KR20220125608A - 솔더범프용 주석계 도금액의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 도금액 - Google Patents

솔더범프용 주석계 도금액의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 도금액 Download PDF

Info

Publication number
KR20220125608A
KR20220125608A KR1020210029688A KR20210029688A KR20220125608A KR 20220125608 A KR20220125608 A KR 20220125608A KR 1020210029688 A KR1020210029688 A KR 1020210029688A KR 20210029688 A KR20210029688 A KR 20210029688A KR 20220125608 A KR20220125608 A KR 20220125608A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tin
methanesulfonic acid
electroplating solution
solder bumps
based electroplating
Prior art date
Application number
KR1020210029688A
Other languages
English (en)
Inventor
고정우
김동현
이성준
Original Assignee
주식회사 엠에스씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엠에스씨 filed Critical 주식회사 엠에스씨
Priority to KR1020210029688A priority Critical patent/KR20220125608A/ko
Publication of KR20220125608A publication Critical patent/KR20220125608A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/30Electroplating: Baths therefor from solutions of tin
    • C25D3/32Electroplating: Baths therefor from solutions of tin characterised by the organic bath constituents used
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods
    • H01L2224/114Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1146Plating
    • H01L2224/11462Electroplating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13101Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/13111Tin [Sn] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/1354Coating
    • H01L2224/13599Material
    • H01L2224/136Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13601Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/13611Tin [Sn] as principal constituent

Abstract

본 명세서는 메탄술폰산을 증류 정제하여 정제된 메탄술폰산을 수득하는 제1 단계; 상기 정제된 메탄술폰산 하에서 주석괴를 전해법으로 이온화하여 저염소 메탄술폰산주석을 수득하는 제2 단계; 및 상기 정제된 메탄술폰산 및 상기 저염소 메탄술폰산주석을 포함하는 전기도금액을 제조하는 제3 단계;를 포함하는, 솔더범프용 주석계 전기도금액의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 전기도금액에 관한 것이다.

