金凸点形成用非氰系电解镀金浴及金凸点形成方法技术

本发明专利技术涉及金凸点形成用非氰系电解镀金浴及金凸点形成方法，具体地，本发明专利技术提供具有适于与基板电极的电极接合的凸点硬度和凸点形状的金凸点形成用的非氰系电解镀金浴、及使用了该镀金浴的金凸点形成方法。该金凸点形成用非氰系电解镀金浴的特征在于，含有亚硫酸金碱金属盐或亚硫酸金铵、传导盐、结晶稳定剂、结晶调节剂、缓冲剂和光亮剂，亚硫酸金碱金属盐或亚硫酸金铵的含量作为金浓度为1～20g/L，传导盐为亚硫酸钠，其含量为5～150g/L，光亮剂的含量为0.5～100mmol/L。上述光亮剂优选为选自亚砜及/或砜的一种或两种以上的化合物。

【技术实现步骤摘要】
金凸点形成用非氰系电解镀金浴及金凸点形成方法
本专利技术涉及在形成半导体晶片时使用的金凸点形成用非氰系电解镀金浴、及使用该金凸点形成用非氰系电解镀金浴的金凸点形成方法。
技术介绍
对印刷线路基板或玻璃基板等的半导体晶片的安装，通过连接在半导体晶片上的集成电路中形成的金凸点和在基板上形成的基板电极的电极接合方法来进行(参照专利文献1、2)。作为具体的电极接合方法，已知引线接合法或倒装法。所谓引线接合法是用引线对金凸点和基板电极进行接合的接合方法。所谓倒装法是将半导体晶片放置在基板上，用各向异性导电粘合剂对金凸点和基板电极进行接合的接合方法。在基板为用于TCP(带式载体封装(Tapecarrierpackage))或COF(膜上芯片(Chiponfilm))等封装方式的薄膜状的柔性基板时，金凸点和基板电极的接合主要用倒装法进行。在倒装法中，将形成于基板电极上的镀锡层或镀金层和形成于半导体晶片上的金凸点，使用各向异性导电粘合剂进行热压接，或者进行共晶接合。所谓各向异性导电粘合剂是指导电粒子均匀分散于环氧树脂等热固性树脂中而得到的粘合剂，所述导电粒子是使Ni/Au镀层覆盖树脂粒子而得到的。所谓共晶接合是指通过热压接或超声波形成共晶而使基板电极和金凸点接合的电极接合。近年来，为了简化半导体封装的制造工序，并且为了可靠地进行电极接合，多采用使用薄膜状的各向异性导电粘合剂的电极接合方法。图1为表示在印刷线路基板上安装有半导体晶片的状态的一个实例的剖面图。根据图1，在印刷线路基板10上，基板电极13在硬质基板11的形成有基板布线图案12的面上形成。对于半导体晶片9而言，在半导体晶片1的一个面形成有电路层1’。在形成有电路层1’的面，依次层叠Al电极2、钝化膜3、TiW溅射膜4、Au溅射膜5、金凸点7’。在该层叠构造中金凸点7’形成于配置有Al电极2的区域，且与金凸点7’和Au溅射膜5的接合面相反侧的面成为与印刷线路基板10的基板电极13的接合面7’a。图1中，半导体晶片9将金凸点7’的接合面7’a朝向印刷线路基板10，与印刷线路基板10重叠。然后，通过使用各向异性导电粘合剂20将金凸点7和基板电极13进行电极接合，安装于印刷线路基板10上。半导体晶片9和印刷线路基板10之间用密封材料14密封。在将上述半导体晶片9安装于印刷线路基板10时，存在金凸点7’和基板电极13的接合面7’a的平坦性的确保及金凸点7’的硬度调节这样的课题。<接合面的平坦性的确保>使用导电性粘合剂20进行电极接合时，金凸点7’的接合面7’a与基板电极13的电极接合时的接合面积(导电粒子存在的区域)越大，金凸点7’和基板电极13的接合力越强。但是，现有的金凸点7’的接合面7’a平坦性差，无法形成可以确保充分的接合面积的形状。图2是半导体晶片9的形成了现有金凸点7’的部分的局部放大剖面图。在图2中，以半导体晶片与图1所示的状态上下相反，即放大表示了将半导体晶片1位于下面、将金凸点7’的接合面7’a位于上面而形成有金凸点的部分。图2中所使用的符号与图1的符号通用。在图2中，接合面7’a的中央部成为比边缘部更突出于Au溅射膜5侧的形状。如图2所示的突出形状中，金凸点7’仅在突出形状的最前端部与基板电极13接触。另外，虽然未图示，但也有时接合面7’a成为向Au溅射膜5侧凹陷的形状，或金凸点7’的边缘部成为切口形状。在这种情况下，各向异性导电粘合剂20中的导电粒子易于落入接合面7’a的凹处或切口部，导电粒子偏向接合面7’a的一部分。如上所述，当金凸点7’的接合面7’a不平坦时，不能将接合面7’a整个面利用于电极接合。即，目前多为金凸点7’的接合面7’a和基板电极13的电极接合时接合面积小的情况。因此，存在金凸点7’和基板电极13的接合力变弱，在之后的组装工序中造成断线或接合不良而引起的电气缺陷的问题。为了解决该问题，期望将金凸点7’的接合面7’a形成为平坦的形状，以使导电粒子均匀分布在接合面7’a的整个面，尽可能宽地确保其与基板电极的接合面积。近年来，随着液晶的高功能化，电极数增加，另一方面，从削减封装成本方面出发，正在积极推进IC芯片的小型化。因此，在金凸点的形成中，也要求将配置间距变窄，缩小IC芯片的尺寸。在使用这种窄间距对应的金凸点进行电极接合时，为了将金凸点的接合面最大限度地利用于电极接合，正在寻求将接合面形成为平坦的形状以确保足够的接合面积。<金凸点的硬度调节>在使用各向异性导电粘合剂20进行电极接合时，当金凸点7’的硬度相对于各向异性导电粘合剂20中的导电粒子的硬度过低时，在热压接时导电粒子被埋入金凸点7’中。该情况下，在电极接合时，在金凸点7’和基板电极13之间导电粒子不被热压接，金凸点7’和基板电极13的电极接合不充分。当金凸点7’的硬度相对于各向异性导电粘合剂20中的导电粒子的硬度过高时，在热压接时，导电粒子被金凸点7’压碎。该情况下，金凸点7’和基板电极13没有电极接合。进行共晶接合时，当金凸点7’的硬度相对于形成共晶的对象金属的硬度过高时，金凸点7’不能嵌入对象金属，无法形成充分的共晶。该情况下，产生断线或接合不良引起的电气缺陷。因此，金凸点7’的硬度必须根据用于电极接合的各向异性导电粘合剂中的导电粒子或与金凸点形成共晶的对象金属的硬度，以适宜的硬度而形成。共晶接合和使用各向异性导电粘合剂的电极接合，对金凸点要求的硬度不同。金凸点的适宜的硬度在使用各向异性导电粘合剂进行电极接合时，热处理后的硬度为50～120HV，在进行共晶接合时，热处理后的硬度为35～60HV。适宜的硬度有差别是由于适宜的硬度根据导电粒子的种类或对象金属的硬度而不同，另外，不能以一个理由来确定导电粒子或对象金属。因此，期望使金凸点的硬度与适宜选择的导电粒子或对象金属的硬度相对应而简便地形成的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2009-62584号公报专利文献2：特开2009-57631号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的课题在于提供一种在共晶接合或使用各向异性导电粘合剂的电极接合中，适于在与基板电极之间产生充分接合力的金凸点的形成的金凸点形成用非氰系电解镀浴、使用了该金凸点形成用非氰系电解镀浴的金凸点形成方法。用于解决课题的手段本专利技术第一实施方式为一种金凸点形成用非氰系电解镀金浴，其特征在于，含有亚硫酸金碱金属盐或亚硫酸金铵、传导盐、结晶稳定剂、结晶调节剂、缓冲剂和光亮剂，所述亚硫酸金碱金属盐或亚硫酸金铵的含量以金浓度计为1～20g/L，所述传导盐为亚硫酸钠，其含量为5～150g/L，所述光亮剂的含量为0.5～100mmol/L。本专利技术第二实施方式的特征在于，在本专利技术第一实施方式的金凸点形成用非氰系电解镀金浴中，所述光亮剂为选自亚砜及/或砜的一种或两种以上的化合物。本专利技术第三实施方式的特征在于，在本专利技术第一或第二实施方式的金凸点形成用非氰系电解镀金浴中，所述光亮剂为选自四亚甲基亚砜、丙磺酸内酯、1，4-丁磺酸内酯、环丁砜、3-羟基环丁砜、4，4-二氧代-1，4-氧硫杂环己烷、3-环丁烯砜、3-环丁烯砜-3-甲酸甲酯、乙酰磺胺酸钾的一种或两种以上的化合物。本专利技术第四实施方式的特征在于，在本专利技术第一～第三实施方式中任一方式的本文档来自技高网...

