CN117832170B - 一种适用于电子封装的连接结构的制备方法及连接结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种适用于电子封装的连接结构的制备方法及连接结构，该方法包括：在被接基材的表面沉积种子层；在表面改性后的被接基材上旋涂光刻材料；通过光刻技术将光刻材料图形化，形成具有多个目标区域的凸点模板；在每个目标区域内交替沉积空穴模型层和金属层；空穴模型层表征为至少一个颗粒体在目标区域内按照预设参数排列；去除空穴模型层和凸点模板，至少一个颗粒体一一对应形成至少一个孔道，得到多个具有空穴结构的焊接凸点；预设参数包括颗粒体粒径、颗粒体形状和颗粒体间隙中的至少一种。通过本发明提供的制备方法，制备出的焊接凸点缓解了凸点在高温回流焊接过程中产生的热应力，降低了在高温环境下微凸点断连的风险。

Description

一种适用于电子封装的连接结构的制备方法及连接结构

技术领域

本申请涉及微电子封装技术领域，特别是涉及一种适用于电子封装的连接结构的制备方法及连接结构。

背景技术

凸点作为封装结构中的重要一环，为堆叠芯片及固定装配提供所需的机械支撑，并实现芯片与转接板，芯片与芯片间的电气互连。在发展过程中凸点的尺寸不断缩小，从球栅阵列焊球到倒装焊接使用的微凸点，其直径小至2μm。微凸点可以通过光刻电镀的方法在整片晶圆上进行大规模制备，生产效率高并且降低批量封装成本。

目前制备出来的凸点均是实心金属微凸点，以与刚性基板或芯片互联。然而实心凸点在进行大面积或高温焊接的过程中，存在应力过大的现象，甚至造成部分区域的微凸点断连，导致电学互联失效。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的之一在于提供一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，以解决当今微电子封装中制备出来的凸点结构为实心凸点的问题。本发明目的之二在于提供一种适用于电子封装的连接结构，以缓解凸点在高温回流焊接过程中产生的热应力，降低了在高温环境下微凸点断连的风险。

为实现目的之一，本发明第一方面提供了一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，所采用的技术方案是：

