化學鎳金腐蝕泉鎰興電子1腐蝕與黑墊概論鎳溶解與金沈積同時發(fā)生置換反應(yīng)，一旦當其界面被金層所密封而無鎳可溶時，則金層的沈積亦將停止。但由於金層疏孔極多，在並不密實的結(jié)構(gòu)下仍可緩慢進行反應(yīng)?？傮w而言，金水在某些因素影響下之過度活躍性（Hyperactive），將造成局部鎳面非規(guī)律性的過度氧化，縱使鋪滿金層後，其與底鎳之界面間事實上早已存在了一些可觀的氧化物，繼續(xù)老化惡化之後遂將成為惱人的黑墊（BlackPad）。注

（注：~

BlackPad研究報告ARootCauseFailureMechanism(NicholasBiunno）2腐蝕的原理之金槽置換機制離子化趨勢Ni>Au

NiNi→Ni2++2e－Au(CN)2－

+e－

→Au+2CN－Ni2++螯合劑

→Ni錯離子Ni/P3腐蝕的原理之B金屬金屬界面互相擴散A金屬固體互溶14腐蝕的原理之Makediffusionthroughthegrainboundary

MetalBMetalAMetalAMetalADiffusionpattern2(GrainDiffusion)5腐蝕的原理之Makediffusiononthesurface

MetalBMetalAMetalAMetalADiffusionpattern3(SurfaceDiffusion)6腐蝕的原理之Ni空氣中O2NiONi2O3Ni(OH)2空氣中濕氣表面遷移銅層鎳層金層Ni表面遷移7腐蝕的原理之任何金屬表面均是電極之混合體,並且藉金屬本身形成迴路,只要金屬表面保持乾燥,便不會發(fā)生局部作用電池和腐蝕.金屬若暴露於濕氣或水溶液中,便會產(chǎn)生局部作用電池,並藉化學反應(yīng)將金屬轉(zhuǎn)變?yōu)楦g生成物.局部電池8腐蝕的原理之H2O金層鎳層Ni金層O2O2NiNiONi2O3Ni(OH)2NiONiNi陰極陰極陽極表面遷移9腐蝕過程鎳層金層金層腐蝕劑O2H2ONiNi2O3NiONi(OH)2NisaltNisaltNisaltNisaltNisaltNisaltNisaltNisalt10腐蝕過程之八種BlackPad型態(tài)（切片SEM）Type-1：MinimalIGSpikePenetrationType-2：DeepIGSpikePenetration11腐蝕過程之八種BlackPad型態(tài)（切片SEM）Type-3：ShallowSpreadingIGPenetrationType-4：DeepSpreadingIGPenetration12腐蝕過程之

八種BlackPad型態(tài)（切片SEM）Type-5：IGSeparationofENNodulesType-6：SmallSectionBlackBand13腐蝕過程之

八種BlackPad型態(tài)（切片SEM）Type-7：CornerSectionBlackBandType-8：LargeSectionBlackBand14A：NormalNisurfaceaftercyanidestripB：FirststageofcorrosiveattackisattheNinoduleboundaries三種BlackPad型態(tài)（剝金後鎳面SEM）15C：AmoreadvancedstageofcorrosiveattackintoadefineNilayerD：Finalstageofcorrosiveattackwiththemudcrackedblackpadappearance三種BlackPad型態(tài)（剝金後鎳面SEM）16BlackPadFIB圖示FIBimageofaspike/spreaderdefectregionHighermagnification17腐蝕影響的因素-1-銅面

微蝕後無法成為均勻的表面形態(tài).

a.剝錫未淨

b.凹痕

。鍍銅產(chǎn)生.

。刷磨.

。氧化層過厚,微蝕後形成凹孔.

c.污染物

。滾輪沾黏的綠漆殘渣、顯影後水洗未淨.

。其他污染物,如殘膠等.18a.抗蝕性不良。鍍層磷含量過低?析出速度過快.。硫化物過高?控制失誤(原配方的硫化物).?綠漆或防鍍膠帶溶出.b.鎳厚不足c.建浴用水或鍍鎳後水洗水發(fā)霉

鎳層腐蝕因素-2-化學鎳19a.置換速度過快b.金槽加熱速度不足c.鍍液攪拌不足d.螯合劑不足e.金濃度過低f.鍍金時間過長-金厚度要求過高g.建浴用水或鍍金後水洗水發(fā)霉

鎳層腐蝕因素-3-浸金20a.回收槽浸泡時間過長b.在鍍金現(xiàn)場放置時間過久c.水洗水污染d.水洗烘乾後,板子未冷卻即疊板.e.與其他製程共用水洗/烘乾機(遭污染)f.水洗烘乾機之水洗槽及滾輪發(fā)霉g.包裝前未充分烘乾

h.存放環(huán)境濕氣或酸氣過高

鎳層腐蝕因素-4-後處理21不同鎳厚之鎳面SEM對比鎳厚103μ″鎳厚168μ″鎳厚220μ″22不同沉金厚度之鎳面SEM對比10分Au厚度2.6μ”20分Au厚度3.3μ”30分Au厚度4.2μ”X500060分23不同沉金厚度，相同鎳厚之SEM對比鎳厚113，沉金100s鎳厚113，沉金200s鎳厚113，沉金400s鎳厚113，沉金600s24不同鎳厚，相同沉金厚度之金面SEM對比鎳厚103μ″金1.34μ″鎳厚137μ″金1.36μ″鎳厚165μ″金1.42μ″鎳厚193μ″金1.32μ″25小結(jié)鎳面結(jié)晶隨著時間的增長，鎳面趨于平整，晶瘤變大溝紋減少，從而使金置換過程中對晶粒間的腐蝕減少。在相同鎳厚下，沉金時間增長，金水對鎳面的刺入腐蝕加?。辉诂F(xiàn)所用的置換金的生產(chǎn)條件下，一旦鎳面完全被金層覆蓋，金厚的增加將較困難，繼續(xù)沉金只會加劇金水通過疏孔對鎳面進行攻擊，繼而造成底鎳的過度腐蝕。26結(jié)論ENIG因為化學置換原理，鎳面腐蝕現(xiàn)象無法絕對避免，只能盡量減少腐蝕的範圍及程度，降低金槽活性及改善鎳層結(jié)構(gòu)是現(xiàn)階段ENIG製程裡較有效之方向。建議化鎳的起碼厚度為160μ″，因當鎳厚不足時其瘤狀結(jié)構(gòu)之起伏落差過大，將使得金水攻擊界面的效果更猛，甚至可能會穿過鎳層而到達銅面，如此難免使得後續(xù)的銲點強度更加有問題。由Nicholas的研究報告中顯示大面積的鎳面腐蝕才是造成銲點強度不足的主因，較淺以及小區(qū)域的鎳面腐蝕在實驗過程中並未有銲點信賴性問題。目前所有研究文獻並未明確訂定鎳面腐蝕在多少的深度內(nèi)是沒有信賴性疑慮的，不過在Nicholas的報告中較輕程度的腐蝕是小於鎳層厚度的1/4，而Kuldip的報告中則提到腐蝕深度不宜超過鎳厚30%，可做為參考。