用于3D-IC低温键合的共电镀Sn-Bi合金焊料制造技术

将试剂A、B、C添加到电解液中，用于共沉积锡铋合金(Sn‑Bi)。试剂A是较大的酸性分子，可与Bi<supgt;3+</supgt;离子结合，而试剂B是小分子，可在试剂A分子之间的空间中与Bi<supgt;3+</supgt;离子结合。试剂A和B可减小Sn和Bi的标准电极电位差，使共沉积率达到Bi重量百分比为30‑70％、共晶度约为58％的Sn‑Bi合金，合金熔点低于180℃，可用作低温焊料。试剂C的亲水端附着在电极表面，疏水尾是脂肪族链，可吸引氢气，从而从电极表面去除氢气。试剂C通过去除产生于阴极的会阻碍Bi<supgt;3+</supgt;离子在表面上均匀地沉积的氢气来改善合金的微观结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及电镀化学液，特别涉及锡-铋(sn-bi)合金焊料的共电镀(co-electroplating)。

技术介绍

1、电子系统使用焊料在印刷电路板(pcb)和集成电路(ic)芯片等元件之间进行电连接。一些传统焊料合金含有有毒的铅(pb)，因此人们对无铅焊料合金很感兴趣。

2、已经使用了许多无铅焊料合金，但这些合金的熔点往往高于180℃。例如，锡-银-铜(snagcu)焊料的熔点约为230℃，回流温度高出约30℃，即260℃。

3、对于某些应用来说，如此高的熔点是不希望的。图1显示了一种3d或多芯片堆叠装置。芯片102、104是ic芯片，它们相互堆叠在一起并堆叠在基板110上，基板110可以是较厚的pcb板或其他基板。基板110的顶表面上的焊盘108通过焊球116焊接到芯片104的底表面的下焊盘118。焊盘可以具有微凸块或其他凸起区域，以提供芯片102、104和基板110之间所需的间距。

4、芯片104上的金属迹线、通孔和元件连接到芯片104上的上焊盘114，而上焊盘114通过焊球106连接到芯片102底部的下焊盘本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于共沉积锡(Sn)和铋(Bi)的电解液，包括：

2.根据权利要求1所述的电解液，其中所述亲水端中的至少一个杂原子是氧原子、氮原子或硫原子。

3.根据权利要求1所述的电解液，其中所述亲水端为胺、酰胺、醚或酯。

4.根据权利要求2所述的电解液，其中所述第一试剂的第一试剂分子的尺寸大于所述第二试剂的第二试剂分子；

5.根据权利要求2所述的电解液，其中，与所述电解液中的Bi3+离子形成络合物的所述第一试剂和所述第二试剂使所述Bi3+离子和所述Sn2+离子之间的标准电极电位差降低至小于100毫伏。

6.根据权利要求2所述的电解液...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于共沉积锡(sn)和铋(bi)的电解液，包括：

2.根据权利要求1所述的电解液，其中所述亲水端中的至少一个杂原子是氧原子、氮原子或硫原子。

3.根据权利要求1所述的电解液，其中所述亲水端为胺、酰胺、醚或酯。

4.根据权利要求2所述的电解液，其中所述第一试剂的第一试剂分子的尺寸大于所述第二试剂的第二试剂分子；

5.根据权利要求2所述的电解液，其中，与所述电解液中的bi3+离子形成络合物的所述第一试剂和所述第二试剂使所述bi3+离子和所述sn2+离子之间的标准电极电位差降低至小于100毫伏。

6.根据权利要求2所述的电解液，其中所述第三试剂分子的结构为：

7.根据权利要求6所述的电解液，其中x1和x2分别选自：

8.根据权利要求2所述的电解液，其中所述第三试剂分子通过脂肪醛与铵基的缩合反应生成亚胺基来合成，其中所述铵基来自多肽结构。

9.根据权利要求2所述的电解液，其中所述第三试剂分子通过具有两个胺端的聚合物分子和两个氯化烃分子的回流反应来合成，每个氯化烃分子在长脂肪族链和氯端之间具有侧支链。

10.根据权利要求9所述的电解液，其中所述聚合物分子是nh2-peg-nh2(胺-peg-胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：许敏洁，史训青，林葆喜，欧梓峰，
申请(专利权)人：香港应用科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：