一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，所述方法包括：

准备被接基材，在所述被接基材的表面沉积种子层；

在表面改性后的所述被接基材上旋涂光刻材料；

通过光刻技术将所述光刻材料图形化，形成具有多个目标区域的凸点模板；

在每个所述目标区域内交替沉积空穴模型层和金属层；其中，所述空穴模型层表征为至少一个颗粒体在所述目标区域内按照预设参数排列；

去除所述空穴模型层和所述凸点模板，至少一个所述颗粒体一一对应形成至少一个孔道，得到多个具有空穴结构的焊接凸点。

可选地，所述在每个所述目标区域内交替沉积空穴模型层和金属层包括：

每一次交替中沉积所述空穴模型层的次数大于或等于每一次交替中沉积所述金属层的次数；

其中，所述预设参数包括颗粒体粒径、颗粒体形状和颗粒体间隙中的至少一种。

可选地，所述在每个所述目标区域内交替沉积空穴模型层和金属层之前包括：

将所述凸点模板置于3-巯基-1-丙磺酸钠溶液中，得到具有亲水表面的所述凸点模板。

可选地，所述在每个所述目标区域内交替沉积空穴模型层和金属层包括：

沉积所述空穴模型层的步骤包括：

选取所述颗粒体的类型；

将多个所述颗粒体滴至所述目标区域内，自组装形成空穴模型层；

沉积所述金属层的步骤包括：

在所述目标区域内电镀金属，形成金属层。

可选地，所述将多个所述颗粒体滴至所述目标区域内，自组装形成空穴模型层之后包括：

将具有所述空穴模型层的被接基材转移至烘箱中进行烧结。

可选地，所述在所述被接基材的表面沉积种子层之后包括：

在所述种子层上沉积聚合物材料；

所述通过光刻技术将所述光刻材料图形化包括：

通过光刻技术将所述聚合物材料和所述光刻材料图形化。

可选地，所述去除所述空穴模型层和所述凸点模板包括：

在完成所有所述空穴模型层和所述金属层的沉积之后，去除所述空穴模型层；或者，

在每一次交替沉积所述空穴模型层和所述金属层之后，去除所述空穴模型层；

所述去除所述空穴模型层和所述凸点模板之后包括：

去除所述种子层除所述目标区域之外的部分。

可选地，所述选取所述颗粒体的类型包括：

根据颗粒体形状，选取球形颗粒、椭圆形颗粒和多面体颗粒中的至少一种；和/或，

根据颗粒体粒径，选取多个同一粒径或不同粒径的颗粒体；和/或，

根据颗粒体间隙，选取多个形成同一间隙或不同间隙的颗粒体。

可选地，所述选取所述颗粒体的类型包括：

所述颗粒体为二氧化硅颗粒或聚苯乙烯颗粒。

为实现目的之二，本发明第二方面提供了一种适用于电子封装的连接结构，所采用的技术方案是：

一种适用于电子封装的连接结构，所述连接结构由本发明第一方面所提供的适用于电子封装的连接结构的制备方法制备得到，所述连接结构包括：种子层，所述种子层被配置为沉积在被接基材上；所述种子层上连接有多个焊接凸点；其中，

每个所述焊接凸点内具有空穴结构，所述空穴结构包括至少一个孔道；

其中，在多个所述孔道的情况下，多个所述孔道在所述焊接凸点内规则排列。

与现有技术相比，本申请至少存在以下几点显著的进步：

本发明实施例的制备方法，可以制备出具有空穴结构的焊接凸点，由于焊接凸点存在空穴结构，具有更好的可拉伸性能，使得多孔凸点在大面积或高温焊接的过程中，可以缓解热应力和热变形，起到降低应力集中的程度的作用，从而提高焊接凸点的连接质量和性能；

本发明实施例的制备方法可以实现高柔韧性、高可靠性和低成本的电子封装，更具适应性和灵活性，能够满足大面积和高温焊接条件下的封装要求，从而提高焊接凸点的力学性能、电学性能和热学性能的稳定性；

本发明实施例的制备方法，在制备具有空穴结构的焊接凸点时，空穴结构的形状、大小和分布可控，可以实现凸点的结构设计和性能优化，实现空穴结构的多样化和可调节性，从而提高凸点键合的应用场景和性能；

本发明实施例的连接结构，由于其空穴结构的按照预设参数排列的特性，可调控的孔道结构有利于凸点的应力均匀分布，从而提高凸点键合的精度、强度、可靠性和电学性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是相关技术中的凸点的整体结构图；

图2本申请一实施例所述适用于电子封装的连接结构的内部结构示意图；

图3是本申请一实施例所述适用于电子封装的连接结构的制备方法的步骤流程图；

图4是本申请实施例一所述适用于电子封装的连接结构的制备方法的流程原理图；

图5是本申请实施例二所述适用于电子封装的连接结构的制备方法的流程原理图；

图6是本申请实施例三所述适用于电子封装的连接结构的制备方法的流程原理图。

附图标记说明：

100、被接基材；1、焊接凸点；2、种子层；3、光刻材料；4、目标区域；5、空穴模型层；6、金属层；7、孔道；8、聚合物材料。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，微电子封装中，凸点是芯片与基板或芯片之间的三维传导互连单元。在封装过程中，凸点通常首先与芯片连接，后在封装过程中用于建立芯片或基板之间的电连接和机械连接。在封装过程中，也可以首先将凸点连接在封装基板上，然后再将芯片连接到这些凸点上。从而在后文中所提及的被接基材100可以是芯片、晶圆、基板和印刷电路板等。

此外，由于近些年来柔性基板和柔性芯片的逐渐应用，凸点就应该在柔性基板或柔性芯片发生弯曲、拉伸等形变时保持连接稳定，而不会发生断裂或失去连接，因此对于凸点的可拉伸性能有了更高标准的要求。

然而，如图1所示，图1为相关技术中的凸点的整体结构图，传统技术中的凸点通常为实心金属凸点。凸点的制备方法有多种，常见的有蒸镀法、模板印刷法、电镀法等。对于常见的实心金属凸点的制备过程，主要是通过制备种子层，旋涂光刻胶，光刻图形化光刻胶结构，并在特定电镀液下沉积特定的多层金属制备而成。此类方法制备出的凸点为一种实心、具有刚性的结构，因此在大面积或高温焊接的过程中，会存在应力过大的现象，甚至导致部分区域电学互联失效的情况。

