1. 引言

 半導(dǎo)體測試PCB的Pad（測試焊盤）是芯片與測試系統(tǒng)的核心連接點，需承受高頻次探針接觸（單Pad壽命需≥10萬次），但行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，因Pad可靠性不足導(dǎo)致的接觸不良率超5%——某芯片測試廠曾因Pad磨損，導(dǎo)致測試設(shè)備頻繁停機，單日產(chǎn)能損失超2000片。半導(dǎo)體測試Pad需符合**IPC-6012F（印制板質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）第3.5條款**：鍍層厚度偏差≤±10%，耐磨次數(shù)≥8萬次，接觸電阻≤50mΩ。捷配累計交付40萬+片半導(dǎo)體測試PCB，Pad接觸不良率穩(wěn)定在0.1%以下，本文拆解Pad可靠性設(shè)計的鍍層選型、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工藝管控方案，助力測試穩(wěn)定性提升。

2. 核心技術(shù)解析

3. 實操方案

3.1 Pad 可靠性設(shè)計三步法

1. 鍍層設(shè)計：① 鍍層選型：優(yōu)先采用 ENIG，鎳層厚度 6μm±0.5μm，金層厚度 1.0μm±0.1μm，需通過捷配 “鍍層合規(guī)驗證”（用 X 射線熒光鍍層測厚儀 JPE-XRF-500 測試，厚度偏差≤±8%）；② 預(yù)處理：Pad 區(qū)域需做 “微蝕刻”（蝕刻深度 0.5μm~1μm），去除銅箔氧化層，提升鎳層結(jié)合力，蝕刻后用掃描電鏡（JPE-SEM-300）檢查表面粗糙度 Ra≤0.1μm；
2. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化：① 形狀與尺寸：圓形 Pad 直徑設(shè)為 0.35mm±0.01mm（適配 0.2mm 探針），方形 Pad 邊長 0.3mm±0.01mm，圓角半徑≥0.05mm；② 連接設(shè)計：Pad 與導(dǎo)線連接做淚滴處理，淚滴長度 0.2mm，寬度與導(dǎo)線一致（≥0.2mm），用 Altium Designer 設(shè)計時啟用 “淚滴自動生成” 功能，同步通過捷配 DFM 預(yù)審系統(tǒng)檢查結(jié)構(gòu)合規(guī)性；
3. 間距控制：相鄰 Pad 間距設(shè)為 0.5mm±0.02mm，按測試治具定位孔偏差（±0.01mm）預(yù)留冗余，設(shè)計完成后用坐標(biāo)測量儀（JPE-CMM-400）驗證 Pad 中心距偏差≤±0.01mm。

3.2 工藝管控與可靠性測試

1. 鍍層工藝：ENIG 采用 “化學(xué)沉鎳（溫度 85℃±2℃，時間 20min）→化學(xué)沉金（溫度 90℃±2℃，時間 10min）”，每批次抽檢 20 片 Pad，用顯微硬度計（JPE-HV-200）測試鎳層硬度≥500HV，金層純度用光譜儀（JPE-Spec-700）檢測≥99.9%；
2. 耐磨測試：每批次首件送捷配可靠性實驗室，按IPC-TM-650 2.5.25 標(biāo)準(zhǔn)，用模擬探針（硬度 HRC 58）以 50g 壓力接觸 Pad，往復(fù) 10 萬次后，測試接觸電阻≤80mΩ（允許輕微上升），Pad 表面無明顯劃痕（深度≤0.2μm）；
3. 量產(chǎn)監(jiān)控：Pad 區(qū)域蝕刻采用 “局部精細蝕刻”，線寬精度控制在 ±0.01mm，每小時抽檢 10 片，用光學(xué)顯微鏡（JPE-OM-600）檢查 Pad 邊緣無毛刺（毛刺高度≤0.02mm）。