[发明专利]一种基于镍和铜微针锥异种结构的固态超声键合方法

摘要

本发明公开了一种基于镍和铜微针锥异种结构的固态超声键合方法，包括步骤为：选择具有相互匹配的电互连焊盘的两个或多个待键合元件，两两形成一待键合偶；在待键合偶的其中一侧的焊盘上形成镍微针锥；在待键合偶的另一侧的焊盘上形成铜微针锥；将待键合偶的一侧元件吸附在键合装置压头表面；将所述待键合偶的两侧焊盘对准，使所述镍微针锥与所述铜微针锥匹配接触，向所述待键合偶一侧施加键合压力和超声振动并保持一定时间，使得所述镍微针锥与所述铜微针锥互连键合。本发明的工艺过程简单，无需加热及助焊剂，可避免热损伤，提高产品可靠性；微针锥结构缩短了超声键合的时间，提高了互连的有效性和键合密度。

主权项

1.一种基于镍和铜微针锥异种结构的固态超声键合方法，其特征在于，包括步骤如下：1)选择具有相互匹配的电互连焊盘的两个或多个待键合元件，两两形成一待键合偶；2)在待键合偶的其中一侧的电互连焊盘上形成镍微针锥，所述镍微针锥的形成通过电沉积法实现，通过控制添加剂浓度、时间、电沉积温度、电流密度等参数，控制所述镍微针锥的高度在500纳米至2000纳米之间，所述镍微针锥的锥底直径在200纳米至1000纳米之间；3)在待键合偶的另一侧的电互连焊盘上形成铜微针锥，所述铜微针锥的形成通过电沉积法实现，通过控制添加剂浓度、时间、电沉积温度、电流密度等参数，控制所述所述铜微针锥的高度在200纳米至2000纳米之间，所述铜微针锥的锥底直径在100纳米至1000纳米之间；4)将待键合偶的一侧元件吸附在键合装置压头表面；5)将待键合元件的电互连焊盘对准，使所述镍微针锥与所述铜微针锥匹配接触，向所述待键合偶的一侧施加键合压力和超声振动并保持一定时间，使得所述镍微针锥与所述铜微针锥互连键合；6)同一焊盘的所述镍微针锥或者所述铜微针锥的针锥高度基本一致。