有鉴于此，本发明提供了一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，以制备出一种适用于电子封装的连接结构，请参阅图3并结合参阅图4-图6，图3示出了本发明的适用于电子封装的连接结构的制备方法的步骤流程图；图4-图6分别示出了根据本公开一些实施例的示例性制备方法的步骤流程框图。所述方法包括以下步骤：

S1、准备被接基材100，在所述被接基材100的表面沉积种子层2；

在步骤S1中，根据电子封装的要求和设计，选择被接基材100的具体类型，比如芯片、晶圆、基板或印刷电路板。可以在被接基材100的工艺面通过沉积技术沉积一层薄金属种子层2。该种子层2可以为铜或金的金属薄膜，沉积技术包括但不限于物理气相沉积或原子层沉积。

S2、在表面改性后的所述被接基材100上旋涂光刻材料3；

在步骤S2中，被接基材100的表面上沉积有步骤S1中的种子层2对其表面改性，种子层2可以增强被接基材100表面的附着性，为后续沉积金属层6提供良好的基础，接着在种子层2上旋涂光刻材料3。在一些实施例中，可以在步骤S1之后，继续在种子层2上沉积聚合物材料8对其表面改性，接着在聚合物材料8上旋涂光刻材料3。

光刻材料3可以是光刻胶和其他光敏有机物材料。具体地，可以在种子层2或聚合物材料8上涂覆一层光刻胶，并进行前烘，使光刻胶均匀分布并固定在种子层2或聚合物材料8的表面。

S3、通过光刻技术将所述光刻材料3图形化，形成具有多个目标区域4的凸点模板；

在步骤S3中，种子层2上沉积光刻材料3后，通过光刻技术将所述光刻材料3图形化。在一些实施例中，种子层2上依次沉积有聚合物材料8和光刻材料3后，通过光刻技术将聚合物材料8和光刻材料3图形化，即利用光刻材料3作为掩膜刻蚀聚合物材料8。

光刻技术是利用光线在光刻材料3上制作出与所需要制备的焊接凸点1的形状轮廓相对应的图形，通过曝光和显影，形成具有多个目标区域4的凸点模板。其中，目标区域4可以理解为光刻过程中通过图形化形成的具有特定形状和位置的孔，目标区域4决定了焊接凸点1最终的位置和形状，在本实施例中，目标区域4的底表面为种子层2，侧表面为光刻材料3。

其中光刻技术作为利用光线在光敏材料上制作图形的方法，广泛应用于半导体、微电子、纳米技术等领域，具体操作步骤和原理可以参照现有技术。

S4、在每个所述目标区域4内交替沉积空穴模型层5和金属层6；其中，所述空穴模型层5表征为至少一个颗粒体在所述目标区域4内按照预设参数排列；其中，所述预设参数包括颗粒体粒径、颗粒体形状和颗粒体间隙中的至少一种；

在步骤S4中，可以在目标区域4内交替沉积空穴模型层5和金属层6。而空穴模型层5可以是由多个颗粒体在目标区域4内按照预设参数形成。多个颗粒体在目标区域4内组装形成所需要的结构，由于一个颗粒体对应一个孔道7的形成，因此该按照预设参数排布有助于在后续步骤中实现多个孔道7的预期排列。

在本实施例中，在光刻后的孔中沉积颗粒体，颗粒体的尺寸和形状和所形成的间隙决定了孔道7的分布模式。其中每个颗粒体的尺寸可以几微米到几纳米之间。多个颗粒体在目标区域4内排列，而多个颗粒体之间形成多个间隙，在沉积空穴模型层5后，继续电镀金属焊料，可以沉积填充在每个颗粒体的表面和间隙内，得到金属层6。

在一些实施例中，多个颗粒体可以按照预设的颗粒体形状排布，颗粒体的形状可以是矩形、球形、柱形、椭圆形、多边形或异形等，因此可以实现孔道的形状可以是矩形、球形、柱形、椭圆形、多边形或异形等。在一些实施例中，多个颗粒体可以按照预设的颗粒体尺寸排布，多个颗粒体可以是相同或不同地在目标区域4内排列，因此可以实现多个孔道的尺寸可以是小、中、大或其的组合。在一些实施例中，多个颗粒体可以按照预设的颗粒体间隙排布，多个颗粒体在目标区域4内排列所形成的多个间隙可以相同或不同，因此可以实现多个孔道之间的间隙可以是规则间隙、不规则间隙或其的组合。