【技术保护点】
金凸点形成用非氰系电解镀金浴，其特征在于，含有亚硫酸金碱金属盐或亚硫酸金铵、传导盐、结晶稳定剂、结晶调节剂、缓冲剂和光亮剂，所述亚硫酸金碱金属盐或亚硫酸金铵的含量以金浓度计为1～20g/L，所述传导盐为亚硫酸钠，其含量为5～150g/L，所述光亮剂的含量为0.5～100mmol/L。

【技术特征摘要】
1.金凸点形成用非氰系电解镀金浴，其特征在于，含有亚硫酸金碱金属盐或亚硫酸金铵、传导盐、结晶稳定剂、结晶调节剂、缓冲剂和光亮剂，所述亚硫酸金碱金属盐或亚硫酸金铵的含量以金浓度计为1～20g/L，所述传导盐为亚硫酸钠，其含量为5～150g/L，所述光亮剂为选自四亚甲基亚砜、丙磺酸内酯、1，4-丁磺酸内酯、环丁砜、3-羟基环丁砜、4，4-二氧代-1，4-氧硫杂环己烷、3-环丁烯砜、3-环丁烯砜-3-甲酸甲酯、乙酰磺胺酸钾中的一种或两种以上的化合物，其含量为0.5～100mmol/L。2.权利要求1所述的金凸点形成用非氰系电解镀金浴，其特征在于，所述结晶调节剂为选自Tl化合物、Pb化合物或As化合物中的一种或两种以上的化合物，该结晶调节剂的含量以金属浓度计为0.1～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：石崎将士，中村裕树，山田登士，
申请(专利权)人：美泰乐科技日本股份有限公司，
类型：发明
国别省市：