印制电路板,Printed Circuit Board,是当今几乎所有电子产品的基础部件。起着承上,即承载芯片和启下,即连接外部电路的作用。在电子信息产业在国民经济中的地位越发重要的今天,印制电路板的重要性不言而喻。如今,从智能手机、笔记本电脑,到各种消费卡、工厂大型控制系统,最后到军工产业和现代武器,都能看到印制电路板的身影。2006年,我国印制电路板产值达到121亿美元,成为世界第一。印制电路板制造复杂,涉及原料之丰,制造工序之多,都是制造业中的翘楚。制造业中就有一种说法,如果一个人能管理好一家印制电路板厂,他就能管好几乎任何一种产品的制造厂。然而,随着电子信息产业和IC技术的不断发展,对印制电路板的要求不断提高,精细化、小型化、轻薄化和多功能化是印制电路板发展的方向。同时,随着欧洲RoHS准则的提出,印制电路板这一原本高污染产业的环保课题被提上了议程。新的要求,新的规则,给诞生70多年的印制电路板带来了新的挑战,同时也给了在中国发展了将近20年的印制电路板行业以新的机遇。在印制电路板中,可靠性问题一直困扰着生产厂家。在诸多可靠性问题中,表面处理绝对是一个关键的议题。表面处理乃是印制电路板与外界环境接触的部分,承担着保护内部电路不受外界侵蚀,保持可焊性、可键合性、形成电气接插等诸多作用。鉴于其厚度极薄的特点和IC业对其不断提高的要求,表面处理的可靠性就越发值得研究。本文在调研了印制电路板整体产业格局的基础上,对印制电路板中的表面处理技术给予了特别关注。在本文给出的两个例子中。一个样品以化镍沉金作表面处理,后被发现在经历热风整平时存在浸润性不良的失效形式。另一个样品则以新型的表面处理方式,化镍化钯沉金作为表面处理,在键合引线的过程中发现存在键合失效的情况。为了查明失效机理,找到失效原因并最终改善产品良率,一系列现代化表征手段和实验器材被运用。如三维体式显微镜,扫面电子显微镜,X射线能量色散谱,傅里叶变换红外光谱仪,热失重分析仪以及一系列金相制作设备。最终,前者被发现是因为浸金层质量不合格导致了最终的失效。具体地,浸金层粗糙的晶粒和其上出现的晶间开裂导致了样品上锡过程中的浸润性不良。后者被发现是因为化学镀钯质量不佳,导致钯层有结瘤,使得其上的金层在键合过程中受应力开裂,暴露出了其下钯层,使得预设的键合参数无法匹配暴露的钯层,最终导致键合的失效。在两个案例中,相应的预防方法都被提出。