化學(xué)鎳鈀金電路板工藝-摩泰光電

光模塊產(chǎn)品趨向小型化，高速化，而且隨著網(wǎng)絡(luò)通訊的普及，光模塊需求量不斷攀升，價格不斷下降。為了適應(yīng)光模塊的小型化和生產(chǎn)的批量化并降低成本，光模塊生產(chǎn)工藝中引入了COB（Chip On Board）生產(chǎn)工藝，COB工藝是將裸芯片和激光器等器件直接固定到電路板上，采用綁定（wire bonding）工藝，通過熱超聲波焊接技術(shù)直接用金線進(jìn)行信號之間的互聯(lián)。為了達(dá)到COB工藝的光模塊生產(chǎn)和使用要求，電路板需要滿足如下要求：電路板焊盤需要鍍軟金(純金)以便能與金線融合實現(xiàn)綁定，電路板的金手指需要耐磨性能良好滿足插拔的要求，電路板表面處理工藝不能太復(fù)雜而造成加工時間和成本太高，并滿足ROHS要求。

能夠滿足該類光模塊電路板要求的表面處理工藝只有兩種：

第一種工藝為化學(xué)鍍鎳金工藝（ENEG）：在銅板上面鍍鎳，在鎳上面鍍一層軟金，鍍鎳是因為鎳與銅和金都有較好的附著力，為了避免鎳通過軟金鍍層的細(xì)孔遷移到表面而污染腐蝕焊盤造成綁定困難，軟金層需要有一定的厚度，鍍金厚度0.3um以上，在金手指部位，軟金不耐磨，需要局部鍍硬金（金的合金）。ENEG在生產(chǎn)上還有一個難以解決的問題：綁定需要鍍金厚鍍0.3um以上，而焊錫需要金厚在0.05um左右焊接可靠性好，因此需要在電路板不同區(qū)域采用不同的鍍金厚度。由此可見，由于電路板需要在焊接區(qū)域，綁定區(qū)域和金手指區(qū)域的表面處理分別進(jìn)行，電路板加工工藝復(fù)雜，成本高和成品率低。

第二種工藝為化學(xué)鍍鎳鈀浸金（ENEPIG）,工藝簡稱鎳鈀金工藝，最早由Intel開發(fā)的表面處理工藝，通過在鍍鎳和鍍純金之間增加了鍍鈀層，將鍍鎳與鍍金層隔開，隔離鎳向表面金層的遷移，鍍金層的厚度可減小到0.1um以下。由于金屬鈀耐磨且比硬金硬度高，厚度0.3um左右的鈀解決了金手指的耐插拔問題，電路板全板采用一種表面處理工藝，生產(chǎn)周期縮短和成品率上升從而降低成本。鈀和金都屬于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的金屬，電路板的存放時間長，能進(jìn)行多次回流焊加工。鎳鈀金工藝剛開發(fā)時，由于鈀的價格比金貴的多，在成本上難以控制，隨著金屬鈀的價格降低，目前鈀的價格是金的一半以下，鎳鈀金工藝代替鎳金工藝是必然趨勢。

表1 兩種工藝的特性比較

特性	EPEG	ENEPIG
耐儲時間	由于鎳遷移，短	長
加工工序	多次鍍金（復(fù)雜）	鍍鈀浸金（簡單）
表面金厚度	厚（0.3μm）	薄（＜0.1μm）
綁定功能	有	有
回流焊次數(shù)	不可靠	可靠
金手指	硬金，耐磨	厚鈀薄金，耐磨
成本	鍍金層厚，成本較高	鈀比金便宜，成本較低
可靠性	低	鈀具有熱擴散性，可靠性高

摩泰光電的SFP28 25G SR/AOC, QSFP28 100G SR/AOC, QSFP 40G SR/AOC產(chǎn)品的電路板采用鎳鈀金工藝制作，具有良好的可生產(chǎn)性，歡迎大家選購。

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