smt工艺技术基础之认识半导体元器件封装技术 （二）

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1、SMT工艺技术基础之认识半导体元器件封装技术（二）

2、第1...lunidazoles）。它们都能够很好的附着在裸铜表面，而且都很专一―――只情有独钟于铜，而不会吸附在绝缘涂层上，比如阻焊膜。　　连三氮茚会在铜表面形成一层分子薄膜，在组装过程中，当达到一定的温度时，这层薄膜将被熔掉，尤其是在回流焊过程中，OSP比较容易挥发掉。咪唑有机结晶碱在铜表面形成的保护薄膜比连三氮茚更厚，在组装过程中可以承受更多的热量周期的冲击。　　OSP涂附工艺　　OSP涂附过程见表1。　　清洗:在OSP之前，首先要做的准备工作就是把铜表面清洗干净。其目的主要是去除铜表面的有

3、机或无机残留物，确保蚀刻均匀。　　微蚀刻（Microetch）：通过腐蚀铜表面，新鲜明亮的铜便露出来了，这样有助于与OSP的结合。可以借助适当的腐蚀剂进行蚀刻，如过硫化钠（sodiumpersulphate），过氧化硫酸（peroxide/sulfuricacid）等。　　Conditioner：可选步骤，根据不同的情况或要求来决定要不要进行这些处理。　　OSP：然后涂OSP溶液，具体温度和时间根据具体的设备、溶液的特性和要求而定。　　清洗残留物：完成上面的每一步化学处理以后，都必须清洗掉多余的化学残留物或其他无用成分。一般清洗一到两次足夷。物极必

4、反，过分的清洗反倒会引起产品氧化或失去光泽等，这是我们不希望看到的。　　整个处理过程必须严格按照工艺规定操作，比如严格控制时间、温度和周转过程等。　　　OSP的应用　　PCB表面用OSP处理以后，在铜的表面形成一层薄薄的有机化合物，从而保护铜不会被氧化。Benzotriazoles型OSP的厚度一般为100A°，而Imidazoles型OSP的厚度要厚一些，一般为400A°。OSP薄膜是透明的，肉眼不容易辨别其存在性，检测困难。　　在组装过程中（回流焊），OSP很容易就熔进到了焊膏或者酸性的Flux里面，同时露出活性较强的铜表面，最终在元器件和焊盘

5、之间形成Sn/Cu金属间化合物，因此，OSP用来处理焊接表面具有非常优良的特性。　　OSP不存在铅污染问题，所以环保。　　　OSP的局限性　　1、由于OSP透明无色，所以检查起来比较困难，很难辨别PCB是否涂过OSP。　　2、OSP本身是绝缘的，它不导电。Benzotriazoles类的OSP比较薄，可能不会影响到电气测试，但对于Imidazoles类OSP，形成的保护膜比较厚，会影响电气测试。OSP更无法用来作为处理电气接触表面，比如按键的键盘表面。　　3、OSP在焊接过程中，需要更加强劲的Flux，否则消除不了保护膜，从而导致焊接缺陷。　　4、

6、在存储过程中，OSP表面不能接触到酸性物质，温度不能太高，否则OSP会挥发掉。　　随着技术的不断创新，OSP已经历经了几代改良，其耐热性和存储寿命、与Flux的兼容性已经大大提高了。　　3、化镍浸金(ENIG)　　ENIG的保护机理　　通过化学方法在铜表面镀上Ni/Au。内层Ni的沉积厚度一般为120～240μin（约3～6μm），外层Au的沉积厚度比较薄，一般为2～4μinch（0.05～0.1μm）。Ni在焊锡和铜之间形成阻隔层。焊接时，外面的Au会迅速融解在焊锡里面，焊锡与Ni形成Ni/Sn金属间化合物。外面镀金是为了防止在存储期间Ni氧化或

7、者钝化，所以金镀层要足够密，厚度不能太薄。　ENIG处理工艺　　ENIG(Electrolessnickel/immersiongold)工艺过程见表2。　　清洗:清洗的目的与OSP工艺一样，清楚铜表面的有机或无机残留物，为蚀刻和催化做好准备。　　蚀刻（Microetch）：同OSP工艺……　　催化剂：这一步的作用是在铜表面沉积一层催化剂薄膜，从而降低铜的活性能量，这样Ni就比较容易沉积在铜表面。钯、钌都是可以使用的催化剂。　　化学镀镍：这里就不详细介绍其具体过程了。镍沉积含有6～11％的磷，根据实际的具体用途，镍可能用作焊接表面，也可能作为接触表

8、面，但不论怎样，必须确保镍有足够的厚度，以达到保护铜的作用。　　浸金：在这个过程中，目的是沉积一层薄薄的且连续的金保护层，主要金的厚度不能太厚，否则焊点将变得很脆，严重影响焊电可靠性。与镀镍一样，浸金的工作温度很高，时间也很长。在浸洗过程中，将发生置换反应―――在镍的表面，金置换镍，不过当置换到一定程度时，置换反应会自动停止。金强度很高，耐磨擦，耐高温，不易氧化，所以可以防止镍氧化或钝化，并适合工作在强度要求高的场合。　　清洗残留物：完成上面的每一步化学处理以后，都必须清洗掉多余的化学残留物或其他无用成分。一般清洗一到两次足夷。物极必反，过分的清洗

9、反倒会引起产品氧化或失去光泽等，这是我们不希望看到的。