最後更新:2026年10月8日後段製程・先進封裝先進封裝中國大陸:铜柱凸点

銅柱凸塊是什麼

Copper Pillar Bump

銅柱凸塊是覆晶封裝使用的電性連接結構,在晶片焊墊上以電解Cu電鍍形成柱狀銅,再於其上覆蓋焊料(SnAg),可實現細間距化、高電流密度化與低電感化。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 相關企業
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

銅柱凸塊(Cu Pillar Bump)是覆晶封裝所使用的一種電性連接結構,在晶片上的焊墊以電解Cu電鍍形成柱狀(pillar)的銅,再於其上方覆蓋焊料(SnAg)。相較於傳統的C4焊料凸塊(整體為焊料合金),Cu柱的機械剛性高,可實現細間距化、高電流密度化與低電感化。

Cu柱凸塊的優點包括:①間距微縮:在沒有焊料橋接風險的情況下實現40μm以下的間距(C4約以150μm為極限);②電氣特性:Cu的低電阻、低電感有利於高速訊號傳輸;③電流密度:抗電遷移能力高於單純SnAg;④高度精度:Cu柱的高度均勻性優於純焊料。

Cu柱凸塊的形成製程依序為:①TiCu晶種層濺鍍→②厚膜光阻圖案化(柱狀開口)→③Cu電解電鍍(柱體部分)→④SnAg電解電鍍(蓋帽部分)→⑤光阻剝除→⑥晶種層蝕刻→⑦回焊(使焊料成為球狀)。電鍍均勻性(晶圓內、晶圓間)的控制左右最終的接合可靠度。

Cu柱凸塊廣泛用於小晶片封裝、HBM堆疊與CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)。在HBM堆疊中,DRAM晶粒與邏輯晶粒之間以Cu柱+微凸塊(數十μm間距)連接。隨著進一步微縮(10μm以下間距)逐漸逼近極限,轉向無焊料Cu混合鍵合的趨勢正在加速。

Cu柱凸塊的檢測與量測方式包括X光CT(內部結構、孔洞檢測)、SEM-EDX(截面分析)、紅外線熱像(接合部電阻檢測)。接合可靠度試驗(溫度循環試驗、電遷移試驗)的資料累積與標準化,也是業界的課題。

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