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ボンダビリティー(ＷＢ)Au電解メッキ、Au無電解メッキの違い
- Au電解メッキとAu無電解メッキの違いについて比較すると、電解メッキの方がリードの強度が良好であることが分かりました。
- Auワイヤーボンダーでのリードの強度比較において、電解メッキが無電解メッキよりも優れた結果を示しています。
- Au電解メッキの優れたリードの強度には、Auの硬度やAu厚のバラツキなどが関与している可能性があります。
- 電子部品・基板部品
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無電解メッキの実装について…。 通常、銅箔の上に銅の拡散を防止するために、ニッケルメッキが施され、その上に0.3um程度以上の電解メッキが行われています。 プリント基板のコストに占められる金メッキの割合は多く、メッキコストの低減が望まれています。 フラッシュメッキは無電解法であるため、電解メッキに要求されるメッキ電極用の引き出し線が不要になり、プリント基板の高密度配線が可能となりました。 またメッキ厚を薄くすることができるので、メッキコストを電解メッキの約１／３程度に低く抑えることができます。 しかし、金メッキを薄くすることで下地のニッケルが拡散し、金メッキ表面に水酸化ニッケルなどを形成してしまうことでワイヤーボンディングの接合強度を著しく低下させることがあります。 そのため、ワイヤーボンディング直前にアルゴンイオンのスパッタエッチングによるプラズマクリーニングを行い、表面を清浄化することで、フラッシュ金メッキ（無電解）電極へのボンディングが可能となります。 と、この様な文献を何処かで読んだことがあります。 無電解メッキへの実装は決して容易ではありませんが、管理さえ十分に行えば可能な実装プロセスです。しかし、コスト一点張りでは結局歩留まりを低下させてしまい、至っては顧客の信頼を落す結果を招きかねません。 先ずは現行の対象デバイスが無電解である以上、ボンディングに適している状態なのかを探る必要があります。会社を納得させるためには、表面解析等を行い金の含有率を調べ常識的な範囲にあるか、またNiがどの程度汚染しているかを調査したらどうでしょう。（Ni厚やメッキ状態も重要です） ちなみに、プラズマ処理をしても、放置している時間が長ければ意味はなく、ましてやヒータ上で加熱されれば瞬く間に汚染されてしまうこともあります。 実装プロセスの図解説明が出来ないのが残念ですが、頑張ってください。 最近の装置は意外と高性能ですよ…。 設定条件とキャピラリの選定がマッチすると範囲が広がります。 但しあくまでも汚染度が低く、Niが厚膜を張っていないことが条件です。
無電解メッキ品をプラズマ等で洗浄して再度評価してみたら如何ですか？ もしくはメッキ後、時間が経過していないもので評価されては如何でしょうか？ 表面にNiの成分が出てくることにより、強度低下がおこっていると思います。
お礼
アドバイス有難う御座います。 私もプラズマ洗浄を施したいのですが、上司が工数 を減らしたいらしく、プラズマなしで条件をだせっと 言われております。条件を振る幅を狭くした状態で量産に入りたくないのでなんとか理論的に説得できないかと投稿しました。以前にもプラズマの有無結果を 見せたのですが駄目でした。。。
Auめっきの場合、下地にNiめっきをしてあると思いますが、無電解の場合はNi-P下地が通常です。この下地Ni-Pめっきの出来栄えが悪い（酸化,Pの濃化等）とボンディング性はんだ付性に影響し、電解めっきのそれよりも機械的な接続信頼性が劣ります。
お礼
早速の回答誠にありがとうございます。
お礼
アドバイス誠にありがとうございます。 リード(配線パターン)の表面を観察してみます。 また、最近では無電解メッキでもＮｉが析出しない 基板制作方法があるみたいなので色々とトライしてみます。 有難う御座いました。