Description

솔더범프용 주석계 도금액의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 도금액{PREPARATION METHOD OF TIN-BASED ELECTROPLATING SOLUTION FOR SOLDER BUMP AND TIN-BASED ELECTROPLATING SOLUTION PREPARED BY THE SAME}
본 발명은 솔더범프용 주석계 도금액의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 도금액에 관한 것이다.
스마트폰과 같은 전자 기기의 경박단소화와 고기능화로 인하여, 메모리 등 핵심 디바이스 동작의 고속화와 전극 밀도의 증가 등이 요구되고 있다. 이에 따라, 플립칩(Flip Chip) 방법에 의한 패키징 기술이 급속히 확산 적용되고 있다. 기존 와이어 본딩(Wire Bonding) 방법의 경우, 칩과 기판을 미세한 배선으로 연결하는 공정을 거치는데, 이는 칩의 가장자리 만을 이용하여 칩의 고집적화와 전기적 성능을 향상시키기에 한계가 있다. 한편, 플립칩 패키지 공정에서는 집적회로 칩의 전면적에 수십 마이크로 간격으로 솔더범프를 형성한 다음, 열을 가하여 직접 회로 기판에 접합시키기 때문에, 와이어본딩 방법에 비하여 단위 면적당 입출력 단자 수를 크게 증가시킬 수 있어 미세 피치에 적용이 가능한 이점이 있다. 나아가, 솔더범프의 길이가 본딩 와이어에 비해 매우 짧기 때문에 전기적 특성과 부품수명 등에 우수한 장점이 있다. 이 때문에 플립칩 기술은 패키지의 크기를 최소화할 수 있어 경박단소화, 고기능화, 고속화된 전자 제품의 구현에 적합하고, 노이즈 문제 등도 해결할 수 있다. 이러한 기술은 CPU와 메모리뿐만 아니라 디스플레이 분야 및 반도체 산업 전반에 확대 적용이 가능하다.
이러한 플립칩 패키지는 여러 가지 형태가 있지만, 구리 기반의 금속 기저층(Under bump metallurgy, UBM) 상에 구리(또는 구리/니켈) 필라(pillar) 상에 주석계 도금액을 이용하여 도금 처리한 솔더범프가 쓰이고 있으며, 균일하고 보이드가 적은 범프를 형성하기 위한 솔더범프용 도금액의 개발이 필요한 실정이다.
한국 공개특허공보 제10-2005-0092132호
본 발명은 솔더 범프에서의 우수한 도금 피막 조직을 형성할 수 있는 솔더범프용 주석계 도금액의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 솔더범프용 주석계 도금액을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시상태는, 메탄술폰산을 증류 정제하여 정제된 메탄술폰산을 수득하는 제1 단계; 상기 정제된 메탄술폰산 하에서 주석괴를 전해법으로 이온화하여 저염소 메탄술폰산주석을 수득하는 제2 단계; 및 상기 정제된 메탄술폰산 및 상기 저염소 메탄술폰산주석을 포함하는 전기도금액을 제조하는 제3 단계;를 포함하는, 솔더범프용 주석계 전기도금액의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시상태는, 상기 제조방법에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 전기도금액을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시상태는, 전극패드가 개방된 보호층과 금속 기저층(UBM)을 갖는 실리콘 웨이퍼에 구리 또는 구리/니켈 도금액으로 전기도금하여, 상기 금속 기저층 상에 구리 또는 구리/니켈 필라 범프를 형성하는, 금속 필라 형성 단계; 및 상기 금속 필라 상에 상기 솔더범프용 주석계 전기도금액으로 전기도금하여, 솔더범프를 형성하는 단계;를 포함하는, 솔더범프의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 제조방법에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 전기도금액은 솔더 범프의 우수한 도금 피막의 특성을 구현할 수 있다. 구체적으로, 상기 솔더범프용 주석계 전기도금액은 염소 이온의 함량을 최소화하여, 도금 피막에서의 미도금, 보이드 등의 도금 피막 조직의 불량을 최소화할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 상기 솔더범프용 주석계 전기도금액에서의 저염소 메탄술폰산주석으로 기존 저농도 제품을 대체할 경우, 저장 공간을 축소 운영하여 비용을 감소시킬 수 있는 이점도 있다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는, 메탄술폰산을 증류 정제하여 정제된 메탄술폰산을 수득하는 제1 단계; 상기 정제된 메탄술폰산 하에서 주석괴를 전해법으로 이온화하여 저염소 메탄술폰산주석을 수득하는 제2 단계; 및 상기 정제된 메탄술폰산 및 상기 저염소 메탄술폰산주석을 포함하는 전기도금액을 제조하는 제3 단계;를 포함하는, 솔더범프용 주석계 전기도금액의 제조방법을 제공한다.
현재 시판 중인 메탄술폰산은 메틸메르캅탄에서 염소를 부가하여 염화메탄술포닐을 제조한 다음 메탄술폰산으로 합성하는 과정을 거쳐 수득하게 된다. 이때 메탄술폰산과 염산이 동시에 합성되며, 메탄술폰산 내에 염소 이온이 잔류하게 된다. 시판 중인 메탄술폰산의 경우, 정제 과정을 통하여 잔류 염산의 제거를 통해 염소 이온을 제거하더라도 메탄술폰산 내에 수십 ppm 수준의 염소 이온이 잔류하게 된다. 메탄술폰산 내에 잔류하는 염소 이온은 솔더범프의 도금 시, 도금 공정의 효율을 떨어뜨릴 수 있으며, 도금 피막의 불균일 및 보이드와 같은 외관 상의 문제점으로 인한 불량률의 상승을 야기할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 단계를 통하여 수득되는 정제된 메탄술폰산의 염소 이온 함량은 10 ppm 이하일 수 있다. 상기 제1 단계는 증류 정제를 이용하여 시중에서 입수 가능한 메탄술폰산 내의 염산, 황화합물 등의 불순물을 제거하여 정제된 메탄술폰산을 수득한다.
