載板電鍍是先進封裝載板(如 IC 載板、扇出型封裝載板等)制造中的核心工藝,其質(zhì)量直接決定載板的電氣性能、可靠性及封裝良率。由于載板需實現(xiàn)高密度互連(HDI)、超細線路 / 焊盤(線寬 / 線距常<20μm)及承載芯片的高可靠性要求,其電鍍工藝及質(zhì)量檢測標準遠高于傳統(tǒng) PCB,核心圍繞 “鍍層均勻性、致密度、附著力、純度” 四大維度展開
鍍層幾何參數(shù):控制是基礎(chǔ)
載板的超細線路 / 凸點對幾何尺寸要求,偏差會直接導(dǎo)致封裝失效(如鍵合不良、短路)。
檢測項目 核心標準要求 檢測工具
鍍層厚度 - 圖形銅:厚度偏差≤±10%(如設(shè)計 10μm,實際需在 9-11μm);
- 鎳層:2-5μm,偏差≤±0.5μm;
- 金層:0.05-0.15μm(ENEPIG),偏差≤±20% X 射線熒光測厚儀(XRF)、金相顯微鏡
凸點尺寸(Bump) - 直徑偏差≤±5%(如設(shè)計 50μm,實際 47.5-52.5μm);
- 高度偏差≤±8%;
- 同一載板凸點高度差≤5μm 激光共聚焦顯微鏡、3D 輪廓儀
線路 / 焊盤精度 - 線寬偏差≤±10%(如設(shè)計 15μm,實際 13.5-16.5μm);
- 焊盤直徑偏差≤±5%;
- 線路邊緣粗糙度(Ra)≤1μm
鍍層微觀質(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、遷移風險)和耐腐蝕性。
孔隙率:
標準:銅鍍層孔隙率≤1 個 /cm2(用酸性硫酸銅溶液測試,孔隙會析出銅粉);鎳層孔隙率≤0.5 個 /cm2;
檢測工具:孔隙率測試儀、SEM(觀察微觀孔洞)。
晶粒結(jié)構(gòu):
標準:銅鍍層晶粒均勻,平均晶粒尺寸 50-200nm(晶粒過粗易導(dǎo)致鍍層脆化,過細易產(chǎn)生應(yīng)力);
檢測工具:透射電鏡(TEM)、X 射線衍射儀(XRD)。
雜質(zhì)含量:
標準: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;
檢測工具:電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)。
載板電鍍檢測需嚴格遵循標準,確保一致性和可靠性,常用標準包括:
IPC 標準:
IPC-6012DS:《剛性印制板的鑒定與性能規(guī)范(載板專用補充版)》,明確載板鍍層厚度、附著力要求;
IPC-TM-650:《印制板測試方法手冊》,包含鍍層厚度、附著力、孔隙率等測試方法。
JEDEC 標準:
JEDEC JESD22-A108:《集成電路封裝的電遷移測試》;
JEDEC JESD22-B103:《高溫存儲測試》,用于評估鍍層長期耐熱性。
企業(yè)定制標準:
主流封裝廠(如臺積電、長電科技)會在上述標準基礎(chǔ)上提出更嚴格要求(如凸點高度偏差≤±5%),需根據(jù)具體訂單調(diào)整檢測閾值。