專利名稱：一種印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及印制線路板或半導體芯片，特別涉及一種印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構。
背景技術：
目前市場上的印制線路板或半導體芯片封裝制程的高密度連接技術主要有二種一種是使用無鉛焊料(錫銀銅焊料，錫銅焊料，錫銀焊料等)的焊接技術，通過焊料焊接完成電子元器件之間的高密度連接。另一種是使用引線鍵合(鋁線，金線，銅線)完成電子元器件之間的高密度連接。以上這二種高密度連接技術都需要對印制線路板或半導體芯片的連接部進行表 面鍍層加工。現(xiàn)有同時能夠滿足這二種高密度連接技術的表面鍍層處理方式是化學鎳金工藝，但是隨著歷年國際金價的飆升，化學鎳金工藝的處理成本已經(jīng)越來越高，同時現(xiàn)有市場上使用的主要金鹽原料為氰化金鉀，氰化金鉀的使用又必須注意使用安全和環(huán)境污染之問題，因此一種能夠完全替代化學鎳金工藝的表面處理方式的出現(xiàn)，已是當務之急。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于設計一種印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構，既可滿足無鉛焊料(錫銀銅焊料，錫銅焊料，錫銀焊料等)的焊接需求，又可滿足引線鍵合的高密度連接需求，真正取代價格昂貴且不安全的化學鎳金工藝。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是一種印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構，其特征在于，印制線路板或半導體芯片底基材上的電極表面鍍覆有一化學鎳鍍層，化學鎳鍍層上鍍覆有一沉積化學鈀鍍層。進一步，所述的化學鎳鍍層為化學鎳磷鍍層，鍍層厚度為Iym-IO μ m。又，所述的化學鈀沉積鍍層厚度為O. 03 μ m-0. 5 μ m。另外，本實用新型所述的印制線路板和半導體芯片的底基材上的電極為銅材或鋁材。本實用新型印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構，在印制線路板或半導體芯片需要連接部的電極表面進行化學鎳鈀沉積處理，即先進行化學鎳鍍層，化學鎳鍍層中磷含量(重量比)占化學鎳磷鍍層的3% -15%，鍍層厚度為I μ m- ο μ m ;然后再在化學鎳鍍層之上沉積化學鈀鍍層，化學鈀鍍層的成分為純鈀或接近純鈀，鍍層厚度為O. 03 μ m-0. 5 μ m?，F(xiàn)有化學鎳金鍍層在焊接和引線鍵合應用中，金層是一種穩(wěn)定的且不會氧化的金屬，金鍍層的作用是化學鎳鍍層的防氧化層。當化學鎳金鍍層在焊接應用時，金層會瞬間擴散至焊錫中，焊料(錫銀銅焊料，錫銅焊料，錫銀焊料等)就能和未氧化的化學鎳層進行有效焊接。當化學鎳金鍍層在引線鍵合應用時，引線(鋁線、金線、銅線)在熱壓和超聲波的作用下，和金層形成有效鍵合。本實用新型的關鍵是找到一種可替代金鍍層的化學鍍種，實驗證明，化學鈀鍍層是既可滿足無鉛焊料焊接又可滿足引線鍵合的理想鍍層。鈀是一種不宜氧化的貴金屬，化學鎳鈀鍍層中的鈀層可有效防止底層鎳向化學鈀層表面的金屬遷移，并保護化學鎳鍍層不受氧化。最終實現(xiàn)化學鎳鈀鍍層同時滿足無鉛焊料(錫銀銅焊料，錫銅焊料，錫銀焊料等)的焊接和引線(鋁線、金線、或銅線)鍵合的高密度連接需求。本實用新型與現(xiàn)有技術中的同類方法(化學鎳金工藝)相比較，由于化學鈀鍍層完全替代了化學鍍金層，所以化學鎳鈀工藝降低了制造成本的同時，也解決了現(xiàn)場使用氰化金鉀的安全問題和環(huán)境污染問題。

圖I為本實用新型一實施例(焊料焊接)的截面示意圖。圖2為本實用新型另一實施列(引線鍵合)的截面示意圖。
具體實施方式參見圖1，本實用新型的印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構，印制線路板4或半導體芯片4’的底基材上的電極3表面鍍覆化學鎳鍍層1，化學鎳鍍層I上鍍覆沉積化學鈀鍍層2 ;所述的化學鎳鍍層I為化學鎳磷鍍層，鍍層厚度為Iym-IO μ m，所述的化學鈀沉積鍍層2厚度為O. 03 μ m-0. 5 μ m。另外，本實用新型所述的印制線路板4或半導體芯片4’的底基材上的電極3為銅材或招材。圖I中，印制線路板4、阻焊5。通過無鉛焊料6 (錫銀銅焊料、錫銅焊料、錫銀焊料等)的回流焊焊接處理，將電子元器件7、8焊接起來。依次類推實現(xiàn)高密度連接的封裝。參見圖2，本實用新型的印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構，化學鈀鍍層2，其下為化學鎳鍍層I及底基材上的電極3 (銅或鋁材質(zhì))；印制線路板4和半導體芯片4’，粘合劑9。通過引線(鋁線或金線或銅線)12鍵合，將電子元器件10、11電氣連接起來，依次類推實現(xiàn)高密度連接的封裝。本實用新型將化學鎳磷鍍層和化學鈀鍍層的結合使用，化學鎳鈀工藝既可滿足無鉛焊料的焊接，又可滿足引線鍵合的需求。同時，化學鎳鈀工藝不使用類似氰化金鉀之類的劇毒物，解除了使用上的安全隱患和環(huán)境污染問題。
權利要求1.一種印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構，其特征在于，印制線路板或半導體芯片底基材上的電極表面鍍覆有一化學鎳鍍層，化學鎳鍍層上鍍覆有一沉積化學鈀鍍層。
2.如權利要求I所述的印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構，其特征在于，所述的化學鎳鍍層為化學鎳磷鍍層，鍍層厚度為Iym-IO μ m。
3.如權利要求I所述的印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構，其特征在于，所述的化學鈀沉積鍍層厚度為O. 03 μ m-o. 5 μ m。
4.如權利要求I所述的印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構，其特征在于，所述的印制線路板和半導體芯片的底基材上的電極為銅材或鋁材。
專利摘要本實用新型公開了一種印制線路板或半導體芯片表面鍍層結構，其中，印制線路板或半導體芯片底基材上的電極表面鍍覆有一化學鎳鍍層，化學鎳鍍層上鍍覆有一沉積化學鈀鍍層；所述的化學鎳鍍層為化學鎳磷鍍層，鍍層厚度為1μm-10μm；所述的化學鈀沉積鍍層厚度為0.03μm-0.5μm。本實用新型既可滿足無鉛焊料(錫銀銅焊料、錫銅焊料、錫銀焊料等)的焊接需求，又可滿足引線鍵合的高密度連接需求，真正取代價格昂貴且不安全的化學鎳金工藝。
文檔編號H05K1/02GK202736908SQ20122043258
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權日2012年8月29日
發(fā)明者吳燕 申請人:吳燕