mems封装中的倒装芯片凸点技术

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要本论文在简短概述了倒装芯片技术和微机电系统(MEMS)的特点和国内外概况后，选定了一套凸点制备的实现方案。通过实验摸索得到了最佳的工艺参数，完成了凸点制备后，并对凸点系统的各种性能进行了研究。首先，介绍了溅射方法实现凸点下合金层(UnderBumpMetallurgy-UBM)的制备工艺。在讨论UBM的功能与结构后，选定了一个简单且功能完善的UBM序列。对磁控溅射的原理、设备特征以及靶材规格做了简单介绍。通过实验确定各种UBM金属膜的溅射功率、气压以及沉积速率。结果表明：磁控溅射镀膜中沉积速率是随工作气压的增大而先增大后减小

2、。工作气压存在一个最佳值，当在这个气压下工作时，沉积速率将达到最大。其次，本文介绍了利用甲磺酸锡铅合金镀液制备电镀凸点的工艺过程，详细讨论了影响电镀质量的工艺参数：表面光亮度、分散及覆盖能力、沉积速率等。研究发现，电流密度Dk与最低搅拌转速密切相关。在不同的Dk和沉积时间下，镀液的分散能力较为稳定，合金的沉积速率也较为适当。此外，在甲磺酸浓度、Dk一定的条件下，适当地提高搅拌转速有利于改善凸点的电镀质量。在回流后发现：氧化物是影响回流后凸点表面光洁度和外形的主要障碍。在助焊剂保护的情况下，不仅可以阻挡氧气的侵入，而且还能去除氧化物，因而凸点能回流成光亮

3、的球形。对电镀凸点的剪切强度测试表明，电镀缺陷产生的微孔洞将会显著降低凸点的剪切强度。关键词：倒装芯片，微机电系统，凸点下合金层，溅射，凸点，电镀，锡铅合金，甲磺酸华中科技大学硕士学位论文AbstractCharacteristicsanddevelopmentsituationofFlipChiptechnologyandMEMS(MicroElectroMechanicalSystem)werebrieflyintroducedandabumpingmethod，sputteringUBM(UnderBumpMetallurgy)andelectr

4、oplatingsolderbump，waschosentoimplementbumpsystem．TheoplimalprocessparametersbywhichUBMandSolderwasformedwereconcludedinexperience．Afterbumpswereformedthebumpingsystem’SperformanceWasanalyzed．PreparationprocessofUBMsystemachievedbymagnetronsputteringWaSpresented．Afterthefunction

5、andstructureofUBMwasexplainedandatypicalandsimplyUBMstructurewaschosenforbumpingsystem．Theprincipleofmagnetronsputteringandequipmentcharacteristicswerebrieflyintroduced．Thesputteringpower,airpressureanddepositionrateweredeterminatedinthisthesis．Asaresult,thedepositionrateofmetal

6、films，TiandCu，werefoundincreasingfirstlyandthendecreasing们tlltheairpressureincreasing．ThereWasanoptimalvahleofairpressureunderwhichthemaximumdepositionratewasobtained．TheprocessofpreparingsolderbumpbyelectroplatingWaSintroduced．Thefactorsthatinfluencedtheelectroplatingquaiitywer

7、ediscussed，suchassurfacebrighmess，throwingability,coveringabilityanddepositionrate．ItWasfoundthatDkWaSinrelationwitllminimumstirringspeed．Then．throwingabilityanddepositionrateWassuitableforeleetroplatingatdifferentDkanddepositiontime．Furthermore，whentheconcentrationofmethylsulfo

8、nicacidandDkwerenotvaried，increasingthestirring