凸塊結(jié)構(gòu)與其制作方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種凸塊結(jié)構(gòu)與其制作方法。凸塊結(jié)構(gòu)包括凸塊本體以及多個孔隙。孔隙分布于凸塊本體中，其中孔隙的直徑介于0.05微米至1微米之間，且凸塊本體與孔隙間的孔隙度介于25％至75％之間。凸塊結(jié)構(gòu)的制作方法，包括下列步驟：將多個氣泡摻雜于電鍍液中。藉由電鍍液形成凸塊本體于鍍件上，且氣泡混入凸塊本體中，以構(gòu)成分布于凸塊本體中的多個孔隙，其中孔隙的直徑介于0.05微米至1微米之間，且凸塊本體與孔隙間的孔隙度介于25％至75％之間。本發(fā)明專利技術(shù)使凸塊結(jié)構(gòu)具有高孔隙度與彈性，從而提高凸塊結(jié)構(gòu)的接合效果，并同時降低生產(chǎn)成本。

Bump structure and manufacturing method thereof

The invention provides a bump structure and a manufacturing method thereof. The bump structure comprises a convex block body and a plurality of pores. The pores are distributed in the convex block body, wherein the diameter of the pores is between 0.05 microns and 1 microns, and the porosity between the convex body and the pores is between 25% and 75%. The manufacturing method of the convex block comprises the following steps: doping a plurality of bubbles into an electroplating solution. By forming a bump plating liquid body plating, and the mixing of air bump in the body to form a plurality of pore distribution on the bump in the ontology, the pore diameter ranged from 0.05 microns to 1 microns, and the convex block between the body and the pore porosity ranged from 25% to 75%. The invention makes the bump structure have high porosity and elasticity, thereby improving the joint effect of the bump structure and reducing the production cost at the same time.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
凸塊結(jié)構(gòu)與其制作方法
本專利技術(shù)涉及一種凸塊結(jié)構(gòu)與其制作方法。
技術(shù)介紹
近年來，隨著電子產(chǎn)品的需求朝向高功能化、信號傳輸高速化及電路組件高密度化，半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)也不斷演進。一般而言，半導(dǎo)體晶圓在完成集成電路(integratedcircuit)的制作之后，需通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(例如凸塊、導(dǎo)線)電性連接集成電路的外接墊和其他組件(例如基板、印刷電路板)，方能傳遞電性信號。以電鍍凸塊結(jié)構(gòu)為例，其應(yīng)用常見于薄膜覆晶封裝(ChiponFilm，COF)或玻璃覆晶(ChiponGlass，COG)。一般而言，凸塊結(jié)構(gòu)藉由電鍍制程直接制作于半導(dǎo)體晶圓的表面上，而后在半導(dǎo)體晶圓單分成單顆芯片后，藉由形成于芯片上的凸塊結(jié)構(gòu)使芯片電性連接軟性基板(即薄膜基板)或玻璃基板上的導(dǎo)電圖案(例如是引腳或者導(dǎo)電接點)。凸塊結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電圖案可以通過直接壓合而形成共晶鍵結(jié)，例如COF封裝中，薄膜基板上的引腳與凸塊壓合，使引腳局部沉入凸塊中形成共晶鍵結(jié)。此時，若凸塊結(jié)構(gòu)的硬度太高，即可能造成引腳與凸塊結(jié)構(gòu)無法有效鍵結(jié)，且凸塊結(jié)構(gòu)在壓合過程中也可能破壞芯片上的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或是薄膜基板上的引腳，使得信號無法正常傳輸。