锡银凸块含银量控制方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及凸块电锻工艺技术领域，具体设及一种锡银凸块含银量控制方法。
【背景技术】
[0002] 通常情况下，锡银凸块的含银量是由锡银电锻液的含银量和电锻时的电流密度所 决定的。因此，如果电流密度保持不变，则锡银凸块的含银量是与锡银电锻液内的含银量完 全成正比的关系。
[0003] 理想的锡银凸块含银量应该在1. 5% -2. 5%之间。当锡银凸块的含银量接近或超 过3%时，表面的粗糖度会变差，同时会形成变形的凸块或俗称的银针。锡银电锻液会随着 时间与累积电锻的片数（AmpHour安培小时）而老化。随着锡银电锻液的老化，锡银凸块的 含银量会呈现不稳定性地增加，品质也会随之变差，即凸块表面的粗糖度会增加，更严重的 会形成变形凸块或俗称的银针。
[0004] 如果仅凭经验来决定锡银电锻液的生命周期，置换过晚会导致产品的良率降低， 严重的会导致整片甚至整批产品报废；而置换过早则会造成锡银电锻液的浪费。
【发明内容】
阳〇化]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种充分利用锡银电锻液，同时保 障锡银凸块的成品良率的锡银凸块含银量控制方法。
[0006] 本发明提供一种锡银凸块含银量控制方法，所述方法包括：
[0007]S30 :监测锡银电锻液的Sn4^度；
[0008] S50 :所述锡银电锻液的Sn4+浓度达到预设的极限浓度时，将所述锡银电锻液更换 为新配置的锡银电锻液，返回步骤S30 ;
[0009] 其中，所述新配置的锡银电锻液含有Sn2%不包含Sn4\
[0010] 本发明诸多实施例提供的锡银凸块含银量控制方法通过监测锡银电锻液的Sn4+ 浓度，并在Sn4+浓度达到预设的极限浓度时更换锡银电锻液，一方面保障了充分利用锡银 电锻液，实现了精确的成本管控，另一方面同时保障了锡银凸块的含银量不会过高，保障了 产品的品质，提升了产品的良率；
[0011] 本发明一些实施例提供的锡银凸块含银量控制方法通过测量并统计锡银电锻液 的Sn4+浓度与锡银凸块的含银量的对应关系，精确设置锡银电锻液中Sn4+的极限浓度。
【附图说明】
[0012] 通过阅读参照W下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它 特征、目的和优点将会变得更明显：
[0013] 图1为本发明一实施例提供的锡银凸块含银量控制方法的流程图。
[0014] 图2为图1所示锡银凸块含银量控制方法的优选实施例的流程图。
[0015] 图3为图2所示锡银凸块含银量控制方法中步骤S10的流程图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可W理解的是，此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了 便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
[0017] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0018] 图1为本发明一实施例提供的锡银凸块含银量控制方法的流程图。
[0019] 如图1所示，在本实施例中，本发明所提供的锡银凸块含银量控制方法包括：
[0020] S30 :监测用于生产锡银凸块的锡银电锻液的Sn4^度。
[0021] S50 :所述锡银电锻液的Sn4+浓度达到预设的极限浓度时，将所述锡银电锻液更换 为新配置的锡银电锻液，返回步骤S30。
[0022] 其中，所述新配置的锡银电锻液含有Sn2%不包含Sn4\
[0023] 具体地，本发明所提供的锡银凸块含银量控制方法基于W下假设理论提出： W24]A、刚新配好的锡银电锻液内只存在2价锡Sn2+和1价银Ag+，而并不存在4价锡Sn4+，此时电锻液是清澈的；
[00巧]B、锡银电锻液内的部分Sn2t圣过长时间的循环揽拌与空气接触氧化后转变成Sn4+;
[00%]C、当Sn4+逐渐增多时，许多Ag+会被吸附在Sn4+四周，此时电锻液会由清澈转为浑 浊的泥±黄色。
[0027] D、由于运种被吸附在Sn4+四周的Ag+无法被通常的锡银含量分析检测到（通常 的锡银含量分析只能检测到Sn27Ag+)，所W导致锡银电锻液内银的实际含量比检测到的要 高，最终导致锻出来的锡银凸块含银量偏高。
[0028] 本发明通过W下实验对上述假设理论进行验证：
[0029] 设置多组Sn2碟度相同（45g/L)、Ag碟度相同0). 36g/L)、Sn4碟度不同的锡银电 锻液，在电流密度相同（3ASD)的条件下对同样的凸块进行电锻，分别得到锡银凸块，并检 测各组锡银凸块中的含银量。
[0030] 实验结果如下表格所示：
[0031]
阳〇3引上述实验结果证明，在同一电流密度W及同一Sn27Ag+含量比例的条件下，Sn4+的 浓度确实影响电锻后锡银凸块的含银量。并可由此推论出，被吸附在4价锡Sn4+四周的1 价银Ag+是无法被通常的锡银含量分析所检测到的。
[0033] 在一优选实施例中，所述极限浓度为12g/L。
