芯片封装工艺中的除渣及电镀（Deflash and Plating）

一、除渣及电镀的作用是什么？

这是封装后期的精修与功能提升工序，主要目的是：

清除塑封残渣：防止残胶干扰后续引线功能和贴装可靠性。

引线电镀保护层：增强引脚抗腐蚀性、可焊性，适应表面贴装（SMT）制程。

符合环保与RoHS要求：采用无铅纯锡电镀，避免铅污染。

通俗来说：“除渣”是清洁整理；“电镀”是穿上防护衣，准备上战场（贴片焊接）用的。

二、整个工艺分为哪几步？

第一阶段：除渣（Deflash）

塑封完成后，模具闭合处或芯片边缘容易形成多余塑封料残渣（毛边），若不去除，会：

干扰电气连接区

引发焊接不良

增加贴片时机械干涉风险

▶ 除渣方法：高压水注冲洗

使用250 kg/cm²的高压纯水喷头

对准封装表面及引线框架边缘进行全角度冲刷

▶ 关键控制点：

喷头角度与路径编程：确保不遗漏残渣区域

水压稳定性：压力不足冲不干净，过高会损伤封装体或引线

过滤与回收：防止杂质反复污染

🧪 第二阶段：电镀（Plating）

电镀是指在封装引线框架（通常是铜或铜合金）上，沉积一层金属锡（Sn），目的是提升其表面性能，包括：

抗氧化（裸铜极易氧化）

可焊性增强（利于SMT焊接）

环保合规（采用无铅工艺）

▶ 电镀前准备：化学清洗

清除表面氧化层、油污、微尘

保证金属表面活性，为电解沉积做好基础

▶ 电镀过程：电解锡镀层

电镀液中含有锡离子

通电后，锡从阳极（锡球）释放，迁移并附着在引线框架（阴极）上

形成均匀的金属保护层

三、电镀工艺的关键参数控制

参数	标准值	控制意义
电镀厚度	约 10 μm	太薄影响焊接可靠性，太厚可能影响尺寸配合
电流密度	稳定设定（视设备）	影响镀层均匀性和附着力
镀液温度	通常25~40°C	温度过低反应慢，过高会造成镀层粗糙
电镀时间	依据厚度控制	配合流速、电流调节
搅拌与过滤	必须持续	保持镀液均匀、防止杂质沉积

四、环保与无铅要求

现代封装工艺必须满足RoHS、REACH等环保法规，故：

采用纯锡电镀

不使用含铅合金（如SnPb）

这种工艺称为 无铅制程（Lead-Free Plating），在消费电子、汽车、医疗等领域已成为强制标准。

五、品质检验怎么做？

✅ 镀层检测

厚度测试：XRF（X射线荧光）、FIB截面分析

附着力测试：剪切/剥离实验

外观检查：是否有针孔、粗糙、剥落

✅ 除渣验证

高倍率显微检查边缘/焊盘区

外观标准符合IPC封装规范

六、常见问题与改善建议

问题	原因	对策
镀层不均匀	电流分布不良、电极位置不当	调整治具、电解参数
镀层脱落	表面清洁不足	强化前处理流程
高压水损坏封装	喷头过近/过压	优化水注角度与路径
毛边残留	喷射死角存在	增设多角度喷头或超声辅助

七、总结要点（工程师笔记版）

除渣是清洁，电镀是功能强化，两者缺一不可

除渣水压控制、无死角清洗是关键

电镀锡厚度精确控制在10μm左右，保障焊接品质与尺寸配合

整个电镀工艺需满足无铅环保标准

强烈建议设立完整的制程监控点（Process Control Points），确保长期稳定性