[IEEE 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT）- 上海（2018.8.8-2018.8.11）] 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT）- 镍层厚度对超薄ENEPIG镀层金属间化合物及可靠性的影响

摘要： 无电解镍磷/无电解钯/浸金（ENEPIG）是一种具有良好可焊性、广泛适用性和可靠机械性能的常见表面处理工艺。随着集成电路的微型化与高度集成化，高厚度镍磷层会因巨大电阻影响信号完整性。本研究聚焦镍层厚度对金属间化合物（IMC）形貌演变及ENEPIG可靠性的影响：采用商业SAC305焊料在不同镍厚（0.3μm和3μm）上回流焊接以研究铜/镍IMC演化（OSP样品作为对照），通过150°C时效实验评估长期热稳定性，并在各时效阶段进行高速剪切测试测定IMC机械强度及断裂形貌分析。时效后形成扇贝状(Cu,Ni)6Sn5 IMC且其厚度随时效增加；脆性IMC (Cu,Ni)3Sn首先在超薄ENEPIG中出现且剪切强度轻微下降，256小时时效后超薄镍层完全消耗并形成大量(Cu,Ni)3Sn，而5μm ENEPIG仍保持良好阻隔效应。即使镍层耗尽，相比OSP，超薄ENEPIG仍对IMC生长具有一定抑制作用，可能源于NiSnP层的形成。后续将开展跌落测试与温度循环测试，并结合先前IMC演化结果呈现失效模型及成因。