[0034] 上述实施例提供的锡银凸块含银量控制方法通过监测锡银电锻液的Sn4+浓度，并 在Sn4+浓度达到预设的极限浓度时更换锡银电锻液，一方面保障了充分利用锡银电锻液， 实现了精确的成本管控，另一方面同时保障了锡银凸块的含银量不会过高，保障了产品的 品质，提升了产品的良率。
[0035] 图2为图1所示锡银凸块含银量控制方法的优选实施例的流程图。
[0036] 如图2所示，在一优选实施例中，步骤S30之前还包括：
[0037] S10:测量并统计锡银电锻液的Sn4+浓度与锡银凸块的含银量的对应关系，根据所 述对应关系设定所述锡银电锻液中Sn4+的极限浓度。
[0038] 具体地，理想的锡银凸块含银量应该在1. 5% -2. 5%之间，因此可通过实验统计 出实际生产过程中，Sn4+浓度与锡银凸块的含银量的对应关系，并由理想含银量范围和所述 对应关系确定实际生产中Sn4+的极限浓度。
[0039] 图3为图2所示锡银凸块含银量控制方法中步骤S10的流程图。 W40] 如图3所示，步骤S10包括：
[0041] S101 :分组测量锡银电锻液中的Sn浓度、Sn2+浓度和对应的锡银凸块的含银量。
[00创 S102 :通过下式分别计算出每一分组中锡银电锻液的5114碟度：
[0043] 5〇4+浓度=Sn浓度-Sn 2+浓度；
[0044] 从而得到锡银电锻液的Sn4+浓度与锡银凸块的含银量的对应关系。
[0045] S103 :根据所述对应关系设定所述锡银电锻液中Sn4+的极限浓度。
[0046] 在一优选实施例中，所述锡银电锻液中的Sn浓度和所述锡银凸块的含银量分别 通过原子吸收光谱分析仪测得。所述锡银电锻液中的Sn2+浓度通过化学滴定法测得。
[0047] 在一优选实施例中，所述对应关系的测量采用相同的电流密度和锡、银浓度均相 同的锡银电锻液，即初始成分相同的锡银电锻液。
[0048] 上述实施例提供的锡银凸块含银量控制方法通过测量并统计锡银电锻液的Sn4+ 浓度与锡银凸块的含银量的对应关系，精确设置锡银电锻液中Sn4+的极限浓度。
[0049] W上描述仅为本申请的较佳实施例W及对所运用技术原理的说明。本领域技术人 员应当理解，本申请中所设及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术 方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行 任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似 功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
【主权项】
1. 一种锡银凸块含银量控制方法，其特征在于，所述方法包括： S30 :监测用于生产锡银凸块的锡银电镀液的Sn4+浓度； S50 :所述锡银电镀液的Sn4+浓度达到预设的极限浓度时，将所述锡银电镀液更换为新 配置的锡银电镀液，返回步骤S30 ; 其中，所述新配置的锡银电镀液含有Sn2+，不包含Sn4+。2. 根据权利要求1所述的锡银凸块含银量控制方法，其特征在于，所述极限浓度为 12g/L〇3. 根据权利要求1或2所述的锡银凸块含银量控制方法，其特征在于，步骤S30之前还 包括： S10 :测量并统计锡银电镀液的Sn4+浓度与锡银凸块的含银量的对应关系，根据所述对 应关系设定所述锡银电镀液中Sn4+的极限浓度。4. 根据权利要求3所述的锡银凸块含银量控制方法，其特征在于，所述步骤S10包括： 5101 :分组测量锡银电镀液中的Sn浓度、Sn2+浓度和对应的锡银凸块的含银量； 5102 :通过下式分别计算出每一分组中锡银电镀液的Sn4+浓度： Sn4+浓度=Sn浓度-Sn2+浓度； 从而得到锡银电镀液的Sn4+浓度与锡银凸块的含银量的对应关系； 5103 :根据所述对应关系设定所述锡银电镀液中Sn4+的极限浓度。5. 根据权利要求4所述的锡银凸块含银量控制方法，其特征在于，所述锡银电镀液中 的Sn浓度和所述锡银凸块的含银量分别通过原子吸收光谱分析仪测得；所述锡银电镀液 中的Sn2+浓度通过化学滴定法测得。6. 根据权利要求3-5任一项所述的锡银凸块含银量控制方法，其特征在于，所述对应 关系的测量采用相同的电流密度和锡、银浓度均相同的锡银电镀液。
【专利摘要】本发明提供一种锡银凸块含银量控制方法，其特征在于，所述方法包括：S30：监测用于生产锡银凸块的锡银电镀液的Sn4+浓度；S50：所述锡银电镀液的Sn4+浓度达到预设的极限浓度时，将所述锡银电镀液更换为新配置的锡银电镀液，返回步骤S30；其中，所述新配置的锡银电镀液含有Sn2+，不包含Sn4+。本发明通过监测锡银电镀液的Sn4+浓度，并在Sn4+浓度达到预设的极限浓度时更换锡银电镀液，一方面保障了充分利用锡银电镀液，实现了精确的成本管控，另一方面同时保障了锡银凸块的含银量不会过高，保障了产品的品质，提升了产品的良率。
【IPC分类】C25D3/60, C25D7/00, C25D21/14
【公开号】CN105256347
【申请号】CN201510790246
【发明人】王自台
【申请人】南通富士通微电子股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月17日