SJ 21247-2018 微组装电镀系统工艺验证方法

1、SJ 21247-2018SJ 21247-2018SJ 21247-2018SJ 21247-2018(Q I中华人民共和国 电子行业标准FL 6190SJ 21247-2018微组装电镀系统工艺验证方法Technological verificaton procedures for plating system of micro-assembly2018-05-01 实施2018-01 一 18 2018-05-01 实施国家国防科技工业局发布本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国电子科技集团公司提出。 本标准由工业和信息化部电子第四研究院归口。SJ 21247-2018SJ 21247

2、-2018 范围微组装电镀系统工艺验证方法本标准规定了微组装电镀系统工艺验证的一般要求、验证条件和验证方法等内容。本标准适用于引线框架电镀、悬臂电镀、 亂凸点电镀、高速自动电镀等半自动、全自动微组装电 镀系统工艺性能的验证。2规范性引用文件3 -般3. 1检附录A中的表A.1。3. 2辛_障及其检查排除情况，应予以记录，记录格式a)b)c)示准的引用而成为本标准的条4。凡是幻用于本标准，然而版的引用文件，；随机又件电镀灘主整和校限沌镀系2微组装电镀系统的有关技术参数和工作状态，芸电镀系统状态控制呆证试M程中受试微组装电镀系统的技术状篆组装电保证i刖向7下列文件中 修改单(不包含I 是否可使用过

3、_GJB 143. 3文件，其随后所有的成协议的各方研究a)b)c)d)试验过程应通过以下彻受试微组S未经承试方 试验期间受试微会的有关规定执行；应记录试验期间受试微组装电镀3参见附录A中的表A.2;试验期间受试微组装电镀系统零件、部件、整件损坏或失效，应经承试方同意后方可更换，更 换后应对微组装电镀系统有关技术参数重新测试。试验后受试微组装电镀系统状态控制应通过以下措施保证试验后受试微组装电镀系统的技术状态：检查并记录受试微组装电镀系统的有关技术参数和工作状态；试验结束后承试方应及时向送验方提交试验结论。:能应达到产品规范所规定的要求;由承试方负责组织实施微?系况的验证试验工作;珈微组装电镀

4、系统使用说明书中d)e)3.4测试设备测试设备和仪器应经过专业计量机构定期检定，并在检定合格有效期内，其测试设备和仪器的准确 度应至少优于受试微组装电镀系统参数允许误差一个数量级。3. 5幸曇作人写受试微组装电镀系统操作人员应进行培训，具有正确操作微组装电镀系统的特定技能。3.6中断与恢复试验6. 1中断试验当发生下列情况之一时，应中断试验：a）试验屮任一工艺指标达不到要求，在试验场地难以查出原因，无法采取纠正措施；b）试验条件、受试微组装电镀系统在试验场地出现问题（异常），影响试验继续进行。6. 2恢复试验当引起中断试验的原因确已查明，并具备重新试验条件时，应由送验方与承试方共同商议后重新开

5、 始试验。4详细要求1验证试验条件1. 1 验证环境设备验证环境如下：a）工作温度：0 C40 C；b）相对湿度：30%80%;c）大气压力：86 kPa106 kPa。4. 1.2供电设备供电条件如下：a）电源供电电压允许偏差为额定电压的10%;b）电源频率偏差允许为标准频率（50 Hz）的2%。4. 1.3供气设备压缩空气进气压力为0.5 MPa0.7 MPa,进气流量不小于60 L/min。4.2受试微组装电镀系统的开机及调整4. 2. 1开机步骤及要求受试微组装电镀系统开机应符合下列要求：a）接通设备电源，启动计算机，运行控制软件；b）软件程序运行后，首先是硬件自检；硬件自检完成后，设

6、备进入初始准备状态；c）利用设备控制提供的软件功能校验槽体的加热温度及温度补偿系数的关系；d）根据设备使用手册，对其他各工艺参数进行校验。4. 2.2受试微组装电镀系统的调整受试微组装电镀系统试验前调整项目及要求如下：a）使用有资质的测试机构标定过的热电偶进行校准：b）使用有资质的测试机构标定过的控温仪表进行校准；c）设备安装时四周应至少留有Im空隙，便于设备检修、保养及正常操作；d）设备落位后把水平仪放置在台面，根据水平仪显示调整地脚高度，应使设备处于平稳、牢固放 置状态；e）检查压缩空气气源压力（0.5 MPa0.7 MPa，进气流量不小于60 L/min）,确认无误后接通压 缩空气。4.

