以電鍍法製備高頻覆晶封裝用錫-銅凸塊之研究

Abstract

本研究藉由不同條件的電鍍製程製備符合高頻砷化鎵（GaAs）元件覆晶封裝用高50 um、直徑50 um的錫-銅接合凸塊，電鍍實驗條件概分為定電流、定電壓和脈衝電壓，完成之凸塊並以掃描式電子顯微鏡（Scanning Electron Microscopy，SEM）與觀察其內部微觀結構及以推力測試分析凸塊接合強度。定電流實驗之結果顯示以電流密度0.5ASD∼1ASD範圍執行電鍍，不論是否有加入添加劑PEG200，皆可獲得緻密性良好的凸塊；在定電壓實驗中，加入添加劑PEG200確實可以改善凸塊內部的緻密性，這是因為電流值會上升使鍍率升快，增加孔洞的生成，而PEG200能抑制抑制還原反應、減緩沉積速率；另外發現脈衝電壓法因鍍率太慢，不適合用來製備深孔電鍍。能量分散譜儀（Energy Dispersive Spectroscopy，EDS）對凸塊內部的成分分佈顯示，不論是定電流析鍍或定電壓析鍍，使用添加PEG200之鍍液所得之凸塊內部的銅含量均減少。凸塊的推力測試（Shear test）顯示凸塊與基板之剪力強度約在40 Nt/mm2，大致符合符合業界推力測試標準。