金线键合被广泛用作半导体芯片与印制电路板之间的互连,在集成电路封装工艺中起着非常关键的作用。金线键合技术要采用到化学镀镍钯浸金(ENEPIG)表面修饰技术,而化学镀镍钯浸金表面修饰技术的镀前钯活化环节由于其成本高、溶液抗干扰能力差等缺点,使非钯活化技术成为行业的研究热点。同时,随着传输频率的增加,ENEPIG技术中镍层的性质对信号传输的影响愈加显著,因此研究镍层性质对信号完整性的影响对保证信号传输质量起着关键作用。基于目前存在的钯活化问题,本文采用二甲胺基甲硼烷(DMAB)-次亚磷酸钠双还原剂体系进行非钯活化技术研究,利用正交优化实验进行配方优化,结合电化学工作站、SEM、EDS等测试手段分析了DMAB电化学及镀层性能。发现柠檬酸钠的含量对镀液稳定性、镀速、镀层性能影响最大,同时次亚磷酸钠的增加有助于提高镀层的沉积效率。综合考虑,柠檬酸钠取25g/L,次亚磷酸钠取12g/L,氯化铵取10g/L,硫酸镍取30g/L,DMAB取2g/L时,能够得到镀液稳定性优良,镀层耐蚀性好、表面排列均匀细致、磷含量达标、催化活性高/的镍镀层。化学镀镍层(EN)的质量在整个ENEPIG环节中起着关键作用。通过电化学测试、SEM、EDS等方法探究了四种含硫稳定剂(硫脲(THU)、4,6-二甲基-2-巯基嘧啶(DLMP)、2-氨基苯并噻唑(NA)、三聚硫氰酸(TTCA))对化学镀镍溶液稳定性、沉积速度以及镀层性能的影响。结果发现四种稳定剂对次亚磷酸根的阳极氧化、溶液稳定性、沉积速率、磷含量有显著的影响,其中低浓度的DLMP和TTCA对溶液稳定性提高作用显著。对THU、DLMP、NA、TTCA四种含硫稳定剂进行量子化学计算和分子动力学模拟,量子化学计算结果表明DLMP和NA具有更高的反应活性,更易发生电子转移;分子动力学模拟计算结果表明DLMP具有更大的吸附能。结合量子化学计算和分子动力学模拟结果可知,DLMP更易在铜面发生吸附。通过量子化学计算和分子动力学模拟结果推测出含硫稳定剂对镍沉积的加速作用与含硫稳定剂在铜表面的吸附有关。为探究表面修饰技术对差分微带线信号传输的影响,采用M4高频基板材料设计四层测试板,利用SEM测试、粗糙度测试、特性阻抗测试、插入损耗测试等测试手段探究了化学镀锡、化学镀银、化学镀镍金、化学镀镍钯金、有机保焊膜修饰(OSP)五种不同的表面修饰技术对差分微带线表面性能及信号传输的影响。结果表明经过OSP表面修饰后的传输线表面最为平整且对信号传输的影响最小,而化学镀镍金及化学镀镍钯金的插入损耗远大于其他几种表面修饰,且镍镀层中磷含量越高,插入损耗越小;镍镀层越厚,插入损耗越大。同时发现在测试板差分传输线表面特性阻抗与插入损耗之间没有明显的对应关系。