載板電鍍是指在金屬載板上進(jìn)行的電鍍工藝。載板電鍍的原理是基于電化學(xué)原理,即在電解質(zhì)溶液的作用下,在金屬載板上通過(guò)電流使金屬離子還原,從而在載板上形成一層金屬膜。不同的金屬材料和電解質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)不同的電鍍效果。
鍍層附著強(qiáng)度:防止鍍層脫落失效
載板在封裝焊接(高溫)、芯片組裝(應(yīng)力)過(guò)程中,鍍層若附著力不足會(huì)脫落,導(dǎo)致電氣中斷。
檢測(cè)方法:
劃格法(IPC-TM-650 2.4.29):用劃格刀在鍍層表面劃 1mm×1mm 網(wǎng)格(劃透至基材),貼膠帶剝離后,網(wǎng)格內(nèi)鍍層脫落面積需≤5%;
剝離試驗(yàn)(IPC-TM-650 2.4.30):對(duì)鍍層施加垂直拉力,銅鍍層附著力需≥0.8N/mm(載板專(zhuān)用要求,高于傳統(tǒng) PCB 的 0.5N/mm);
熱沖擊試驗(yàn)后附著力:經(jīng) - 55℃(30min)→125℃(30min)循環(huán) 100 次后,重復(fù)上述測(cè)試,附著力衰減≤20%。
鍍層微觀(guān)質(zhì)量:避免內(nèi)部缺陷影響可靠性
載板鍍層的致密度、純度直接影響電氣性能(如電阻、遷移風(fēng)險(xiǎn))和耐腐蝕性。
孔隙率:
標(biāo)準(zhǔn):銅鍍層孔隙率≤1 個(gè) /cm2(用酸性硫酸銅溶液測(cè)試,孔隙會(huì)析出銅粉);鎳層孔隙率≤0.5 個(gè) /cm2;
檢測(cè)工具:孔隙率測(cè)試儀、SEM(觀(guān)察微觀(guān)孔洞)。
晶粒結(jié)構(gòu):
標(biāo)準(zhǔn):銅鍍層晶粒均勻,平均晶粒尺寸 50-200nm(晶粒過(guò)粗易導(dǎo)致鍍層脆化,過(guò)細(xì)易產(chǎn)生應(yīng)力);
檢測(cè)工具:透射電鏡(TEM)、X 射線(xiàn)衍射儀(XRD)。
雜質(zhì)含量:
標(biāo)準(zhǔn):高純度銅鍍層(99.99% 以上),雜質(zhì)(如 Fe、Zn、Pb)總含量≤50ppm;鎳鍍層雜質(zhì)總含量≤100ppm;
檢測(cè)工具:電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)。
載板電鍍的質(zhì)量檢測(cè)需圍繞 “高精度、高可靠性、高純度” 展開(kāi),通過(guò)多維度檢測(cè)(幾何、附著、微觀(guān)、電氣、環(huán)境)確保滿(mǎn)足先進(jìn)封裝的嚴(yán)苛需求,同時(shí)需結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與下游定制要求動(dòng)態(tài)調(diào)整檢測(cè)方案。
