打線的評估狀態
YWay (μm) Louph (μm)
700
1000
設備 ： TPT HB16 （Techno Alpha Co.,Ltd.）
溫度
： 150℃
線直徑 ： 25μｍ
【打線推力的狀況】
設備
Dage Bond tester Series 4000
推速度
200μm / sec
測試速度
20 times
【老化狀況】
溫度 ： 175℃
時間 ： 2ｈｒ
Nikko Shoji Co.,Ltd.
4
推錫球與剪力測試狀況
回流焊設備與狀況
回流焊 ……………….RF-330
(Japan Pulse Laboratories)
回流環境 ……………..空氣
錫球
…………..Sn-3.0Ag-0.5Cu
助焊劑 …………………..30% Rosin (R type)
0.5mm
Test Speed
300μm/s
Heat
300℃
1
As deposit reflow X5
在老化後化學鎳鈀金可以得到較佳的錫球推力
0.5
Spead (mm)
0
Au
0.06
0.05
0.1
Pd
0
0.05
0.1
良好的錫球分散性 (1.2mm over) 在化學鎳鈀金與化學鎳金並無顯著的不同
Nikko Shoji Co.,Ltd.
Au Pd
0.06
0.05
0
0.05
Ave. Max. Min.
0.1 0.1
比化學鎳鈀金低
Solder spread
Ni：KG-535
2
1.5
①
②
③
④
Test Condition
BGA LAND
0.4mm
Solder Ball
0.4mmΦ Sn-Ag3.0-Cu0.5
Flux
Rosin Flux
Probe
Au
0.06
0.05
Pd
0
0.05
B 模式發生
Ni：KG-535
上錫性 (Shear)
<剪力模式>
OK
Ave. Max. Min.
A: Solder 100% B: Ni surface 50% under
0.1
0.1
NG
Ni：KG-535
Mo de C Mo de B Mo de A
0.1 0.1
■ B : 金球/打線
・・・・・・・・・・・・・OK
■ C :金 線斷裂
・・・・・・・・・・・・・OK
■ D : 打線/載板 (線殘留) ・・・・・・・・・・OK
■ E : 打線/載板 (無殘留)
・・・・・・・・NG
＜化學鎳金製程＞
老化後會發生E-模式的斷裂 (金層 : 0.25μm)
＜鎳鈀金製程＞
在薄金層有良好的打線結合力 (金層 : 0.05μm)
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6
Mode (%)
Pull strength (N)
上錫性（HBP、Spread）
Pull strength after refiow X5
Ni：KG-535
18 16 14 12 10
8 6 4 2 0
錫球分散性
＊分散值 （mm）＝（Dｘ+Dy）/2
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5
打線特性
Strength （N）
W/B strength after 175℃X2ｈｒ Ni：KG-535
12
10
C
8
B
Ave.
6
Max.
Min.
4
A
Pull 2nd side
D E
2
0
Au
0.25
0.05
0.1
7
Hale Waihona Puke Mode (%)Shear strength (N)
Shear Mado after reflow X5
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Au
Pd
0.06
0.05
0
0.05
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
Shear Mode after reflowX5
Pd
0
0.05
0.1
W/B Mode after 175℃X2hr Ni：KG-535
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Au
Pd
0.25
0.05
0
0.05
E D C B A
0.1 0.1
E 模式斷裂發生
＜斷裂模式＞
■ A : 載板/金球
・・・・・・・・・・・・・・・・NG
錫球尺寸……………...0.4mm
評估設備與狀況
推錫球 (Heat bump pull)
設備….....Dage series 4000 BGA 區………0.4mm 探針…………..0.5mm 測試速度…….300μm/s 加熱…………….300℃
錫球剪力(Ball shear) 設備….....Dage series 4000 BGA 區……….0.4mm 測試速度……..380μm/s 高度…..……..… 50μm 下降速度……300μm/s
最全镍钯金工艺资料
清潔
活化
化學鎳
化學鈀
化學金
KG 製程
酸性 KG-511 KG-512
鹼性 KG-510
鹽酸
KG-522
低比例鹽酸
KG-529
硫酸
KG-527
中磷
KG-530 KG-531
無鉛
KG-537
中高磷
KG-535 KG-536 ＫＧ-539
還原鈀
KG-1100
浸金
無氰化物
CF-500SS
C: Ni surface 50% over D: Ni surface 100%
＜化學鎳金製程＞ 老化後會發生 B 模式 ＜鎳鈀金製程＞ 良好的剪力模式 (全為 A 模式)
＊剪力無顯著差異
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8
剝金後的SEM圖像
鎳鈀金
鎳金
在鎳鈀金製程中鎳面無針孔腐蝕發生
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建議使用化學鎳鈀金
・抗氧化的特性
・・・良好的錫面結合力
・・・良好的抗腐蝕性
・熱處理的特性
擴散阻層
・・・良好的打線能力
・薄金層（～0.1μm） ・・・低成本
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問題與建議
3
【打線狀態】
超音波 (mW)
1st
200
2nd
280
時間 (ms) 200 200
力量 (mN) 220 300
9
由於腐蝕鎳面造成的上錫不良
鎳面的腐蝕是由於金水置換反應的攻擊
Fig１: 金面
Fig2 :晶界腐蝕
Fig3: 腐蝕的切片
・化金時部分抗腐蝕性差的鎳面被腐蝕 (提供高濃度的鎳離子)
氰化物
KG-2100 KG-545Y KG-545
厚金
還原型
CF-600
置換型
KG-555
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2
日曠的化學鎳鈀金製程是上錫與打線的最佳選擇
化學鎳金的問題點 ・鎳面氧化腐蝕與黑墊造成的上錫性不佳. ・使用無鉛錫球造成的上錫性不佳. ・高密度印刷電路板需要防止熱擴散阻層 ・厚化金的高成本 (～0.5μm)