整平剂及电流密度对电子封装用铜微凸点电镀的影响-论文.pdf

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1、Vro1．31No．12【电子电镀】整平剂及电流密度对电子封装用铜微凸点电镀的影响李超，孙江燕，韩赢，曹海勇，孙红旗，李明，木(1．上海交通大学材料科学与工程学院，上海200240；2．上海新阳半导体材料股份有限公司，上海201616)摘要：研究了宏观整平剂、微观整平剂及电流密度对铜微凸点Keywords：coppermicro—bump；plating；levelingagent；表面平整性的影响，探讨了2种整平剂和电流密度对铜微凸点electronicpackaging；surfacemorphology表面的

2、作用机制。镀液组成和工艺参数为：CuSO475g／L，H2sO4First-author’saddress：SchoolofMaterialsScienceand100g／L，C1—50mg／L，整平剂H和W0～10mg／L，(25土2)。C，Engineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai60r／min，1～8A／dm，35min。结果表明，宏观整平剂可促进200240，China铜的沉积，微观整平剂则可抑制铜的沉积，二者相互配合可改变电镀过程中镀孔的电力线分布，使电

3、流密度分布均匀。在一1前言定范围内提高电流密度可加快铜微凸点的生长。在6A／dm下，2种整平剂的质量浓度均为5mg／L时，可制得结晶细腻、表面倒扣型封装是通过芯片与基板间的凸点(Bump)平整的铜微凸点。键合取代传统引线键合的一种封装技术，该技术具有关键词：铜微凸点；电镀；整平剂；电子封装；表面形貌缩小芯片封装尺寸、提高运行频率、减少寄生效应以中图分类号：TQ153．14文献标志码：A及提高封装密度等优势。成本高是倒扣型封装的主要文章编号：1004—227X(2012)12—0028—05Effectsofleve

4、lingagentandcurrentdensityoncopper不足，所用基板材料成本为引线键合的2～3倍，但与micro-bumpplatingforelectronicpackaging／／LIChao，引线键合中所用金线相比，在金价飙升的背景下，2种SUNJiang—yan，HANYing，CAOHai-yong，SUNHong-qi，技术的成本差距在缩小。另外，过去单位尺寸内节点LIMing高于1000时，2种封装技术成本才有差异，而如今单Abstract：Theeffectsofmacro—·andm

5、icro--levelingagents位尺寸内节点数高于200时，倒扣型封装的成本优势andcurrentdensityonsurfacesmoothnessofcoppermicro—bumpwerestudied．Theactionmechanismofthetwotypes就已十分明显。因此，许多电子器件开始选用倒扣型oflevelingagentandcurentdensityoncoppermicro—bump封装技术。surfacewasdiscussed．Thecompositionofplatin

6、gbathand倒扣型封装在性能方面尚需改进之处主要有：改processparametersareasfollows：CuSO475g／L，H2SO4善封装部位的电热性能，抑制因电流密度过高在金属100L，C1—50mg／L，levelingagentsHandW0-10mg／L，部位发生的电迁移，减少芯片和基板热膨胀系数不匹temperature25~2。C，stiringrate60r／min，curentdensity1—8A／dm．andtime35min．Theresultsshowthatthemacr

7、o．配导致的可靠性问题，满足未来封装尺寸减小、节点1evelingagentpromotescopperdeposition，whilethemicro—越来越密集的需要⋯。levelingagentinhibitscopperdeposition．Thecoordination铜微凸点的制备方法很多，而电镀最可行且最具ofthetwolevelingagentschangesthedistributionof成本优势。电镀除成本低廉外，还有设备投资少、操electroniclinesintheporeduring

8、platingprocess，making作简单等优点，一旦工艺成熟便可实现大规模生产。thecurrentdensityevenlydistributed．Raisingcurentdensityincertainrangeimprovestheformationofcoppermicro-考虑到实际工业生产中成本和工艺的繁简问题，电镀bumps．Thec