이와 같이 수득된 상기 정제된 메탄술폰산의 염소 이온 함량은 10 ppm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 정제된 메탄술폰산의 염소 이온 함량은 상기 정제된 메탄술폰산을 60 ℃ 내지 80 ℃의 온도 중 어느 한 지점의 온도에서 하루 동안 보관한 후에 측정된 것일 수 있다. 나아가, 상기 정제된 메탄술폰산은 염소 이온뿐만 아니라, RoHS(Restriction of Hazardous Substances Directive)에서 정한 규제 물질 각각의 함량도 10 ppm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 단계에서의 증류 정제는 70 ℃ 내지 90 ℃의 온도 하에서 적어도 24시간 동안 증류하는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 통용되는 증류 정제법을 적용할 수도 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 단계는 상기 제1 단계를 통하여 수득된 정제된 메탄술폰산 하에서 주석괴를 전해법으로 이온화하여, 저염소 메탄술폰산주석을 수득하는 것일 수 있다. 상기 저염소 메탄술폰산주석의 염소 이온 함량은 10 ppm 이하일 수 있다. 상기 저염소 메탄술폰산주석의 염소 이온 함량의 측정 방법은 상기 정제된 메탄술폰산의 염소 함량 측정 방법과 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 저염소 메탄술폰산주석은 170 g/L 내지 330 g/L의 주석 함량, 10 g/L 내지 150 g/L의 메탄술폰산 함량, 및 1.3 g/㎤ 내지 1.7 g/㎤의 비중을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 저염소 메탄술폰산주석은 170 g/L 내지 250 g/L의 저농도 주석 함량을 가지거나, 또는 270 g/L 내지 330 g/L의 고농도 주석 함량을 가질 수 있다. 이와 같은 주석 함량은 상기 솔더범프용 주석계 전기도금액의 용도에 따라 조절될 수 있다. 상기 저염소 메탄술폰산주석이 고농도의 주석 함량을 가질 경우, 상기 솔더범프용 주석계 전기도금액의 제조를 위한 상기 저염소 메탄술폰산주석의 보관 공간을 줄일 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 저염소 메탄술폰산주석은 무색 또는 연노랑의 색상을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 단계에서의 전해법은 선택적 이온 교환막으로 구분되어 있는 양극과 음극으로 구성된 전해조에 일정량의 물을 채우고 양극에는 주석괴를 연결하고, 음극에는 메탄술폰산을 채운 다음, 목적하는 주석 이온의 농도가 도달될 때까지 전류를 인가하는 방법을 이용할 수 있다. 이 때, 양극에서는 주석 2가 이온이 생성되고, 음극에서는 메탄설포네이트와 수소가스가 발생한다. 나아가, 전하 균형으로 음극에서 생성된 메탄설포네이트가 교환막을 통해 양극으로 이동하고, 주석 2가 이온과 결합하여 메탄술폰산주석이 생성된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 통용되는 전해법을 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 단계를 통하여 수득되는 전기도금액은 상기 제1 단계를 통하여 수득되는 정제된 메탄술폰산 및 상기 제2 단계를 통하여 수득된 저염소 메탄술폰산주석을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 전기도금액은 산화 방지제, 계면활성제, 착화제 및 결정 미세화제로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 당업계에서 일반적으로 사용되는 첨가제를 용도에 맞게 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제3 단계에서 수득된 전기도금액을 0.1 ㎛ 내지 5 ㎛ 직경의 공극을 가지는 필터로 여과하는 제4 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제4 단계를 통하여, 솔더범프 형성에 방해가 되는 침전물 또는 불순물을 제거할 수 있다. 상기 필터는 카트리지 필터, 캡슐 필터 및 필터 페이퍼 중 선택되는 적어도 하나를 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 전기도금액 내의 불순물을 제거할 수 있는 필터라면 당업계에서 통용되는 필터를 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 솔더범프용 주석계 전기도금액의 염소 이온 함량은 5 ppm 이하일 수 있다. 상기 솔더범프용 주석계 전기도금액은 5 ppm 이하의 낮은 염소 이온 함량뿐 아니라 이외의 다른 불순물의 함량도 낮기 때문에, 균일하고 보이드가 없는 솔더범프의 도금피막을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 솔더범프용 주석계 전기도금액의 주석 함량은 40 g/L 내지 105 g/L이고, 메탄술폰산 함량은 70 g/L 내지 210 g/L일 수 있다. 상기 솔더범프용 주석계 전기도금액 내의 주석 및 메탄술폰산의 함량이 상기 범위 내인 경우, 솔더범프의 도금 시 전류 효율이 적절하게 유지되어 균일한 주석계 범프 형성에 유리하며, 주석 침전과 같은 부작용이 방지될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 솔더범프용 주석계 전기도금액은 물을 더 포함할 수 있으며, 이를 통하여 상기 정제된 메탄술폰산 및 상기 저염소 메탄술폰산주석의 농도를 용도에 맞게 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 실시상태는, 상기 제조방법에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 전기도금액을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시상태는, 전극패드가 개방된 보호층과 금속 기저층(UBM)을 갖는 실리콘 웨이퍼에 구리 또는 구리/니켈 도금액으로 전기도금하여, 상기 금속 기저층 상에 구리 또는 구리/니켈 필라 범프를 형성하는, 금속 필라 형성 단계; 및 상기 금속 필라 상에 상기 제조방법에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 전기도금액으로 전기도금하여, 솔더범프를 형성하는 단계;를 포함하는, 솔더범프의 제조 방법을 제공한다.
