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如何为板载芯片(COB)进行表面处理?

2021-05-13 KingCredie Technologies 阅读:
作为一位制程工程师,我们经常被问到的问题之一是如何电镀印刷电路板(PCB),以确保打线接合(wire bond)能力。为板载芯片组装进行PCB电镀必须事先规划,才能确保组件的可制造性……

为板载芯片(Chip on Board;COB)组装选择正确的表面处理(Surface Finish)途径至关重要。j3Yednc

作为一位制程工程师,我们经常被问到的问题之一是如何电镀印刷电路板(PCB),以确保打线接合(wire bond)能力。为板载芯片组装进行PCB电镀必须事先规划,才能确保组件的可制造性。该计划将先从设计规则开始,然后选择要使用的打线接合方法。常见的打线接合材料包括铝线或金线。j3Yednc

 铝线接合和ENIG电镀 

用于COB组装最常见的打线接合方法之一是铝线接合。对于将铝线接合到PCB时,可以采用一种低成本的电镀方法,称为无电镀镍浸金或化学镍金(Electroless Nickel with Immersion Gold; ENIG)。使用ENIG电镀时,在镀铜走线的PCB上镀镍层,然后镍层的顶部会有一层闪光金层。该闪光金层用于作为保护镍免于氧化的阻挡层。j3Yednc

打线接合连接实际上是从铝线到镀镍。该方法的主要优点是便宜的电镀以及相对容易的打线接合。相较于金线接合的方式,铝线接合的缺点是较不灵活,而且通常还需要更大的接合焊垫间距。j3Yednc

金球线接合和软镀金

对于将金球(Gold Ball)焊接到PCB上,传统上需要一层较厚的软金层。在此情况下,PCB上的铜走线先镀镍层,然后再镀上一层15-30微英吋的软金层。在正确地电镀金后,就可以以为打线接合提供优质的表面。这种方法的优点在于实现微细间距的金球接合。但缺点就是成本高,而且较厚的金层可能由于金溶解于焊料中,而导致表面黏着组件的可靠度问题。j3Yednc

ENEPEG电镀金球线接合

近年来,化学镀镍(Electroless Nickel)、化学镀钯(Electroless Palladium)、浸金(Immersion Gold)电镀法已经证明是权衡成本与可制造性的最佳折衷方案。这种电镀方法统称为「化学镀镍钯浸金」(Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold;ENEPIG)技术,而且通常被认为是通用电镀方法,原因就在于它提供了良好的打线接合能力与焊接能力。j3Yednc

该技术并适用于RoHS焊料以及Eutectic SnPb焊料。典型的电镀层厚度是大约100-150微英吋的镍,然后4-10微英吋的钯,再加上1-2微英吋的金。ENEPIG适用于金线和铝线的焊接。j3Yednc

此外,随着近来金价上涨至每金衡盎司(t oz)约在1,200美元以上,要求进行厚金电镀的电子组件之生产成本变得极其难以控制。相较于金,由于钯金属的成本仍然相对较低,因此目前正是用钯代替金以节省成本的好机会。j3Yednc

因此,在为板载芯片进行PCB电镀时,建议可以采用ENEPIG作为首选的电镀方法。j3Yednc

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN姐妹社区EEWeb,参考链接:Surface Finish for Chip on Board Assembly,by KingCredie Tech;编译:Susan Hong)j3Yednc

责编:Demij3Yednc

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