[发明专利]一种化学镀银液、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种化学镀银液、其制备方法及应用。化学镀银液包括如下用量的组分：(1)银离子或银络离子0.01～30g/L；(2)胺类络合剂0.05～175g/L；(3)含羟基的羧酸类络合剂0.05～50g/L；(4)含巯基类络合剂0.05～50g/L；(5)余量为水。本发明的化学镀银液成本低、镀液稳定、镀层不易磁化、键合性能好，工艺简单、焊接稳定、品质可靠、适合较小线宽线距且不产生渗镀、漏镀、黑垫风险。

技术领域

本发明涉及一种化学镀银液、其制备方法及应用。

背景技术

在晶圆级封装领域中的晶圆电极，随着芯片的功能与高度集成的需求越来越大，目前半导体封装产业正向晶圆级封装方向发展，它是一种常用的提高硅片集成度的方法，具有降低测试和封装成本，降低引线电感，提高电容特性，改良散热通道，降低贴装高度等优点。

随着晶片设计益趋复杂，所搭配的封装制程难度也同步提高；传统的2D技术已经不能满足高集成，轻型化，低功耗的需求。因此晶圆代工及封测业者为让晶片在不影响占位空间的前提下，顺利向上堆叠并协同运作，因而让芯片在三维方向(3D)上集成的概念应运而生。3D集成技术降低了芯片的RC延迟、提供了广泛的I/O可能性、缩小了封装尺寸,从而提高了芯片的整体性能。

在晶圆的3D封装中，由于集成度的不断发展和提高，芯片叠加不断增加，线路的密度也越来越大，线宽线距越来越小，例如CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor，简称CIS)芯片封装领域，线宽线距有25-10μm及更低。线宽线距的缩小提高了对封装方法的要求。传统的化学镀镍金或化学镍钯金工艺在印刷线路板或晶圆、芯片的封装使用中存在以下缺陷：

1)传统的化学镀镍金或化学镍钯金工艺往往容易出现渗镀、漏镀、黑垫的问题，又会导致粘连、搭桥、短路问题等一系列使用中的问题，极大的影响了焊接性能，产品的品质可靠性不佳。

2)随着线宽线距的不断缩小，尤其是25μm以下的线宽线距，难以避免渗镀、粘连、搭桥、短路，产品良率大受影响。

3)镀液的稳定性难于控制，钯是可以做催化剂的活性金属，当添加了还原剂之后，钯自身很容易发生反应；其二、沉积速度不稳定，最初配槽时沉积速度很快，几天后反应速度降低很多。

4)化学镀镍金和化学镀镍钯金工艺都是使用镍金属作为表面处理的第一层镀层，镍金属很容易受周围磁性环境的影响使化学镍金镀层；化学镍钯镀层或化学镍钯金镀层带上磁性，从而影响诸多精密电子元器件的功能发挥。

5)化学镀镍金和化学镀镍钯金工艺程序复杂，成本较高。

而在铜基材上直接镀钯或镀银的工艺，虽然可能会部分解决上述问题，但仍存在很多缺陷，并不能完全解决上述问题。

例如，专利CN104066267A中介绍了在铜基材上直接镀钯然后镀金的结构，但其专利并未记载其是具体通过何种镀液实现这一结构并解决上述问题的。本发明的发明人尝试采用现有的化学镀钯和镀金工艺，按照该专利中的工艺步骤，并未能实现该专利所描述的试验效果。

再例如，专利CN101182637B中介绍了一种微碱性的化学镀银液。本发明的发明人尝试采用这种化学镀银液进行铜基材上较小线宽线距的镀覆，发现在较小线宽线距的镀覆情况下，效果并不理想。

因此，市面上急需一种新的化学镀银液以及其制备工艺来解决上述各种问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的化学镀液及工艺存在渗镀、漏镀、黑垫以及现有的化学镀银液在较小线宽线距的镀覆情况下效果不理想的缺陷，从而提供了一种化学镀银液以及制备方法。本发明的化学镀银液成本低、镀层不易磁化、键合性能好、焊接稳定、品质可靠、适合较小线宽线距且不产生渗镀、漏镀、黑垫风险，并且本发明的化学镀银液的制备方法简单，适于工业化应用。

本发明是通过如下技术方法解决上述技术问题的：