상기 금속 필라 형성 단계의 전기도금 방법 및 구리 전기도금액 및 구리/니켈 전기도금액은 특별히 한정되지 않으며, 당업계에서 일반적으로 사용되는 것을 용도에 맞게 사용할 수 있다. 비제한적인 일 예로서, 상기 구리 전기도금액은 황산구리, 황산(H2SO4), 염산, 물, 및 첨가제를 포함하는 구리 전기도금액을 사용할 수 있다. 시판 중인 이러한 구리 전기도금액의 예로는 일본 JCU 주식회사의 상표명 Cu-BRITE BUHD가 있다.
상기 솔더범프를 형성하는 단계에서의 전기도금 방법은 당업계에서 일반적으로 사용되는 전기도금법을 용도에 맞게 사용할 수 있다. 예를 들어, UBM 층위에 구리 필라가 형성된 실리콘 웨이퍼를 음극으로 하고, 불활성 금속의 전극(예를 들어, 백금 전극 또는 백금 코팅 전극)을 양극으로 삼아 전기도금을 할 수 있다. 이 때, 전류밀도를 3 내지 20 A/dm2, 또는 3 내지 10 A/dm2 로 하여 전기도금을 수행할 수 있다. 나아가, 솔더범프 형성 후에는 솔더 리플로우 처리를 할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 솔더범프의 알파선값은 0.002cph/㎠ 이하일 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[실시예 1]
정제 처리 전인 70 %의 메탄술폰산(제조사: BASF, 제품명: MSA70) 200 L를 코일히터를 이용하여 약 70 ℃에서 24시간 동안 증류하여 불순물을 제거하였다. 그리고 나서, 충분히 냉각한 다음 초기 메탄술폰산 함량이 되도록 초순수로 보충하여, 정제된 메탄술폰산을 수득하였다. 이 때, 정제된 메탄술폰산 내의 염소 이온 함량은 10 ppm 미만을 유지하였다. 상기 염소 이온의 함량은 IC(이온크로마토그래피)를 이용하여 측정하였다.
상기 정제된 메탄술폰산의 일부를 이용하여 주석괴를 전해법으로 이온화하여, 주석 기준 약 300 g/L 농도의 저염소 메탄술폰산주석을 수득하였다. 구체적으로, 상기 전해법은 선택적 이온 교환막으로 구분되어 있는 양극과 음극으로 구성된 전해조에 일정량의 물을 채우고 양극에는 주석괴를 연결하고, 음극에는 상기 정제된 메탄술폰산을 채운 다음, 목적하는 주석 이온의 농도가 도달될 때까지 전류를 인가하는 방법을 이용하였다. 이 때, 저염소 메탄술폰산주석의 염소 이온 함량은 10 ppm 미만이었다.
그리고 나서, 주석 함량 70 g/L 및 메탄술폰산 함량 150 g/L가 되도록 상기 정제된 메탄술폰산, 상기 저염소 메탄술폰산주석을 혼합하고, 소정의 첨가제를 첨가하고 나서, 약 0.2 ㎛ 공경 크기의 캡슐필터로 여과하여 솔더범프용 주석계 전기도금액을 제조하였다. 이 때, 제조된 솔더범프용 주석계 전기도금액의 염소 이온 함량은 5 ppm 이하였다.
[실시예 2]
저염소 메탄술폰산주석의 농도를 주석 기준 약 200 g/L가 되도록 조절한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 솔더범프용 주석계 전기도금액을 제조하였다. 이 때, 제조된 솔더범프용 주석계 전기도금액의 염소 이온 함량은 5 ppm 이하였다.
[참고예]
캡슐필터를 이용하여 여과하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 솔더범프용 주석계 전기도금액을 제조하였다.
[비교예 1]
정제 처리 전인 70 %의 메탄술폰산을 증류 처리하지 않고, 증류 처리하지 않은 메탄술폰산을 이용하여 메탄술폰산주석을 제조한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 솔더범프용 주석계 전기도금액을 제조하였다. 이와 같이 제조된 솔더범프용 주석계 전기도금액 전기도금액의 염소 이온 함량은 10 ppm을 초과하였다.
[비교예 2]
정제 처리 전인 70 %의 메탄술폰산을 증류 처리하지 않고, 증류 처리하지 않은 메탄술폰산을 이용하여 메탄술폰산주석을 제조한 것을 제외하고, 실시예 2와 동일한 방법으로 솔더범프용 주석계 전기도금액을 제조하였다. 이와 같이 제조된 솔더범프용 주석계 전기도금액 전기도금액의 염소 이온 함량은 10 ppm을 초과하였다.
[실험예]
음극으로 5 ㎝ × 5 ㎝의 구리판, 양극으로 백금코팅 티타늄 전극을 사용하고, 실시예 1 내지 2, 참고예 및 비교예 1 내지 2에 따른 솔더범프용 주석계 전기도금액 각각을 이용하여 전류밀도 5A/㎠ 조건으로 5분 정전류 도금을 실시하였다. 이 때 솔더범프용 주석계 전기도금액은 음극 쪽의 교반봉으로 분당 10회 속도로 교반하였다.
이와 같이 형성된 도금 피막에 대한 평가는 하기 표 1과 같았다. 도금 피막 외관과 미도금 여부는 SEM으로 측정한 결과를 육안으로 확인하였고, 보이드 여부는 X-ray 검사 장비로 확인하였으며, 알파선 값은 알파 파티클 카운터 (JP2-300)로 측정하였다.
도금 피막의 외관 도금 피막의 미도금 여부 보이드 여부 알파선 값
실시예 1 도금조직이 미세하고 균일 없음 없음 0.002 cph/㎠ 이하
실시예 2 도금조직이 미세하고 균일 없음 없음 0.002 cph/㎠ 이하
참고예 도금 조직이 각지며 큼 부분적 존재 있음 0.002 cph/㎠ 이하
비교예 1 도금 조직이 각지며 큼 있음 있음 0.002 cph/㎠ 이하
비교예 2 도금 조직이 각지며 큼 부분적 존재 있음 0.002 cph/㎠ 이하
나아가, 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에 따른 도금 결과(1회 도금 및 2회 도금)에 따른 SEM 이미지는 하기 표 2와 같았다.
[표 2]
Figure pat00001
표 1 및 표 2에 있어서, 실시예 1과 같이 주석 기준 약 300g/L의 저염소 메탄술폰산주석을 이용한 결과와 실시예 2와 같이 주석 기준 약 200g/L의 저염소 메탄술폰산주석을 이용한 결과는 큰 차이를 나타내지 않고 우수한 도금 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
나아가, 실시예와 비교예를 비교한 결과, 실시예와는 다르게 정제 처리를 하지 않은 비교예의 경우, 실시예에 비하여 도금 피막이 균일하지 않으며, 미도금 및 보이드가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 참고예의 경우와 같이 필터를 이용한 여과 처리를 하지 않은 경우, 도금 시 미세 입자로 인한 미도금 및 보이드가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (10)

