小心(xin)将置(zhi)🈲換金(jin)層剝(bao)掉，就(jiu)會發(fa)現界(jie)面上(shang)有一(yi)層黑(hei)色的(de)鎳層(ceng)，而在(zai)此黑(hei)色鎳(nie)🍉層的(de)下方(fang)，仍然(ran)🈲存在(zai)未變(bian)黑的(de)化學(xue)鍍鎳(nie)層。有(you)👈時黑(hei)色鎳(nie)層會(hui)深入(ru)🈚到正(zheng)常鍍(du)鎳層(ceng)的深(shen)處，若(ruo)這層(ceng)深處(chu)的黑(hei)色鎳(nie)層呈(cheng)帶狀(zhuang)，人們(men)稱之(zhi)爲“黑(hei)👣帶”（Black band），黑(hei)帶區(qu)磷含(han)量高(gao)達12.84%，而(er)在政(zheng)⭐黨化(hua)學鍍(du)鎳區(qu)磷含(han)量隻(zhi)有8.02%（見(jian)圖3）。在(zai)黑帶(dai)上的(de)金層(ceng)很容(rong)易被(bei)膠帶(dai)粘住(zhu)而剝(bao)落（Peeling）。有(you)時腐(fu)蝕形(xing)成的(de)黑色(se)鎳層(ceng)呈牙(ya)狀，人(ren)們稱(cheng)之爲(wei)“黑牙(ya)✉️”（Black teeth）（見圖(tu)4）。
爲何(he)在形(xing)成置(zhi)換金(jin)層的(de)同時(shi)會形(xing)成黑(hei)色鎳(nie)層呢(ne)？這要(yao)從置(zhi)換反(fan)應的(de)機理(li)來解(jie)釋。大(da)家知(zhi)道，化(hua)學鍍(du)鎳層(ceng)🏃實際(ji)上是(shi)鎳磷(lin)合金(jin)📐鍍層(ceng)（Ni2P）。在弱(ruo)酸性(xing)環境(jing)中它(ta)🧡與金(jin)液🌈中(zhong)的金(jin)氰絡(luo)離子(zi)發生(sheng)下列(lie)反🚶應(ying)：
Ni2P+4[Au（CN）2]― →4Au+2[Ni（CN）4]2―+P
結果(guo)是金(jin)層的(de)形成(cheng)和鎳(nie)磷合(he)金被(bei)金被(bei)腐蝕(shi)，其中(zhong)鎳⁉️變(bian)成氰(qing)🛀合鎳(nie)絡離(li)子（Ni（CN）4）2―，而(er)磷則(ze)殘留(liu)在表(biao)面。磷(lin)的殘(can)留将(jiang)使化(hua)學鍍(du)鎳層(ceng)變黑(hei)，并使(shi)表面(mian)磷含(han)量升(sheng)高。爲(wei)了重(zhong)現這(zhe)一現(xian)象，我(wo)們也(ye)發現(xian)若将(jiang)化學(xue)鍍鎳(nie)層浸(jin)入其(qi)它強(qiang)腐蝕(shi)（Microetch）溶液(ye)中，它(ta)也同(tong)樣變(bian)黑。EDX分(fen)析表(biao)明，表(biao)♈面層(ceng)的鎳(nie)含量(liang)由78.8%下(xia)降至(zhi)48.4%，而磷(lin)的含(han)量則(ze)由8.56%上(shang)升到(dao)✔️13.14%。
2 黑色(se)（焊）區(qu)對釺(qian)焊性(xing)和鍵(jian)合功(gong)能的(de)影響(xiang)
