[发明专利]薄镍-钯-金镀层、带有导线的此镀层所成封装结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明有关薄镍-钯-金镀层，其中镍层具有较已知技艺为薄的厚度，因而达到图案细小化与高温工艺时应力值相对较低的优势。此外，本发明亦有关此薄镍-钯-金镀层的制法，此镀层与导线所成封装结构及此封装结构的制法。

背景技术

在晶圆、液晶显示器基板、陶瓷基板、铝基板、IC载板与印刷电路板等电子工业零件的封装工艺上，需于构成电性连接的焊垫表面上形成化镍金层，以提升导线与焊垫在焊接上的接合性与耐蚀性。但在焊垫上形成镍层后进行无电解镀金以形成金层时，镍与金的取代反应会对镍层中所析出粒子的粒界部分进行强烈地选择性攻击，导致金层下方形成残缺部分而产生蚀孔，相对的镍层将变得脆弱，在焊接时将无法确保充分的焊接接合强度。

因此，化镍钯金工艺被提出。经由钯层来避免金对镍强烈攻击的现象，可以解决上述问题。但是另一方面，却使得整体镀层的厚度增加，限制了图案的精细程度。

因应未来科技蓬勃发展，线路密集、细小化为未来科技的新趋势。为达到此需求，于传统表面处理的化学镍钯金工艺中，有必要降低化学镍层的厚度，使整体镀层的厚度下降，进而降低待镀焊垫间的距离，达到图案细小化的要求。再者，由于化学镍层提供大部分化学镍钯金层的应力，所以经由降低镍层厚度，可使镍层的应力下降，进而使整体镀层的应力下降，达到高温工艺时应力值相对较低的优势。

有鉴于此，本发明针对上述已知技术的缺失，提出一种新颖的薄镍-钯-金镀层及其制作方法、薄镍-钯-金镀层与导线所成封装结构及其制作方法，以有效克服上述的这些问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供薄镍-钯-金镀层及其制作方法。本发明的镀层及其制作方法使用较薄的镍层，达到图案细小化的要求，并使整体镀层的应力下降，同时保有导线与焊垫的接合可靠度，故可减低成本。

本发明的另一目的在于提供上述薄镍-钯-金镀层与导线所成的封装结构及其制作方法，本发明的封装结构及其制作方法使用较薄的镍层，能提升导线与焊垫的接合可靠度，并可减低成本。

详言之，本发明提供一种薄镍-钯-金镀层，其位于焊垫上，该薄镍-钯-金镀层包括于焊垫上的镍层，于镍层上的钯层，以及于钯层上的金层，其中该镍层具有较已知镍层为薄的厚度，例如，小于3.5μm，较佳为1.0至2.5μm，亦可为0.65至2.0μm，或是为2.0至3.5μm。

本发明提供一种薄镍-钯-金镀层的制作方法，包括提供焊垫，于焊垫上形成镍层，于镍层上形成钯层，以及于钯层上形成金层，其中控制该镍层的厚度使其较已知镍层厚度为薄，例如，小于3.5μm，较佳为1.0至2.5μm，亦可为0.65至2.0μm，或是为2.0至3.5μm。本发明中形成镍层、钯层与金层的步骤可以利用此技术领域中公知惯用的方法达成，例如，置换型、还原型或者半置换半还原型反应的化学镀敷方法，且本发明不限于前述方法，只要是可以形成镍层、钯层与金层目的的任何方法皆可应用。

本发明亦提供一种上述薄镍-钯-金镀层与导线所成封装结构，其包含焊垫；位于焊垫上的镍层，于镍层上的钯层；位于钯层上的金层；以及于金层上的导线。

本发明尚提供一种上述薄镍-钯-金镀层与导线所成封装结构的制作方法，其包含提供焊垫；于焊垫上形成镍层，于镍层上形成钯层；于钯层上形成金层；最后，于金层上接合导线。本发明中的导线接合可以利用技术领域中公知惯用的方法达成，例如，焊接或是打线接合，且不限于前述方法，只要是可以达成导线接合目的的任何方法皆可应用。

下文中经由具体实施例详细说明本发明，所属技术领域中具有通常知识者当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效，但是应了解，本发明并不限于这些具体实施例所述细节。

于本说明中，除非另有不同表明，否则所有的量，包括用量、百分比、份数、及比例，都理解以约字修饰，且各数量皆无意为任何有效位数的表示。

除非另有不同表明，否则冠词“一”意图表示“一或多”。“包含”与“包括”等词意图作概括性表示，而且表示除所列成份、组件外还可有额外的成份、组件。

附图说明

图1是已知镍-钯-金镀层的结构示意图。

图2是本发明薄镍-钯-金镀层的结构示意图。

图3本发明的薄镍-钯-金镀层的较佳制作步骤流程图。

图4本发明的薄镍-钯-金镀层与导线接合的封装结构示意图。

图5是焊垫与合金锡球经加热回焊形成IMC化合物的示意图。

图6是焊接结构中镍层厚度与回焊次数对移除锡球所需剪应力的作图。