此外，凸塊結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電圖案也可利用導(dǎo)電膠(例如異方性導(dǎo)電膠)中的導(dǎo)電粒子達到電性連接，然而導(dǎo)電粒子也可能未有效分布于凸塊結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電圖案之間，從而降低凸塊結(jié)構(gòu)的電性接合效果。另外，若以價格較高的貴金屬材料(例如金)制作整個凸塊結(jié)構(gòu)，將使凸塊結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本無法有效降低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種凸塊結(jié)構(gòu)與其制作方法，其適于使凸塊結(jié)構(gòu)具有高孔隙度與彈性，從而提高凸塊結(jié)構(gòu)的接合效果，并同時降低生產(chǎn)成本。本專利技術(shù)的凸塊結(jié)構(gòu)包括凸塊本體以及多個孔隙。孔隙分布于凸塊本體中，其中孔隙的直徑介于0.05微米至1微米之間，且凸塊本體與孔隙間的孔隙度介于25％至75％之間。本專利技術(shù)的凸塊結(jié)構(gòu)的制作方法包括下列步驟：將多個氣泡摻雜于電鍍液中。藉由電鍍液形成凸塊本體于鍍件上，且氣泡混入凸塊本體中，以構(gòu)成分布于凸塊本體中的多個孔隙，其中孔隙的直徑介于0.05微米至1微米之間，且凸塊本體與孔隙間的孔隙度介于25％至75％之間。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的孔隙藉由起泡劑所產(chǎn)生的多個氣泡混入用于形成凸塊本體的電鍍液中，伴隨電鍍液形成凸塊本體時所構(gòu)成。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的凸塊本體的材質(zhì)包括金、銀或銅。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的凸塊本體與孔隙間的孔隙度介于25％至50％之間。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的凸塊本體與孔隙間的孔隙度介于30％至40％之間。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的氣泡藉由在電鍍液中加入起泡劑所產(chǎn)生。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的電鍍液中的多個離子堆棧沉積構(gòu)成凸塊本體，氣泡摻雜于離子之間，以在離子堆棧時混入凸塊本體并構(gòu)成孔隙。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的電鍍液包括含有金、銀或銅離子的材質(zhì)，而離子包括金、銀或銅離子。在本專利技術(shù)的一實施例中，上述的藉由電鍍液形成凸塊本體的步驟包括均勻攪拌電鍍液，使氣泡懸浮于電鍍液中。基于上述，本專利技術(shù)的凸塊結(jié)構(gòu)與其制作方法將多個氣泡摻雜于電鍍液中，并藉由電鍍液形成凸塊本體，使氣泡混入凸塊本體中，以構(gòu)成分布于凸塊本體中的多個孔隙。如此，凸塊結(jié)構(gòu)包括凸塊本體以及分布于其中的孔隙，其中孔隙的直徑介于0.05微米至1微米之間，且凸塊本體與孔隙間的孔隙度介于25％至75％之間。據(jù)此，本專利技術(shù)的凸塊結(jié)構(gòu)與其制作方法適于使凸塊結(jié)構(gòu)具有高孔隙度與彈性，從而提高凸塊結(jié)構(gòu)的接合效果，并同時降低生產(chǎn)成本。為讓本專利技術(shù)的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。附圖說明圖1是本專利技術(shù)一實施例的凸塊結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是圖1的凸塊結(jié)構(gòu)的制作流程示意圖。附圖標(biāo)記：10：載體20：電鍍裝置22：電鍍液24：氣泡26：陰極28：陽極30：鍍件32：特定區(qū)域34：阻隔結(jié)構(gòu)100：凸塊結(jié)構(gòu)110：凸塊本體120：孔隙d：直徑h：高度V：電源供應(yīng)器w：寬度具體實施方式圖1是本專利技術(shù)一實施例的凸塊結(jié)構(gòu)的示意圖。請參考圖1，在本實施例中，凸塊結(jié)構(gòu)100包括凸塊本體110以及多個孔隙120。孔隙120分布于凸塊本體110中，其中孔隙120的直徑d介于0.05微米至1微米之間，且凸塊本體110與孔隙120間的孔隙度(porosity)介于25％至75％之間。具體來說，所述凸塊結(jié)構(gòu)100可以制作在半導(dǎo)體晶圓或者其他適用的載體10上，作為所述載體10與其他電子組件(如電路板或其他適用的電子組件)之間電性連接的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。其中，常見的凸塊結(jié)構(gòu)是在電鍍制程中藉由電鍍液中的離子堆棧沉積所構(gòu)成。