7、3工艺验证方法4.3.1镀层厚度工艺验证方法3. 1. 1验证要求微组装电镀系统试验试样经过电镀后镀层的厚度应符合GJB 1420的要求。4.3. 1.2验证材料电镀试验材料使用常规的铜框架和氧化铝陶瓷片各五组，所使用的验证材料应经过验证双方鉴定并 互相认可。3. 1.3检测设备验证试验后检测设备为65 gm，分辨率0.01 nm。数设置:旋转）如下:电验证步梁i止试验放电65 gm，分辨率0.01 nm。数设置:旋转）如下:电验证步梁i止试验放电加热录暇序;根据被电镀基材视觉校莩电镀a)b)c)d)e)f)g)a)b)c)d)e)f)g)4. 3. 1. 5镀 幻g)h)Di為证元成后，关闭

8、加热系统;厂设置第一个测量范围参数电压、电干燥试验基材；控制软件退 确认试样表面?接通X射线莹光测厚 流。数据处理记录当前电压、电流，并按下射线打开功能键；目标电压、电流达到设定值后，操作者读取测量主 页面的数据和参数，试验数据记录表参见附录A中的表A.3。4. 3.2镀层孔隙率工艺验证方法4. 3. 2. 1验证要求微组装电镀系统试验试样经过电镀后镀层的孔隙率应符合GJB 1420的要求。4. 3. 2. 2 验证材料电镀试验材料使用常规的铜框架和氧化铝陶瓷片各5组，所使用的验证材料应经过验证双方鉴定并 互相认可。4. 3. 2. 3检测设备验证试验后检测设备为镀层孔隙率测试仪，测量范围：孔

9、径（1200） nm,分辨率O.lnm。4. 3. 2. 4电镀工艺参数设置根据被电镀基材的材料特性、电镀种类、电镀要求及特点进行如下T艺参数设置：a）视觉校验位置；b）电镀工艺温度；c）电镀时间；d）工件移动（旋转）时间；e）循环过滤时间；f）清洗时间；g）干燥时间。4. 3. 2. 5镀层孔隙率验证步骤镀层孔隙率工艺验证试验步骤如下：a）在夹具中摆放电镀试验基材；b）在控制软件界面中设置电镀工艺参数；c）启动电镀设备加热系统；d）运行电镀工艺程序；e）电镀工艺试验验证完成后，关闭加热系统；f）清洗试验基材；g）干燥试验基材；h）控制软件退出电镀工艺控制界面；i）确认试样表面清洁；确认镀层孔

10、隙率测试仪正常工作；j）接通镀层孔隙率测试仪电源；k）将浸润试液的滤纸紧贴在被测试样表面上，滤纸与试样间不得有气泡残留。10 min后，揭下滤 纸，用纯水小心冲洗，置于洁净的玻璃板上晒干；l）使用镀层孔隙率测试仪，在自然光或荧光灯下直接观察相应镀层孔隙的有色斑点。4. 3. 2. 6数据处理将刻有平方厘米方格的有机玻璃板，放在印有空隙痕迹的滤纸上，分别统计每平方厘米方格内的各 种有色斑点数目，并将所得点数相加。最后根据滤纸与试样接触面积，按公式（1）计算镀层的孔隙率: a = !L式中：q镀层的孔隙率的数值，单位为每平方厘米（/cm2）；n一 L隙斑点数的数值（个）；S一受检镀层面积的数值，单

11、位为平方厘米（cm2）。记录每组试验数据，并将每组取三次试验的算术平均值作为检测结果，试验数据记录表参见附录A 中的表A.4。4.3.3镀层硬度工艺验证方法4. 3. 3. 1验证要求微组装电镀系统试验试样经过电镀后镀层的硬度技术指标应符合GJB 1420的要求。4. 3.3.2验证材料电镀试验材料使用常规的铜框架和氧化铝陶瓷片各5组，所使用的验证材料应经过验证双方鉴定并 互相认可。4. 3. 3. 3 检测设备验证试验后检测设备为镀层数显式硬度计，测量范围：（2088） HRA,误差2HRA。4. 3. 3. 4电镀工艺参数设置根据被电镀基材的材料特性、电镀种类、电镀要求及特点进行如下工艺参

12、数设置：a）视觉校验位置；b）电镀工艺温度；c）电镀时间；d）工件移动（旋转）时间；e）循环过滤时间；f）清洗时间；g）干燥时间。4. 3. 3. 5镀层硬度验证步骤镀层硬度工艺验证试验步骤如下：a）在夹具中摆放电镀试验基材；b）在控制软件界面中设置电镀工艺参数；c）启动电镀设备加热系统；d）运行电镀工艺程序；e）电镀工艺试验验证完成后，关闭加热系统；f）清洗试验基材；g）干燥试验基材；h）控制软件退出电镀工艺控制界面；i）确认试样表面清洁；确认镀层硬度测试仪正常工作；j）接通数显式硬度计电源；k）将待测基体放在工作台上，转动升降手柄，将丝杠下降，直至屏幕上方无光带为止：l）电机自主加主试验力