在一可选的实施例中，可以总计沉积一个颗粒体，从而形成具有单孔空穴结构的焊接凸点。

如此，通过预设参数的多个颗粒体，使得焊接凸点内的空穴结构的形状、大小和分布可控，实现凸点的结构设计和性能优化，实现空穴结构的多样化和可调节性，从而提高凸点键合的应用场景和性能。

在一些优选地实施例中，多个球形颗粒体可以以相同的颗粒体尺寸在目标区域4内形成的相同的类星型间隙，从而多个球形颗粒体在目标区域4内规则排列，因此可以形成规则排列的孔道结构，以有利于凸点的应力均匀分布，从而提高凸点键合的精度、强度、可靠性和电学性能。

其中空穴模型层5和金属层6交替沉积的方式可以为每一次交替中沉积所述空穴模型层5的次数大于或等于每一次交替中沉积所述金属层6的次数。具体地说，每一次沉积都形成一个金属层6和一个空穴模型层5，通过不断重复，可以实现多层金属和多层空穴模型层5的堆积，去除空穴模型层5后最终形成具有空穴结构的金属焊接凸点1。

在一些实施例中，可以采用逐层交替模式，在该模式下交替进行每一层颗粒体的组装和金属的电镀，即一层空穴模型层和一层金属层构成一次交替周期，即每一次交替中沉积空穴模型层5的次数等于每一次交替中沉积金属层6的次数，以此可以更精确地控制孔道7的形状、厚度和均匀性。

在一些实施例中，可以采用连续性沉积模式，在该模式下可以沉积一定层数的空穴模型层5后沉积一定层数的金属层6，即N层空穴模型层和M层金属层构成一次交替周期，其中N是大于或等于M的正整数，且均不为零，即每一次交替中沉积空穴模型层5的次数大于每一次交替中沉积金属层6的次数，以此可以提升沉积速度。

作为本实施的示例，逐层交替模式，可以采用一个周期，即完成所有的颗粒体组装后最后进行金属电镀；或者采用多个周期，循环完成所有的颗粒体组装后和金属电镀。

作为本实施的示例，连续性沉积模式中，每沉积三层空穴模型层5，就沉积两层金属层6，或者每沉积两层空穴模型层5，就沉积一层金属层6。或者每隔三次交替沉积后，就增加一层空穴模型层5；又或者每隔四次交替沉积后，就减少一层金属层6。

可以理解，每沉积一次得到一个空穴模型层5。在沉积多次的过程中，各个空穴模型层5中的颗粒体形状、颗粒体尺寸和颗粒体间隙可以相同或者不同。又可以理解，每个空穴模型层5中的所沉积一次的颗粒体数量也可以相同或不同。

可以理解，每沉积一次得到一个金属层6。在沉积多次的过程中，多层金属层6中每层金属层6的厚度、材质可以相同或不同。

作为本实施例的具体解释，首次沉积空穴模型层5和金属层6的顺序可以随意选择，但最后应沉积金属层6，以将后续的孔道7包裹在焊接凸点1的内部。

作为本实施例的进一步解释，每个颗粒体的形状、尺寸和位置决定了每个孔道7的形状、尺寸和位置，同时影响了金属层6的填充效果和空穴结构的特性。每个颗粒体的尺寸决定了每个周期中颗粒体的沉积量。其中，每个颗粒体可以是球形微球或椭圆形微球，其为微米级直径，分布密度可以从稀疏到密集不等。

在一些实施例中，可以沉积一个颗粒体，最终形成单孔空穴结构；在一些实施例中，可以沉积多个颗粒体，最终形成多孔空穴结构。在一些实施例中，多层空穴模型层5中每层空穴模型层5的颗粒体的数量、形状、大小可以相同或不同；在一些实施例中，多层金属层6中每层金属层6的厚度、材质可以相同或不同，而每层金属层6的厚度和材质可以通过电镀参数和焊料来进行调整。

