1. 引言

 半导体测试PCB的Pad（测试焊盘）是芯片与测试系统的核心连接点，需承受高频次探针接触（单Pad寿命需≥10万次），但行业数据显示，因Pad可靠性不足导致的接触不良率超5%——某芯片测试厂曾因Pad磨损，导致测试设备频繁停机，单日产能损失超2000片。半导体测试Pad需符合**IPC-6012F（印制板质量标准）第3.5条款**：镀层厚度偏差≤±10%，耐磨次数≥8万次，接触电阻≤50mΩ。捷配累计交付40万+片半导体测试PCB，Pad接触不良率稳定在0.1%以下，本文拆解Pad可靠性设计的镀层选型、结构优化、工艺管控方案，助力测试稳定性提升。

2. 核心技术解析

3. 实操方案

3.1 Pad 可靠性设计三步法

1. 镀层设计：① 镀层选型：优先采用 ENIG，镍层厚度 6μm±0.5μm，金层厚度 1.0μm±0.1μm，需通过捷配 “镀层合规验证”（用 X 射线荧光镀层测厚仪 JPE-XRF-500 测试，厚度偏差≤±8%）；② 预处理：Pad 区域需做 “微蚀刻”（蚀刻深度 0.5μm~1μm），去除铜箔氧化层，提升镍层结合力，蚀刻后用扫描电镜（JPE-SEM-300）检查表面粗糙度 Ra≤0.1μm；
2. 结构优化：① 形状与尺寸：圆形 Pad 直径设为 0.35mm±0.01mm（适配 0.2mm 探针），方形 Pad 边长 0.3mm±0.01mm，圆角半径≥0.05mm；② 连接设计：Pad 与导线连接做泪滴处理，泪滴长度 0.2mm，宽度与导线一致（≥0.2mm），用 Altium Designer 设计时启用 “泪滴自动生成” 功能，同步通过捷配 DFM 预审系统检查结构合规性；
3. 间距控制：相邻 Pad 间距设为 0.5mm±0.02mm，按测试治具定位孔偏差（±0.01mm）预留冗余，设计完成后用坐标测量仪（JPE-CMM-400）验证 Pad 中心距偏差≤±0.01mm。

3.2 工艺管控与可靠性测试

1. 镀层工艺：ENIG 采用 “化学沉镍（温度 85℃±2℃，时间 20min）→化学沉金（温度 90℃±2℃，时间 10min）”，每批次抽检 20 片 Pad，用显微硬度计（JPE-HV-200）测试镍层硬度≥500HV，金层纯度用光谱仪（JPE-Spec-700）检测≥99.9%；
2. 耐磨测试：每批次首件送捷配可靠性实验室，按IPC-TM-650 2.5.25 标准，用模拟探针（硬度 HRC 58）以 50g 压力接触 Pad，往复 10 万次后，测试接触电阻≤80mΩ（允许轻微上升），Pad 表面无明显划痕（深度≤0.2μm）；
3. 量产监控：Pad 区域蚀刻采用 “局部精细蚀刻”，线宽精度控制在 ±0.01mm，每小时抽检 10 片，用光学显微镜（JPE-OM-600）检查 Pad 边缘无毛刺（毛刺高度≤0.02mm）。