[发明专利]一种锡镀液、其制备方法和应用有效

专利信息
申请号: 201910198730.X 申请日: 2019-03-15
公开(公告)号: CN111690958B 公开(公告)日: 2023-07-28
发明(设计)人: 王溯;孙红旗 申请(专利权)人: 上海新阳半导体材料股份有限公司
主分类号: C25D3/32 分类号: C25D3/32;C25D7/12
代理公司: 上海弼兴律师事务所 31283 代理人: 薛琦;王卫彬
地址: 201616 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 锡镀液 制备 方法 应用
【说明书】:

本发明公开了一种锡镀液、其制备方法和应用。本发明锡镀液的组合物原料,以锡镀液为1L计,其包括如下用量的组分:30~120g/L的甲磺酸锡;60~300g/L的甲磺酸;0.1~100mg/L的聚维酮K45;0.01~10mg/L的低分子聚醚,所述低分子聚醚为双胺酚醚和/或马来酰亚胺基聚乙二醇单甲醚;和水。本发明的锡镀液在不含氟化表面活性剂的情况下也可用于为倒装芯片封装体在金属类UBM层上形成锡类焊料凸点,成本较低,工艺简单;其在电流效率方面有利,不产生金属间化合物层中的破裂和凸点内的空隙,可以用于形成平整性高和高度波动小的凸点,适用于高速电镀。

技术领域

本发明涉及一种锡镀液、其制备方法和应用。

背景技术

倒装芯片导电互连凸点在晶圆级封装制程中有着广泛的应用。这些互连凸点充当半导体组件至印刷线路板的电连接和物理连接。通常锡/铅合金用于形成焊料凸点;然而,因铅的毒性所致,业界已经尝试寻找可易于共-沉积的可接受的无铅纯锡或锡合金。

在凸点电镀中,凸点厚度均匀性问题、空隙问题是最为主要的两大问题,业界均致力于开发解决这两大问题的镀液或添加剂。专利CN105316711A中公开了一种包含全氟烷基表面活性剂的焊料凸点用锡合金电镀液,用于形成倒装芯片封装的焊料凸点的锡类电镀液,该锡类电镀液包含甲磺酸锡、甲磺酸银、甲磺酸、氟化表面活性剂、芳香族聚氧亚烷基醚和水。该锡类电镀液在电流效率方面有利,不产生金属间化合物(IMC)层中的破裂和凸点内的空隙,可以用于形成平整性高和高度波动小的凸点,适用于高速电镀。但该发明明确指出其锡类电镀液必须包含制备较为繁琐的氟化表面活性剂,才能达到上述效果。

因此,如何在解决凸点厚度均匀性和空隙问题的同时降低成本、简化工艺成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中必须使用氟化表面活性剂才能使得使用锡类电镀液形成的焊料凸点的厚度均匀和空隙较小的缺陷,而提供的一种锡镀液、其制备方法和应用。本发明的锡镀液在可以不使用氟化表面活性剂的情况下,形成焊料凸点的厚度均匀且无空隙,简化了锡类电镀液的制备工艺。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的:

本发明提供了一种锡镀液,以锡镀液为1L计,其包括如下用量的组分:30~120g/L的甲磺酸锡;60~300g/L的甲磺酸;0.1~100mg/L的聚维酮K45;0.01~10mg/L的低分子聚醚,所述低分子聚醚为双胺酚醚和/或马来酰亚胺基聚乙二醇单甲醚;和水。

本发明中,所述的甲磺酸锡的用量较佳地为40~110g/L,更佳地为45~100g/L。

本发明中,所述的甲磺酸的用量较佳地为70~280g/L,更佳地为75~250g/L。

本发明中,所述的聚维酮K45的用量较佳地为0.5~50mg/L,更佳地为1~10mg/L。

本发明中,所述的低分子聚醚的用量较佳地为0.05~5mg/L,更佳地为0.1~1mg/L。

本发明中,所述的低分子聚醚较佳地为双胺酚醚。

本发明中,所述的锡镀液较佳地不含氟化表面活性剂。

本发明中,以锡镀液为1L计,所述的锡镀液较佳地由下述用量的组分组成,30~120g/L的甲磺酸锡;60~300g/L的甲磺酸;0.1~100mg/L的聚维酮K45;0.01~10mg/L的低分子聚醚,所述低分子聚醚为双胺酚醚和/或马来酰亚胺基聚乙二醇单甲醚;和水。

本发明中,除了上述成分以外,本发明的锡镀液较佳地还包含各种本领域常规添加剂;所述添加剂较佳地为促进剂、抑制剂、消泡剂、有机抗氧化剂和晶粒细化剂的一种或多种;所述抗氧化剂较佳地为苯酚、氢醌和间苯二酚的一种或多种。

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