[发明专利]无电镍镀敷溶液

说明书

本发明涉及一种无电镍镀敷溶液，其包含：‑镍离子源、‑钼离子源、‑钨离子源、‑次磷酸根离子源、‑至少一种络合剂、‑浓度为0.38‑38.00μmol/L的至少一种有机含硫化合物和‑浓度为0.67‑40.13mmol/L的至少一种氨基酸；一种用于在衬底上无电镀敷镍合金层的方法，一种镍合金层以及一种包含镍合金层的物件。

技术领域

本发明涉及一种无电镍镀敷溶液，一种用于在衬底上无电镀敷镍合金层的方法，一种可自所述镀敷溶液获得的镍合金层和一种包含这类层的物件。

背景技术

例如半导体晶片或半导体芯片的电子物件通常包含所谓的铜重布层(Cu-RDL)。重布层(RDL)为使得集成电路的输入衬垫或输出衬垫可用于其它部位的额外金属层。此使得芯片或晶片电路电连接至外部电路成为可能。电连接件的典型布局为可结合(可焊)连接件，例如被称为球状栅格数组和不同几何形状的衬垫。为了在Cu-RDL上产生可结合(可焊)表面，将镍层镀至其上。此层是出于防护原因(避免铜氧化和达成机械加强)和为了在Cu-RDL与沉积于其上的可结合(可焊)金属层之间产生扩散阻挡而形成的。将例如钯和任选的金层的其它金属层镀至镍层上以便获得可结合(可焊)表面，因此产生层的堆叠，也称为可结合堆叠。通过钯或金层与其它装置进行焊接连接。产生电子物件与例如印刷电路板或其它电路载体的衬底的焊接连接涉及在将堆叠加热至较高温度时施加至堆叠的热负荷。

进行镍层的退火以便测试所述层是否可承受在焊接制程期间施用的热应力。在退火之后，沉积于Cu RDL或可结合堆叠上的镍层和底层金属层通常展示分层，且层内另外出现断裂。这是造成较高电阻或降低的导电性或甚至不导电的原因。

具有不同组成的镍层自现有技术已知，还在其它应用中已知。用于线接合和覆晶焊接的无电镀镍钯金方法在现有技术中已知且于例如欧洲专利申请EP 0 701 281 A2中描述。类似方法于美国专利第6,445,069号和欧洲专利申请EP 1 126 519 A2中描述。

在现有技术EP 2 177 646 A1中，首先在晶片表面上涂布Cu或Al层，随后镀Ni-P和Pd(和任选的Au)。这可以在晶片表面的个别隔室(“衬垫”)上进行。

WO 2009092706 A2涉及一种将阻挡层沉积于金属表面上的溶液，其包含元素镍和钼的化合物、至少一种选自二级和三级环状氨基硼烷的第一还原剂、和至少一种络合剂，其中所述溶液的pH为8.5至12。

WO 2006102180 A2公开一种镍合金层。例如，镍基合金可为二元合金或三元合金，例如硼化镍(NiB)、磷化镍(NiP)、磷化镍钨(NiWP)、硼化镍钨(NiWB)、磷化镍钼(NiMoP)、硼化镍钼(NiMoB)、磷化镍铼(NiReP)、硼化镍铼(NiReB)。

本发明的目标

本发明的目标是产生一种具有降低的应力、尤其降低的拉伸应力和在退火之后增加的断裂韧性以防止底层金属层(尤其铜层或铝层)的分层和镍层的裂痕形成的镍沉积物。

发明内容

本发明提供一种无电镍镀敷溶液，一种无电镀方法，一种镍合金层，一种物件和一种根据独立技术方案的镀敷溶液的用途。其它实施例公开于附属权利要求书和本说明书中。

本发明的无电镍镀敷溶液包含

-镍离子源，

-钼离子源，

-钨离子源，

-次磷酸根离子源，

-络合剂，

-浓度为0.38-38.00μmol/L的至少一种有机含硫化合物，

-至少一种氨基酸，优选浓度为0.67-40.13mmol/L。