S5、去除所述空穴模型层5和所述凸点模板，至少一个所述颗粒体一一对应形成至少一个孔道7，得到多个具有空穴结构的焊接凸点1。

在步骤S4中，确定空穴模型层5和金属层6的排布后，去除凸点模板和凸点模板，留下以金属焊料为主体的多孔凸点结构或单孔凸点结构。其中，凸点模板则为除了目标区域4之外的其他部分。在种子层2上沉积光刻材料3的情况中，其他部分为光刻胶，使用有机溶液将光刻胶去除。在种子层2上依次沉积聚合物材料8和光刻材料3的情况中，其他部分为光刻胶和聚合物材料8。在一些实施例中，在光刻胶和聚合物材料8的情况下，可以在步骤S4之前先去除光刻胶，后在去除光刻胶后的目标区域4内进行步骤S4，使用干法去除或溶液去除将聚合物材料8去除。

在去除光刻胶或聚合物材料8后，使用有机溶液完成每个颗粒体的腐蚀，使得原先颗粒体占据的空间变为孔道7，形成多孔空穴结构或单孔空穴结构。

在本实施例中，每一个交替周期完成后，就可以去除空穴模型层5，然后继续进行下一个交替周期的沉积，最后以分步溶解的方式去除所有的空穴模型层5。也可以在所有交替周期完成后，即完成所有所述空穴模型层5和金属层6的沉积后，统一去除空穴模型层5。

最后，可以使用与种子层2相应的腐蚀溶液或离子束刻蚀的方法去除其余部分的种子层2，得到多个具有空穴结构的焊接凸点1。

如此，由于本发明所提出和制备的金属凸点中具有可调控的多孔结构，因此芯片和柔性基板或者芯片与另一个表面平整度较差的芯片之间使用微凸点键合时，多孔结构将被压缩，使得凸点结构可以更贴合柔性基板或者芯片表面，实现更好的电学互联。

由于采用了凸点内部多孔结构的设计，在使用该技术的封装体受到外界冲击或者震动载荷时，可以有效地吸收载荷，使得键合更加可靠。

当凸点的尺寸下降到数十微米级别的微凸点时，在焊接芯片的过程中可以避免由于基板产生的热变形时导致的局部区域的电学互联不能完成键合的情况。

最重要的是，颗粒体的尺寸、形状、排列方式和填充率等因素决定了孔道7的分布、密度和形状大小。交替沉积允许逐层地构建结构，每一次的沉积过程都可以精确控制每一层的孔道7分布和密度，可以精确控制多孔结构的孔隙、大小和形状，可以实现凸点的结构设计和性能优化，实现空穴结构的多样化和可调节性，从而提高凸点键合的应用场景和性能。

另外可以选择不同的颗粒体的尺寸和类型和金属层6的电镀条件，交替分层沉积提供了制备多孔结构的高度可定制性，使得制备的焊接凸点1能够更适应不同的封装和键合需求。

作为本实施例的进一步说明，可以控制目标区域4的性质和颗粒体的自身属性来改善颗粒体的自组装条件。具体地，步骤S4进一步包括：

步骤S41、使用氧等离子干法清洗的方式去除种子层2表面的有机物。

步骤S42、将清洗后的所述凸点模板置于3-巯基-1-丙磺酸钠溶液中，得到具有亲水表面的所述凸点模板。

在步骤S42中，可以将步骤S41后完成清洗后的凸点模板浸泡在3-巯基-1-丙磺酸钠溶液中，使种子层2亲水。从而依次通过清洗和表面改性后，使得目标区域4内的底表面的种子层2更适合颗粒体的自组装。

和/或；

步骤S43、选取所述颗粒体的类型；

在步骤S43中，可以基于所预期的孔道结构，基于预设参数选择颗粒体的类型。例如根据颗粒体形状，选取球形颗粒、椭圆形颗粒和多面体颗粒中的至少一种；和/或，根据颗粒体粒径，选取多个同一粒径或不同粒径的颗粒体；和/或，根据颗粒体间隙，选取多个形成同一间隙或不同间隙的颗粒体。根据颗粒体粒径，选取多个同一粒径或不同粒径的颗粒体；和/或，根据颗粒体间隙，选取多个形成同一间隙或不同间隙的颗粒体。