相對地，本實施例的凸塊結(jié)構(gòu)100更在制作過程中于凸塊本體110上形成孔隙120，以提高凸塊結(jié)構(gòu)100的整體孔隙度，使其具有彈性。圖2是圖1的凸塊結(jié)構(gòu)的制作流程示意圖。請參考圖1與圖2，在本實施例中，凸塊結(jié)構(gòu)100的制作方法包括下列步驟。首先，在電鍍裝置20(例如是電鍍槽)中放入電鍍液22，并將多個氣泡24摻雜于電鍍液22中。接著，藉由電鍍液22形成凸塊本體110于鍍件30上，且氣泡24混入凸塊本體110中，以構(gòu)成分布于凸塊本體110中的多個孔隙120。具體而言，所述孔隙120可藉由起泡劑所產(chǎn)生的多個氣泡24(顯示于圖2)混入用于形成凸塊本體110的電鍍液22中，伴隨電鍍液22形成凸塊本體110時所構(gòu)成。詳細而言，鍍件30通常是固定于工件支架(未顯示)上，然后浸置于含電鍍液22的電鍍槽中。電源供應(yīng)器V電性連接至固定鍍件30的工件支架，并提供負極輸出至工件支架而構(gòu)成陰極26。電鍍裝置20中還設(shè)置有陽極28，電源供應(yīng)器V則提供正極輸出至陽極28。于電鍍過程中，電源供應(yīng)器V施加電壓，致使電荷自陽極28流向鍍件30(即陰極26)。電荷流動產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)(即氧化還原反應(yīng))使電鍍液22內(nèi)的多個離子堆棧沉積構(gòu)成凸塊本體110于鍍件30上。更進一步地說，所述電鍍液22包括含有金、銀或銅離子的材質(zhì)，例如是氰化金鉀(KAu(CN)2)、氰化銀鉀(KAg(CN)2)或硫酸銅(CuSO4)，而離子包括金、銀或銅離子，但本專利技術(shù)不以此為限制。另外，所述鍍件30例如是前述的半導(dǎo)體晶圓或其他適用的載體10(顯示于圖1)，而凸塊本體110于此制作方法中形成于鍍件30(即載體10)上。換言之，藉由電鍍制程，電鍍液22中的離子通過氧化還原反應(yīng)朝向位于陰極26的鍍件30移動，并堆棧沉積構(gòu)成凸塊本體110。此外，凸塊本體110可形成在作為鍍件30的半導(dǎo)體晶圓的特定區(qū)域32，而所述特定區(qū)域32可以是由在鍍件30上的阻隔結(jié)構(gòu)34(例如是圖案化光阻)所區(qū)隔而成，即凸塊本體110形成在阻隔結(jié)構(gòu)34所環(huán)繞構(gòu)成的特定區(qū)域32內(nèi)，但本專利技術(shù)不以此為限制。另外，在本實施例中，所述氣泡24可藉由在電鍍液22中加入起泡劑(未顯示)所產(chǎn)生，且其所產(chǎn)生的氣泡24的直徑不大于孔隙120的直徑。藉此，電鍍液22中的多個離子堆棧沉積構(gòu)成凸塊本體110，而同時氣泡24摻雜于所述離子之間，以在離子堆棧時混入凸塊本體110并構(gòu)成孔隙120。其中，藉由電鍍液22形成凸塊本體110的步驟包括均勻攪拌電鍍液22，使氣泡24較均勻地懸浮于電鍍液22中。此舉有助于由氣泡24所構(gòu)成的孔隙120均勻分布于凸塊本體110中。請參考圖1，在本實施例中，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種凸塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：凸塊本體；以及多個孔隙，分布于所述凸塊本體中，其中所述多個孔隙的直徑介于0.05微米至1微米之間，且所述凸塊本體與所述多個孔隙間的孔隙度介于25％至75％之間。

【技術(shù)特征摘要】
2015.12.10 TW 1041415491.一種凸塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：凸塊本體；以及多個孔隙，分布于所述凸塊本體中，其中所述多個孔隙的直徑介于0.05微米至1微米之間，且所述凸塊本體與所述多個孔隙間的孔隙度介于25％至75％之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個孔隙藉由起泡劑所產(chǎn)生的多個氣泡混入用于形成所述凸塊本體的電鍍液中，伴隨所述電鍍液形成所述凸塊本體時所構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸塊本體的材質(zhì)包括金、銀或銅。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸塊本體與所述多個孔隙間的孔隙度介于25％至50％之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸塊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸塊本體與所述多個孔隙間的孔隙度介于30％至40％之間。6.一種凸塊結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括：將多個氣泡摻雜于電鍍液中；以...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盧東寶，徐子涵，
申請(專利權(quán))人：南茂科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：中國臺灣,71