5．引腳可焊性鍍層對焊接可靠性的影響
1）Au鍍層
（1）鍍層特點。該鍍層有很好的裝飾性、耐蝕性和較低的接觸電阻，鍍層可焊性優良，極易溶于釬料中。其耐蝕性和可焊性取決于有否足夠的鍍層厚度及無孔隙性。薄鍍層的多孔隙性，易發生銅的擴散，帶來氧化問題而導致可焊性變差。而過厚的鍍層又會造成因Au的脆性而帶來不牢固的焊接頭。許多公司將ENIG Ni／Au用做表面涂層，并獲得了成功。然而，在將ENIG Ni／Au涂層與BGA結合起來使用時，有時其結果是不可預見的。最近幾年出現兩種失效模式：
●第一種失效模式是不潤濕或半潤濕，這種現象被稱為“黑色焊盤”；
●第二種失效模式是與機械應力相關的層間開裂。
（2）鍍層厚度。焊接用鍍金層是24k純金，具有柱狀結構，有極好的導電性和可焊性。其厚度：1級：0．025～0．05μm；2級：0．05～0．075μm；3級：0．127～0．254μm。
2）Ag鍍層
（1）鍍層特點。Ag在常溫下具有最好的導熱性、導電性和焊接性，除硝酸外，在其他酸中是穩定的。Ag具有很好的拋光性，有極強的反光能力，高頻損耗小，表面傳導能力高。然而，Ag對S的親和力極高，大氣中微量的S（H2S、SO2或其他硫化物）都會使其變色，生成Ag2S、Ag2O而喪失可焊性。Ag的另一個不足是Ag離子很容易在潮濕環境中沿著絕緣材料表面及體積方向遷移，使材料的絕緣性能劣化甚至短路。
（2）化學鍍Ag。化學鍍Ag層既可以焊接，又可“綁定”（壓焊），因而普遍受到重視。化學鍍Ag層本質上也是浸Ag。Cu的標準電極電位為φ oCu＋／Cu＝0．51V，而Ag的標準電極電位為φ oAg＋／Ag＝0．799V，因而Cu可以置換溶液中的Ag離子而在Cu表面生成沉積的Ag層。
3）Ni鍍層
（1）鍍層特點。Ni有很好的耐蝕性，在空氣中容易鈍化，形成一層致密的氧化膜，因而它本身的焊接性能很差。但也正是這層氧化膜使它具有較高的耐蝕性，能耐強堿，與鹽酸和硫酸作用緩慢，僅易溶于硝酸。焊接件鍍Ni主要是防止底層金屬Cu向表層Au層擴散。實際上它是充當一層阻擋層，故要求鍍Ni層的應力要低，并且與Cu和Au層之間結合力要好。
（2）鍍層厚度。Ni鍍層分下述兩種。
●半光亮Ni：又稱低應力Ni或啞Ni，低應力Ni宜于焊接或壓接，通常作為板面鍍金的底層；
●光亮Ni：做插頭鍍金的底層，根據需要也可作為面層，光亮Ni層均勻、細致、光亮，但不可焊。鍍Ni層應具有均勻致密、孔隙率低、延展性好的特點，用于焊接和壓接時適宜采用低應力Ni。鍍層厚度（IPC－6012規定）：不低于：2～2．5μm。打底：1級 2．0μm；2級 2．5～5．0μm；3級 ≥5．0μm。4）Sn鍍層Sn不僅怕冷，而且怕熱。在溫度低于13．2℃時發生相變，由β相（白錫）演變為α相（灰錫），即發生錫瘟現象。而在161℃以上時，白錫又轉變成具有斜方晶系結構的斜方錫。斜方錫很脆，一敲就碎，展性很差，叫做“脆錫”。白錫、灰錫、脆錫是錫的3種同素異性體。
（1）鍍層特點。鍍Sn在鋼鐵上屬于陰極鍍層，只有其鍍層無孔隙時，才能有效地保護鋼鐵免受腐蝕。不同的工藝方法獲得的鍍層，其焊接性能也是不同的，如表2所示。表2
鍍暗Sn層外觀呈無光澤的灰白色，其焊接性能比光亮鍍Sn層好，但它不能抵抗手汗漬的污染。鍍暗Sn層經熱熔后，其可焊性最好，抗手汗漬污染能力也大為提高。光亮鍍Sn層焊接性能好，且在工序傳遞及儲存過程中有很好的抗手汗漬和其他污染的能力。但由于有機添加劑的存在，在加熱時會放出氣體，造成焊縫中出現氣泡、裂口等缺陷，影響焊點的可靠性。
（2）鍍層厚度。Sn容易與Cu生成金屬間化合物，這種金屬間化合物可焊性不良。但一定量的金屬間化合物是潤濕的標志。故Sn鍍層中應該有一部分用于金屬間化合物的生成，而鍍層的表面為氧化膜所占用，剩余部分才可用于改善可焊性。因此，通常鍍Sn層厚度為8～10μm。
5）Cu鍍層Cu是一種優良的可焊性鍍層，只要它的表面是新鮮的，或者采取了有效的保護而沒有氧化或腐蝕。細晶粒的鍍層比粗晶粒鍍層具有更好的可焊性。
6）Pd鍍層化學浸Pd（鈀）是元器件引腳的理想Cu－Ni保護層，它既可焊接又可“綁定”（壓焊）。可直接鍍在Cu上，因Pd有自催化能力，鍍層可以增厚，其厚度可達0．08～0．2μm。它也可鍍在化學Ni層上。Pd層耐熱性高、穩定，能經受多次熱沖擊。由于Pd價格高于Au，故在一定程度上限制了它的應用。隨著IC集成度的提高和組裝技術的進步，化學鍍Pd在芯片級組裝（CSP）上將發揮更有效的作用。