13、，自控延时试验力时间，自动卸除主试验力。4. 3. 3. 6数据处理系统自动测试开始显示加荷、保荷、卸荷，最后显示硬度值后，操作者读取数据和参数，试验数据 记录表参见附录A中的表A.5。4. 3. 4镀层可焊性工艺验证方法4. 3. 4. 1验证要求微组装电镀系统试验试样经过电镀后镀层的可焊性技术指标应符合GJB 1420的要求。4. 3.4. 2验证材料电镀试验材料使用常规的铜框架和氧化铝陶瓷片各5组，所使用的验证材料应经过验证双方鉴定并 互相认可。4. 3. 4. 3检测设备验证试验后检测设备为镀层可焊性测试仪，测量范围：浸润深度：（0.0225） mm，分辨率0.01 mm; 浸润速度：

14、（1-50） mm/s,分辨率1 _/s;温度范围：室温至450 C。4. 3. 4. 4电镀工艺参数设置根据被电镀基材的材料特性、电镀种类、电镀要求及特点进行如下工艺参数设置：a）视觉校验位置；b）电镀T艺温度；c）电镀时间；d）工件移动（旋转）吋间;e）循环过滤时间；f）清洗时间；g）干燥时间。4. 3. 4. 5镀层可焊性验证步骤镀层可焊性工艺验证试验步骤如下：在夹具中摆放电镀试验基材；在控制软件界面中设置电镀工艺参数; 启动电镀设备加热系统； 运行电镀工艺程序；电镀工艺试验验证清洗试验基材；干燥试验基栩控制软件5确认试接通或噪设的a)b)c)d)e)f)g)h)i)j)k)1）4. 3

15、. 4. 6系统附录A中的4. 3. 5 电样接端插入到一定曆闰时间牛的浸句作者据和参数吾记录表参见性工艺验。的外观、镀层、 合格。开始加热;:，待焊锅达到设定温度后，锡槽上:4. 3. 5. 1 趣证选取10孔隙率等指标鬼4. 3. 5. 2验证材料电镀试验材苯互相认可。4. 3. 5. 3电镀工艺参数i根据被电镀基材的材和视觉校验位置；电镀工艺温度；电镀时间；工件移动（旋转）时间；循环过滤时间；清洗时间；干燥时间。电镀工艺稳定性工艺验证步骤:每10个批次中最多一个批次不合格时，电镀工a)b)c)d)e)f)g)4. 3. 5.4镀层工艺稳定性工艺验证试验步骤如下：a）选取不同外形的预镀零件

16、进行电镀前处理，在晶圆夹具中摆放电镀试验基材;b）在控制软件界面中设置电镀工艺参数；c）启动电镀设备加热系统；电镀工艺试验验证完成后，关闭加热系统；清洗试验基材；干燥试验基材；控制软件退出电镀工艺控制界面；确认试样表面清洁；j) 选取一批或几批典型器件，每批典型器件连续电镀10件井进行检测，检测外观、镀层、孔隙率 等指标。5说明事项1工艺指标的确定微组装电镀系统主要包括引线框架电镀、悬臂电镀、晶圆凸点电镀、高速自动电镀等相关电镀工艺 设备，可实现电镀银、铜、金、锡等电镀工艺过程。根据不同的工艺要求确定工艺指标。2其他本标准中设备性能指标为设备处于正常工作状态下的测试值。附录A（资料|件5付录）

17、常用工艺验证试验记录表格式常用工艺验证试验记录表格式见表A. 1表A.6。表A. 1微组装电镀系统工艺试验检查记录表开机时间关机时间序号工作时间故障现象故障原因和时/h备注月曰时分、排除Or十r排除故障12w345678表A. 2微组装电镀系统工艺试验故障登记表A. 3微组装电镀系统镀层厚度试验数据记录表电压（kV）电流（mA）镀层厚度（gm）幵机时间：关机时间:设备编号：操作人员:表A. 4微组装电镀系统镀层孔隙率试验数据记录表溶液成分贴置时间（min）孔隙斑点数（个）受检镀层面积（cm2）镀层孔隙率（个 / cm2 ）成分名称成分含量（克/升）开机时间：关机时间:操作人员:设备编号:操作人员:表A.5微组装电镀系统镀层硬度试验数据记录表加荷（N）保荷（N）卸荷（N）镀层硬度（HRA）开机时间：关机时间:设备编号：操作人员:表A. 6微组装电镀系统镀层可焊性试验数据记录表浸润时间（S）浸润速度（mm/s）润湿力