[发明专利]一种全金属间化合物窄间距微焊点的制备方法及结构

摘要

本发明提供一种全金属间化合物窄间距微焊点的制备方法及结构，在芯片上制备至少一个第一金属焊盘和钎料凸点或钎料层，在载板上制备至少一个第二金属焊盘和可焊层；在可焊层的表面涂覆焊剂；将钎料凸点或钎料层和可焊层对准放置后加热，钎焊回流，使第一金属焊盘温度低于第二金属焊盘温度，钎料凸点或钎料层熔化后全部转变为三元金属间化合物。本发明选取Cu和Ni作为金属焊盘，在温度梯度作用下，Cu‑Ni形成的耦合作用，会同时加速金属间化合物在第一和第二金属焊盘上的生长，提高金属间化合物总的生长速率；具有择优取向的Cu‑Sn‑Ni三元金属间化合物，能够提高微焊点的可靠性和力学性能；与现有半导体及封装工艺兼容性好，工艺简单，实现低温互连高温服役。

主权项

1.一种全金属间化合物窄间距微焊点的制备方法，其特征在于以下步骤：步骤一：提供芯片，所述芯片上制备至少一个第一金属焊盘，所述第一金属焊盘上制备钎料凸点或钎料层；提供载板，所述载板上制备至少一个第二金属焊盘，所述第二金属焊盘上制备可焊层；所述第一金属焊盘和第二金属焊盘具有不同的材质；所述第一金属焊盘和第二金属焊盘具有相同的排布图形；所述第一金属焊盘为Cu时，第二金属焊盘为Ni；所述第一金属焊盘为Ni时，第二金属焊盘为Cu；所述钎料凸点或钎料层为Sn、SnCu、SnNi、SnCuNi中的一种；所述钎料凸点或钎料层的高度小于50μm；所述可焊层由Ni、Au、Pd、Ag、OSP、Sn中的一种或几种组成，且不同于所述第二金属焊盘的材质；步骤二：在可焊层的表面涂覆焊剂；步骤三：将钎料凸点或钎料层和可焊层一一对准，并接触放置，形成一个组合体；步骤四：对步骤三形成的组合体加热至所需温度下进行钎焊回流，并使第一金属焊盘的温度低于第二金属焊盘的温度，即在第一金属焊盘和第二金属焊盘之间形成温度梯度，直至钎料凸点或钎料层熔化后发生钎焊反应并全部转变为金属间化合物；所述金属间化合物为Cu‑Sn‑Ni三元化合物；所述温度梯度定义为ΔT/Δd，所述ΔT为第二金属焊盘上表面与第一金属焊盘下表面之间的温度差，所述Δd为第二金属焊盘上表面与第一金属焊盘下表面之间的距离；所述金属间化合物在第一金属焊盘及第二金属焊盘上同时形成生长；所述第一金属焊盘和第二金属焊盘在钎焊反应后仍有剩余。