化学镀镍钯金LTCC基板工艺研究
2021-06-21陈晓勇贾少雄王颖麟
陈晓勇 贾少雄 王颖麟 李 俊
(中国电子科技集团公司第二研究所,山西 太原 030024)
0 引言
低温共烧陶瓷(LTCC)技术作为多芯片组件(MCM)技术的重要分支,能够满足组件或者模块的小型化、集成化、轻量化和高可靠性的需求,被广泛应用于电子通信、雷达探测以及电子对抗等领域。鉴于金(Au)导体的优良导电性和稳定性,LTCC基板通常采用Au作为导体材料。为进一步降低LTCC基板加工材料成本,将银(Ag)引入LTCC导体材料体系,构成金银混合体系。但是,LTCC基板通常具有复杂的腔体结构,内层金属可以采用银导体,但外层仍然需要采用金导体。与全金体系相比,金银混合体系成本优势很有限。所以,如何降低LTCC基板的材料成本一直是制约LTCC技术应用及推广的瓶颈。
为解决化学镀镍浸金(ENIG)一直存在的“黑盘”问题,化学镀镍镀钯浸金(ENEPIG)被提出并验证有效。近年来,ENEPIG技术被引入LTCC行业,具体表现为:LTCC基板内外层电路均采用金属银作为导体,共烧后在银导体表面进行ENEPIG处理。该技术方案具备以下两个优点:
(1)在银导体表面镀覆Ni/Pd/Au镀层,能够有效防止银发生氧化和硫化;
(2)Ni/Pd/Au镀层具备与金丝/金带键合、锡铅焊和金锡共晶焊的能力,是LTCC领域理想的“万能金属层”。
与金银混合体系相比,LTCC全银基板ENEPIG方案能够大幅降低LTCC材料成本[1][2];同时具备多种功能特性的Ni/Pd/Au镀层简化了LTCC浆料体系结构,避免了不同类型浆料间共烧带来的失配问题,具有明显的价格优势和工艺优点。近年来,国内关于ENEPIG的研究主要集中在化镀溶液和工艺参数上,对LTCC表层银导体烧结形貌以及LTCC基体的耐酸碱腐蚀性鲜有报道[3]-[8]。……
