随着科技的发展,电子产品越来越趋于小型化,电子器件焊点的结构和形态也发生了的巨大变化,组装密度大幅度提高,微电子封装已成为当今电子工业中最重要和最具挑战的技术之一。钎料作为一种连接材料,在微电子封装中,发挥着至关重要的作用,钎料合金与UBM扩散阻挡层之间的界面反应是影响焊点可靠性的关键所在。化学镀Ni-P是一种优异的钎焊阻挡层材料,具有良好的可焊性,近年来在微电子封装工业中得到了广泛的应用。本文通过对铝基表面化学镀Ni-P工艺的研究,选择适合的预处理工艺,以获得适用于微电子封装领域的、性能良好Ni-P镀层,并对施镀工艺条件进行优化,实现工艺参数的可控性,对镀层的可靠性进行检测与评价。在获得性能良好的化学镀Ni-P镀层的基础上,研究化学镀Ni-P与Sn-3.5Ag钎料之间在钎焊和时效过程中的界面反应,以及界面处IMC生长规律,并讨论化学镀Ni-P在钎焊及时效过程中的成分变化。研究结果如下:1.对于铝基表面的镀前预处理,经过对传统高、中、低浓度浸锌溶液的对比,得到组成为氢氧化钠120g/L,氧化锌20g/L,酒石酸钾纳20g/L,三氯化铁2g/L,硝酸钠1g/L的中浓度浸锌液最适合本研究;通过对比不同浓度HNO₃和HCl退锌后基体的腐蚀程度与退锌效果,得出当采用浓度为10%的HNO₃退锌,操作时间为5～6s时,即可退去一次浸锌层,对基体的腐蚀程度也最轻;通过对二次浸锌时间的研究,得到二次浸锌30s时,锌颗粒已基本将基体完全覆盖,且锌层呈单层排列。2.通过正交试验的方法对苹果酸-丁二酸体系中化学镀Ni-P镀液成分和pH对镀层成分及镀速的影响的研究得出:施镀温度为90℃,镀液的pH值是影响镀层P含量和镀速的最重要因素,其次是主盐NiSO₄和还原剂NaH₂PO₂的浓度,络合剂的浓度改变对镀速和镀层成分的影响较小。对于选定成分的酸性（3.5＜pH＜6）镀液,随镀液pH值的增大,镀层的磷含量由22.5 at.%（pH=3.5）逐渐减低至12.6 at.%(pH=6.0;而镀速随pH值的增大而增加,但只在其小于5时镀速变化明显,pH=5.0～6.0镀速变化很小,pH=5时镀速达最大值21.0μm/h;主盐NiSO₄浓度由18g/L增大到28g/L,镀层磷含量由17.2at.%逐渐降低至14at.%,镀速由16.2μm/h逐渐升高到21μm/h后基本不变;还原剂NaH₂PO₂浓度由18g/L增大到28g/L,镀层磷含量由12.9at.%逐渐增大至15.6at.%,镀速由18μm/h增至23μm/h,在NaH₂PO₂浓度为26g/L时达最大值。研究所获得的镀液稳定性良好;镀层与基体结合能力较好,镀层为非晶结构。3.通过对磷含量分别为6.5wt.%（11.6at.%）和8.5wt.%（15.0at.%）的两种化学镀Ni-P层与Sn-3.5Ag钎料球在钎焊和时效过程中的界面反应,以及界面处IMC生长规律的研究得到:Sn-3.5Ag与两种磷含量的镀层在250℃钎焊进行钎焊时,润湿角和铺展率均随着钎焊时间的延长而略有减小,但变化很小:Sn-3.5Ag/Ni-P钎焊后界面由钎料到基体依次为Ni₃Sn_、Ni-Sn-P、Ni₃P、Ni-P、Al;两种Ni-P层,时效后IMC的形态都出现了棒状的特征;不同钎焊时间及两种P含量皆未影响到Sn-3.5Ag/Ni-P界面结构,只是在Ni-8.5wt.%P钎焊30min后原始Ni-P层已完全消耗;钎焊5min焊点时效后,IMC层逐渐增厚并发生剥落。同时界面处Ni-Sn-P层、Ni₃P层随时效时间延长逐渐增厚;对于Ni-8.5wt.%P,时效200h后,原始Ni-P层完全消耗。