  1. 메탄술폰산을 증류 정제하여 정제된 메탄술폰산을 수득하는 제1 단계;
    상기 정제된 메탄술폰산 하에서 주석괴를 전해법으로 이온화하여 저염소 메탄술폰산주석을 수득하는 제2 단계; 및
    상기 정제된 메탄술폰산 및 상기 저염소 메탄술폰산주석을 포함하는 전기도금액을 제조하는 제3 단계;를 포함하는, 솔더범프용 주석계 전기도금액의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 단계에서 수득된 전기도금액을 0.1 ㎛ 내지 5 ㎛ 직경의 공극을 가지는 필터로 여과하는 제4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 솔더범프용 주석계 전기도금액의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 정제된 메탄술폰산의 염소 이온 함량은 10 ppm 이하인 것을 특징으로 하는, 솔더범프용 주석계 전기도금액의 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 저염소 메탄술폰산주석의 염소 이온 함량은 10 ppm 이하인 것을 특징으로 하는, 솔더범프용 주석계 전기도금액의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 솔더범프용 주석계 전기도금액의 염소 이온 함량은 5 ppm 이하인 것을 특징으로 하는, 솔더범프용 주석계 전기도금액의 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 저염소 메탄술폰산주석은 170 g/L 내지 330 g/L의 주석 함량, 10 g/L 내지 150 g/L의 메탄술폰산 함량, 및 1.3 g/㎤ 내지 1.7 g/㎤의 비중을 가지는 것을 특징으로 하는, 솔더범프용 주석계 전기도금액의 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 솔더범프용 주석계 전기도금액의 주석 함량은 40 g/L 내지 105 g/L이고, 메탄술폰산의 함량은 70 g/L 내지 210 g/L인 것을 특징으로 하는, 솔더범프용 주석계 전기도금액의 제조방법.
  8. 청구항 1에 따른 제조방법에 의하여 제조된, 솔더범프용 주석계 전기도금액.
  9. 전극패드가 개방된 보호층과 금속 기저층(UBM)을 갖는 실리콘 웨이퍼에 구리 또는 구리/니켈 도금액으로 전기도금하여, 상기 금속 기저층 상에 구리 또는 구리/니켈 필라 범프를 형성하는, 금속 필라 형성 단계; 및
    상기 금속 필라 상에 청구항 8에 따른 솔더범프용 주석계 전기도금액으로 전기도금하여, 솔더범프를 형성하는 단계;를 포함하는, 솔더범프의 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 솔더범프의 알파선값은 0.002cph/㎠ 이하인 것을 특징으로 하는, 솔더범프의 제조 방법.
KR1020210029688A 2021-03-05 2021-03-05 솔더범프용 주석계 도금액의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 도금액 KR20220125608A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210029688A KR20220125608A (ko) 2021-03-05 2021-03-05 솔더범프용 주석계 도금액의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 도금액

