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一种用于填充高密度封装结构的纳米孪晶铜电镀液、镀层及其制备方法和应用
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-11-02 16:20:51
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-10 16:19:00
一种用于填充高密度封装结构的纳米孪晶铜电镀液、镀层及其制备方法和应用，属于集成电路封装和印制线路板制造技术领域。本发明纳米孪晶铜电镀液包括：铜离子30～50g/L，硫酸100～150g/L，氯离子50～100ppm，关键图形化添加剂5～200ppm，孪晶促进剂20～200ppm，余量为纯水。提供了采用该电镀液电镀制备得到镀层及其应用。本发明电镀液通过改变关键图形化添加剂SH110含量，可以获得等轴晶以及柱状晶纳米孪晶两种组织。电镀液不仅提高了纳米孪晶组织图形填充的均匀性和平整性，适用于晶圆级电镀所涉及的8寸或12寸大面积均匀填充，还减小了纳米孪晶组织过渡层厚度，适用于尺寸小的精细图形填充。
1.一种用于填充高密度封装结构的纳米孪晶铜电镀液，其特征在于包括以下组分：铜离子30～50g/L，硫酸100～150g/L，氯离子50～100ppm，关键图形化添加剂5～200ppm，孪晶促进剂20～200ppm，余量为纯水。
2.如权利要求1所述的纳米孪晶铜电镀液，其特征在于所述关键图形化添加剂包括噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠或具有相似官能团的3-巯基-1-丙磺酸钠和四氢噻唑硫酮的混合物。
3.如权利要求1所述的纳米孪晶铜电镀液，其特征在于所述铜离子包括五水硫酸铜，所述硫酸包括96％～98％浓硫酸的稀释液，所述氯离子包括36％～38％浓盐酸的稀释液、氯化钠或氯化钾，所述孪晶促进剂包括明胶。
4.一种用于填充高密度封装结构的纳米孪晶铜镀层，其特征在于采用如权利要求1-3任一所述的纳米孪晶铜电镀液电镀制备得到。
微电子制造： 用于填充高密度封装结构，例如芯片内部的微细线路。
电子设备制造： 用于电子元件、半导体器件和其他电子设备的制造。
导电性涂层： 铜是一种优秀的导电材料，因此铜电镀在电子、通信等领域广泛用于制备导电性涂层。
防腐蚀涂层： 铜电镀也可用于制备防腐蚀涂层，提高材料的耐腐蚀性。
纳米技术研究： 纳米孪晶铜的特殊结构可能在纳米技术研究领域中发挥作用，例如在纳米电子学或纳米传感器方面。
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电镀液组成： 电镀液通常由水、金属盐、添加剂和其他化学物质组成。在铜电镀中，铜盐通常是主要成分。
添加剂的选择： 添加剂的选择对于控制电镀过程和获得所需性能非常重要。常见的添加剂包括抑制剂、加速剂、表面活性剂等。
控制pH值： 维持适当的pH值对于控制电镀过程和改善镀层质量至关重要。
电镀条件： 包括电流密度、温度、电解质浓度等参数的调控，以确保获得均匀、致密的镀层。
纳米孪晶结构控制： 在制备过程中，可以采用特殊的工艺条件，如调控电镀液成分、温度、搅拌速度等，以促进纳米孪晶结构的形成
技术转让
纳米孪晶铜的特殊结构可能在纳米技术研究领域中发挥作用，例如在纳米电子学或纳米传感器方面。铜是一种优秀的导电材料，因此铜电镀在电子、通信等领域广泛用于制备导电性涂层。铜电镀也可用于制备防腐蚀涂层，提高材料的耐腐蚀性。
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