在焊(han)接過(guo)程中(zhong)，金和(he)正常(chang)鎳磷(lin)合金(jin)鍍層(ceng)均可(ke)以熔(rong)入焊(han)料之(zhi)❤️中，但(dan)殘留(liu)在黑(hei)色鎳(nie)層表(biao)面的(de)磷卻(que)不能(neng)遷移(yi)到金(jin)層并(bing)與焊(han)料熔(rong)合。當(dang)大量(liang)黑色(se)鎳層(ceng)存在(zai)時，其(qi)表面(mian)對焊(han)✨料的(de)潤💃濕(shi)大爲(wei)減低(di)，使焊(han)接強(qiang)度大(da)大減(jian)弱。此(ci)外，由(you)于置(zhi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻換鍍(du)金層(ceng)🍉的純(chun)度與(yu)厚度(du)（約0.1μm都(dou)💃很低(di)。因此(ci)它最(zui)适于(yu)鋁線(xian)🌈鍵合(he)，而不(bu)能用(yong)于金(jin)線鍵(jian)合。
3置(zhi)換鍍(du)金液(ye)的PH值(zhi)對化(hua)學鍍(du)鎳層(ceng)腐蝕(shi)的影(ying)響
無(wu)電（解(jie)）鍍金(jin)可通(tong)過兩(liang)種途(tu)徑得(de)到：
1） 通(tong)過置(zhi)換反(fan)應的(de)置換(huan)鍍金(jin)（Immtrsion Gold， IG）
2） 通過(guo)化學(xue)還原(yuan)反應(ying)的化(hua)學鍍(du)金（Electroless Gold，EG）
置(zhi)換鍍(du)金是(shi)通過(guo)化學(xue)鍍鎳(nie)磷層(ceng)同鍍(du)金液(ye)中的(de)金🈲氰(qing)🧡絡離(li)🙇🏻子🔞的(de)🈲直接(jie)置換(huan)反應(ying)而施(shi)現
Ni2P+4[Au（CN）2]―→4Au+2[Ni（CN）4]2―+P
如(ru)前所(suo)述，反(fan)應的(de)結果(guo)是金(jin)的沉(chen)積鎳(nie)的溶(rong)解，不(bu)反⭐應(ying)♌的磷(lin)則殘(can)留在(zai)化學(xue)鍍鎳(nie)層的(de)表面(mian)，并在(zai)金/鎳(nie)界面(mian)上👅形(xing)成黑(hei)區♍（黑(hei)帶、黑(hei)牙…等(deng)形狀(zhuang)）。
另一(yi)方面(mian)，化學(xue)鍍金(jin)層是(shi)通過(guo)金氰(qing)絡離(li)子接(jie)被次(ci)🏃🏻磷酸(suan)根🔴還(hai)🌐原而(er)形成(cheng)的
2[Au（CN）2]―+H2PO―2 +H2O→2Au +A2PO―3 +4CN―+H2↑
反(fan)應的(de)結果(guo)是金(jin)離子(zi)被還(hai)爲金(jin)屬金(jin)，而還(hai)原劑(ji)次磷(lin)酸根(gen)被氧(yang)化爲(wei)亞磷(lin)酸根(gen)。因此(ci)，這與(yu)反應(ying)并不(bu)涉及(ji)到化(hua)學鍍(du)鎳磷(lin)合金(jin)的腐(fu)蝕或(huo)磷的(de)殘留(liu)，也就(jiu)不💰會(hui)有黑(hei)區問(wen)題⭐。
表(biao)1用SEM剖(pou)面分(fen)析來(lai)檢測(ce)各種(zhong)EN/金組(zu)合的(de)黑帶(dai)與腐(fu)蝕
結(jie)果表(biao)明，黑(hei)帶（Black Band）或(huo)黑區(qu)（Black pad）問題(ti)主要(yao)取決(jue)于鍍(du)金溶(rong)液的(de)PH值。PH值(zhi)越低(di)，它對(dui)化學(xue)鍍鎳(nie)層的(de)腐蝕(shi)越快(kuai)，也越(yue)容易(yi)形成(cheng)黑帶(dai)。若用(yong)一🌈步(bu)中性(xing)化學(xue)鍍金(jin)（EN/EG-1）或兩(liang)步中(zhong)性化(hua)學鍍(du)金（EN/EG-1/EG-2），就(jiu)不再(zai)觀察(cha)到腐(fu)蝕或(huo)黑帶(dai)🎯，也就(jiu)不會(hui)出現(xian)焊接(jie)不牢(lao)的問(wen)題🈲。