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210029688A KR20220125608A (ko) 2021-03-05 2021-03-05 솔더범프용 주석계 도금액의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 도금액

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220125608A true KR20220125608A (ko) 2022-09-14

Family

ID=83279242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210029688A KR20220125608A (ko) 2021-03-05 2021-03-05 솔더범프용 주석계 도금액의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 도금액

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220125608A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050092132A (ko) 2003-01-24 2005-09-20 이시하라 야쿠힌 가부시끼가이샤 주석 함유 도금욕

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050092132A (ko) 2003-01-24 2005-09-20 이시하라 야쿠힌 가부시끼가이샤 주석 함유 도금욕

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101665268B1 (ko) 핵 볼을 제조하는 방법, 땜납 페이스트, 폼 땜납, 플럭스 코트 핵 볼, 및 납땜 조인트
KR101858884B1 (ko) Cu 핵 볼, 땜납 페이스트, 폼 땜납 및 납땜 조인트
KR101676593B1 (ko) Cu 핵 볼
JP5026031B2 (ja) スズ層を有する金属デュプレックスの製造方法
TW201630682A (zh) 焊接材料、焊膏、泡沫焊料、焊料接頭及焊接材料的管理方法
JP2007294923A (ja) 強度、導電率、曲げ加工性に優れた銅条又は銅箔の製造方法、銅条又は銅箔、並びにそれを用いた電子部品
KR101657460B1 (ko) SnCl2 혹은 SnCl2-2H2O을 사용하는 Sn-Ag 도금액
KR101645929B1 (ko) Ni 볼, Ni 핵 볼, 납땜 조인트, 폼 땜납, 납땜 페이스트
KR101636361B1 (ko) 과불소화알킬 계면활성제를 함유하는 솔더범프용 주석합금 전기도금액
DE60100233T2 (de) Keimschicht
KR102061026B1 (ko) 도금 방법
KR20160033678A (ko) 플립칩용 솔더범프 제조 방법과 이를 위한 금속 전기도금액
KR20220125608A (ko) 솔더범프용 주석계 도금액의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 솔더범프용 주석계 도금액
TW201529870A (zh) 銅核球、焊接頭、泡沫焊料以及焊膏
KR101596437B1 (ko) 플립칩 패키지 구리 필라의 제조 방법과 이를 위한 동계 전기도금액
KR101421503B1 (ko) 고순도 메탄설폰산 동염 및 이를 함유하고 있는 회로 배선 도금용 동 도금액의 제조 방법
KR101738535B1 (ko) 솔더범프용 주석계 전기도금액
KR20230029380A (ko) 솔더 범프용 주석-은 전기 도금액 및 이를 이용한 플립칩용 솔더 범프의 제조 방법
CN111690958B (zh) 一种锡镀液、其制备方法和应用
KR102568529B1 (ko) 보이드 생성이 억제되고 두께편차가 개선된 웨이퍼 범프용 주석 전기 도금액
KR20210037046A (ko) 솔더범프용 주석-은-구리 전기도금액 및 그에 의해 제조된 솔더범프
JP6841969B1 (ja) シアン化金カリウム結晶及びシアン化金カリウム溶液
KR20040035826A (ko) 전극이 부착된 양극 어셈블리
JP2008081836A (ja) 強度、導電率、曲げ加工性に優れた銅合金条又は銅合金箔の製造方法、銅合金条又は銅合金箔、並びにそれを用いた電子部品
KR20200080614A (ko) 도금 조성물 및 솔더 범프 형성 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination