拒絕“虛焊”與“黑墊”：國產(chǎn)無氰電鍍金如何構(gòu)筑高端封裝的可靠性防線？

在半導(dǎo)體封測環(huán)節(jié)，金焊盤（Gold Pad）是電信號傳輸?shù)年P(guān)鍵接口。無論是采用引線鍵合（Wire Bonding）還是倒裝芯片（Flip Chip）工藝，金層都必須具備極佳的可焊性和結(jié)合力。

然而，一線封測工程師常面臨兩大棘手難題：

1. “黑墊”效應(yīng)（Black Pad）： 在化學(xué)鎳金（ENIG）或某些電鍍工藝中，由于鎳腐蝕過度，導(dǎo)致金面下出現(xiàn)黑色磷富集層，造成焊點脆斷，被業(yè)內(nèi)稱為“隱形殺手”。

2. 打線脫落： 如果鍍金層內(nèi)應(yīng)力過大或硬度失控，在進行超聲波熱壓鍵合時，金線無法與焊盤形成有效的金屬間化合物（IMC），導(dǎo)致拉力測試（Wire Pull Test）不達標，直接報廢昂貴的芯片。   

為何無氰工藝在封裝領(lǐng)域推廣緩慢？核心原因在于物理性能的不可控。

傳統(tǒng)的無氰電鍍體系難以精確控制沉積速率和晶粒大小。實驗表明，很多無氰藥水鍍出的金層往往“外軟內(nèi)脆”，或者因為有機雜質(zhì)夾雜過多，導(dǎo)致回流焊（Reflow）后金面變色、潤濕角（Wetting Angle）變大，嚴重影響了焊錫的鋪展效果。對于要求極高的航空航天及車載電子封裝，這種不穩(wěn)定性是絕對無法容忍的。

針對上述可靠性痛點，國內(nèi)電子化學(xué)材料廠商從分子層面重構(gòu)了電鍍液配方，開發(fā)出專為高端封裝設(shè)計的新型無氰電鍍金工藝。

該工藝通過優(yōu)化絡(luò)合劑與緩沖體系，實現(xiàn)了金層物理性能的精準調(diào)控：

1. 優(yōu)異的可焊性： 實測數(shù)據(jù)顯示，該工藝鍍層純度極高，無有機物夾雜。在潤濕性平衡測試（Wetting Balance Test）中，焊錫鋪展迅速且均勻，徹底杜絕了虛焊和“黑墊”風(fēng)險。

2. 適中的硬度與低應(yīng)力： 工藝將金層硬度精確控制在60-90 HV的最佳鍵合區(qū)間，且內(nèi)應(yīng)力極低。在嚴苛的剪切力測試（Shear Test）*與*拉力測試中，數(shù)值遠超行業(yè)標準（MIL-STD-883），確保金線與焊盤“焊得牢、拉不脫”。

3. 長期穩(wěn)定性： 藥水不僅環(huán)保無氰，且能在長時間運行中保持性能一致性，使用壽命超2年，為封測廠提供了極高的制程CPK（過程能力指數(shù)）。

封裝是芯片質(zhì)量的最后一道關(guān)卡，而材料是這道關(guān)卡的基石。

天躍新材料推出的CT-288無氰電鍍金工藝，正是以“零缺陷”為目標，攻克了可焊性與結(jié)合力這一行業(yè)難題。它不僅為高端陶瓷基板與HDI板提供了高可靠的表面處理方案，更讓國產(chǎn)封裝供應(yīng)鏈在面對“黑墊”危機時有了從容應(yīng)對的底氣。