4各(ge)種印(yin)制闆(pan)鍍金(jin)工藝(yi)組合(he)的釺(qian)焊性(xing)比較(jiao)
表2是(shi)用焊(han)料球(qiu)剪切(qie)試驗(yan)法（Solder Ball Shear Test）測(ce)定各(ge)種印(yin)制闆(pan)鍍金(jin)工藝(yi)組合(he)所得(de)鍍層(ceng)釺焊(han)性的(de)結果(guo)。表中(zhong)的斷(duan)裂模(mo)式（Failure mode）1表(biao)木焊(han)料從(cong)金焊(han)點（Gold pad）處(chu)斷裂(lie)；斷裂(lie)模式(shi)2表示(shi)斷裂(lie)發生(sheng)在焊(han)球本(ben)身。
表(biao)2各種(zhong)印制(zhi)闆鍍(du)金工(gong)藝組(zu)合所(suo)得鍍(du)層的(de)釺焊(han)性比(bi)較
表(biao)2的結(jie)果表(biao)明，電(dian)鍍鎳(nie)/電鍍(du)軟金(jin)具有(you)最高(gao)的剪(jian)切㊙️強(qiang)度（1370g）或(huo)最牢(lao)的焊(han)接。化(hua)學鍍(du)鎳/中(zhong)性化(hua)學鍍(du)金/中(zhong)性化(hua)學鍍(du)金也(ye)顯✔️示(shi)非常(chang)好的(de)剪切(qie)強度(du)要大(da)于800g。
5各(ge)種印(yin)制闆(pan)鍍金(jin)工藝(yi)組合(he)的金(jin)線鍵(jian)合功(gong)能比(bi)較💜
表(biao)3是用(yong)ASM裝配(pei)自動(dong)熱聲(sheng)鍵合(he)機測(ce)定各(ge)種印(yin)制闆(pan)鍍金(jin)🏃‍♂️工藝(yi)組合(he)💚所得(de)鍍層(ceng)的金(jin)線鍵(jian)合測(ce)試結(jie)果。
表(biao)3各種(zhong)印制(zhi)闆鍍(du)金工(gong)藝組(zu)合所(suo)得鍍(du)層的(de)金線(xian)鍵合(he)測試(shi)結果(guo)
由表(biao)3可見(jian)，傳統(tong)的化(hua)學鍍(du)鎳/置(zhi)換鍍(du)金方(fang)法所(suo)得的(de)鍍✉️層(ceng)組合(he)，有8個(ge)點斷(duan)裂在(zai)金球(qiu)鍵（Ball Bond）處(chu)，有2個(ge)點斷(duan)裂在(zai)楔形(xing)鍵（Wedge Bond）或(huo)印制(zhi)🐉的鍍(du)金焊(han)點上(shang)（Gold Pad），而良(liang)好的(de)鍵合(he)是不(bu)允許(xu)有一(yi)點斷(duan)裂在(zai)球鍵(jian)與楔(xie)形鍵(jian)處💁。這(zhe)說明(ming)化學(xue)鍍鎳(nie)/置換(huan)鍍金(jin)工藝(yi)是不(bu)能用(yong)于金(jin)線鍵(jian)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼合。化(hua)學鍍(du)㊙️鎳/中(zhong)性化(hua)學鍍(du)金/中(zhong)性化(hua)🌈學鍍(du)金工(gong)藝所(suo)得鍍(du)層的(de)鍵合(he)功能(neng)是優(you)良的(de)，它與(yu)化學(xue)鍍鎳(nie)/化學(xue)鍍钯(ba)/置換(huan)鍍金(jin)以及(ji)✉️電鍍(du)鎳/電(dian)鍍金(jin)的鍵(jian)合性(xing)能相(xiang)當。我(wo)們認(ren)出這(zhe)是因(yin)爲化(hua)學鍍(du)金層(ceng)有較(jiao)高的(de)純度(du)（磷不(bu)合共(gong)沉積(ji)）和較(jiao)低硬(ying)度（98VHN25）的(de)緣故(gu)。
