アルミワイヤボンディング強度低下

質問

初めまして。めっき業界に入ってまだ２年目のひよっこですが、質問させていただきます。
　こちらで成膜した無電解ニッケルメッキの上に、お客さんがアルミのワイヤボンディングを行い、剥離強度（シェア強度）テストを行った結果、全体的に強度が弱くバラツキが大きいそうです（リン濃度は10％程度）。
　元々は、電解の光沢ニッケルを使っていたのですが、コストが安いということで無電解ニッケル（光沢）に切り替えたそうです。電解ニッケルでは、高い強度が得られていたのに、無電解ニッケルに変えたところ、シェア強度が低下して、バラツキも大きくなったということです。
　表面状態をＸＰＳ（ＥＳＣＡ）で分析しましたが、カーボンや酸素の濃度はそれほど高くなく、表面が汚染されたり、ニッケルの酸化膜が厚いというわけでもなさそうです。ちなみに、表面粗さなどは測定しておりません。
　どなたか、同じような経験をされたはいらっしゃいませんか？ぜひとも原因を究明したいと思います。

回答No.1

noname#230359

こんにちは、依然めっき会社に勤めていたものです。
参考になるかわかりませんが、剥離した層により
問題が見えてくると思います。

１、素材とめっき面の境目
　この状態では、めっき自体の密着性が問題です。
下地の素材に応じて前処理を考えなくてはいけません。

２、めっき面とワイヤの境目
　この状態では、めっきとワイヤボンディングの相性が悪いか
めっき面が酸化や汚染が原因だと思われます。

３、素材内部で破損
　素材自体の強度が問題。素材とめっき及びめっきとボンディングの
間には問題は無い可能性が大きいです。

３は、材料が脆いときに起こります。私も一時そのことで
悩まされた事があって、よく見たら素材が着いていたって
事で解決しました。

　こんにちは、そういう状態であれば
めっき液を業者からサンプルもらってテストすべきです。
　無電解より電解の方がコスト的には安いはずですが、
治具がけが大変なのでしょうか？
　無電解Ni-Bめっきもありますので、試してみたら如何でしょう？
ラインにのっているなら、いままでの方法に戻した方が無難かもしれません。
Pの含有によって性質も変わっています。低Pのものをサンプルテストしてみたら
いかがでしょうか？
　がんばってください。

お礼

丁寧なご回答ありがとうございます。

実際の剥離モードは、?のめっき面とワイヤの境目がほとんどです。おっしゃるようにめっきとワイヤボンディングの相性も関係あるのではないかと思います。一言で無電解ニッケルといっても、いろいろと品番があるようで、アルミワイヤボンディングに最も適した商品もあると聞いています（薬品屋さんからの情報）。
　それと、表面粗さや汚染なども重要な要因のような気がします。