6化學(xue)鍍金(jin)層的(de)厚度(du)對金(jin)線鍵(jian)合功(gong)能的(de)影響(xiang)
良好(hao)的金(jin)線鍵(jian)合要(yao)求鍍(du)金層(ceng)有一(yi)定的(de)厚度(du)。爲此(ci)我們(men)有各(ge)性化(hua)學鍍(du)金方(fang)法分(fen)别鍍(du)取0.2至(zhi)0.68μm厚的(de)金層(ceng)，然後(hou)💋測定(ding)其鍵(jian)合性(xing)能。表(biao)4列出(chu)了不(bu)同金(jin)層厚(hou)度時(shi)所得(de)的平(ping)均拉(la)力（Average Pull Force）和(he)斷裂(lie)模式(shi)💘（Failure Mode）。
表4化(hua)學鍍(du)金層(ceng)的厚(hou)度對(dui)金線(xian)鍵合(he)功能(neng)的影(ying)響
由(you)表4可(ke)見，當(dang)化學(xue)鍍金(jin)層厚(hou)度在(zai)0.2μm時，斷(duan)裂有(you)時會(hui)出現(xian)在楔(xie)形鍵(jian)✍️上，有(you)時在(zai)金線(xian)上，這(zhe)表明(ming)0.2μm厚度(du)時的(de)金線(xian)鍵🍓合(he)功能(neng)是很(hen)差的(de)。當金(jin)層厚(hou)度達(da)0.25μm以上(shang)時，斷(duan)裂均(jun)在金(jin)線上(shang)，拉斷(duan)金線(xian)🧡所需(xu)的平(ping)均拉(la)力也(ye)很高(gao)，說明(ming)此時(shi)的🏃鍵(jian)合功(gong)能已(yi)很好(hao)。在實(shi)際應(ying)用時(shi)，我們(men)控🐇制(zhi)化學(xue)鍍金(jin)層的(de)厚度(du)在0.5-0.6μm，可(ke)比電(dian)鍍軟(ruan)金0.6-0.7μm略(lue)低，這(zhe)是✂️因(yin)爲化(hua)學鍍(du)金的(de)平整(zheng)度比(bi)電鍍(du)金的(de)好，它(ta)不受(shou)電流(liu)分布(bu)的影(ying)響。
四(si)  結論(lun)
1 用中(zhong)性化(hua)學鍍(du)金取(qu)代弱(ruo)酸性(xing)置換(huan)鍍金(jin)時，它(ta)可以(yi)避免(mian)㊙️化學(xue)鍍鎳(nie)層的(de)腐蝕(shi)，從而(er)根本(ben)上消(xiao)除了(le)在化(hua)學鍍(du)鎳/置(zhi)換鍍(du)金層(ceng)⛷️界面(mian)上出(chu)現黑(hei)色焊(han)區或(huo)黑帶(dai)的問(wen)題📱。
2 金(jin)厚度(du)在0.25至(zhi)0.50μm的化(hua)學鍍(du)鎳/中(zhong)性化(hua)學鍍(du)金層(ceng)同時(shi)具有(you)優良(liang)的釺(qian)焊性(xing)和金(jin)線鍵(jian)合功(gong)能，因(yin)此它(ta)是理(li)想的(de)電🧑🏾‍🤝‍🧑🏼鍍(du)鎳/電(dian)鍍金(jin)的替(ti)代工(gong)藝，适(shi)于細(xi)線、高(gao)密度(du)印制(zhi)闆使(shi)用。
3 電(dian)鍍鎳(nie)/電鍍(du)金工(gong)藝不(bu)适于(yu)電路(lu)來導(dao)通的(de)印制(zhi)闆，而(er)中性(xing)化學(xue)鍍金(jin)無此(ci)限制(zhi)，因而(er)具有(you)廣闊(kuo)的應(ying)用前(qian)景。

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