此外，又可以基于自组装条件的考虑，选取颗粒体的类型。颗粒体的自组装条件由接触面的物化性质和颗粒体本身的性质共同决定。因此在步骤S42对其接触面进行改性后，如使种子层2亲水，可以设置颗粒体为球形颗粒，选用球形颗粒，球形颗粒由于表面张力的作用，颗粒体会在亲水的种子层2表面自发排列成密堆积的结构，得到规则排列的空穴模型层5。

进一步地，所述颗粒体为二氧化硅颗粒或聚苯乙烯颗粒。

在一些实施例中，可以对颗粒体进行表面改性，使其具有亲水特性，以进一步顺利自组装。

步骤S44、将多个所述颗粒体滴至所述目标区域4内，自组装形成空穴模型层5；

在步骤S44中，选择颗粒体的具体类型后，随后将颗粒体滴至目标区域4内的种子层2表面，待颗粒体中的水分自行蒸发至干涸后，颗粒体即完成其自组装过程。

进一步地，步骤S44之后包括：

步骤S45、将具有所述空穴模型层5的被接基材100转移至烘箱中进行烧结。

将步骤S44后得到的被接基材100放入烘箱中进行烧结，设置烘箱的温度调节范围和烘烤时间。烧结过程中，颗粒体在高温下会发生软化和变形，从而使得相邻的多个颗粒体形成连续的空穴模型层5。待烧结结束后取出，进行下一层的金属层6电镀。

步骤S46、在所述目标区域4内电镀金属，形成金属层6。

在步骤S46中，可以在形成空穴模型层5的目标区域4内继续电镀，逐渐形成焊接凸点1的金属主体，电镀液可以是铜、金、锡或其他电镀材料。具体地，将被接基材100浸入电镀槽中，将被接基材100作为工作电极，通过电流驱动，将阳极上的金属离子还原沉积在微球的表面和间隙内。在本实施例中，可以控制电镀的参数，如电流密度、温度、电镀时间等来控制金属沉积的速率和厚度。

在本实施例中，金属沉积的厚度应大于光刻胶的厚度，以保证凸点的形成。

结合以上实施例，本申请实施例提供制备方法制备出来的焊接凸点1具有诸多显著的进步，改善了传统连接结构的性能，使其适应不同的电子封装应用需求。请继续参阅图2，图2示出了本发明的适用于电子封装的连接结构的内部结构示意图。本发明还提供了一种适用于电子封装的连接结构，所述连接结构由本发明如上所述适用于电子封装的连接结构的制备方法制备得到，连接结构包括种子层2，所述种子层2被配置为沉积在被接基材100上；所述种子层2上连接有多个焊接凸点1；其中，每个所述焊接凸点1内具有空穴结构，所述空穴结构包括至少一个孔道7；其中，在多个所述孔道7的情况下，多个所述孔道7在所述焊接凸点1内规则排列。

具体而言，其中焊接凸点1的外缘轮廓可以是球形、柱形或其他形状。该外缘轮廓的形状可以通过高温回流焊接金属焊料成型。而该焊接凸点1的内部结构具有空穴结构可以理解为金属凸点内开设有至少一个孔道7。

在一些实施例中，金属凸点内可以是一个孔道7，该孔道7可以是孔洞、空隙或者空腔。而该孔道7的尺寸可以是微米或纳米级的，形状可以是矩形、球形、柱形、椭圆形、多边形或异形等，单个孔道7开设在焊接凸点1的内部，形成单孔空穴结构。在一些实施例中，金属凸点内可以是至少两个规则排列的孔道7，多个孔道7的尺寸和形状可以相同或不同；且每个孔道7的尺寸可以是微米或纳米级的，而形状优选是球形，球形孔道7按照一定的顺序、模式或几何排布在焊接凸点1的内部，形成按照预设参数排列的多孔空穴结构。

可以连接，孔道7的形状尺寸可以根据焊接凸点1的形状尺寸来设定，本实施例对此不作限定。

如此，相比于传统的实心金属凸点，本发明实施例的多孔焊接凸点1具有孔道7，该孔道7可以缓解凸点在焊接过程中产生的热应力和热变形，从而降低应力集中的程度，降低了在高温环境下发生微凸点断连的风险，提高凸点的可靠性和稳定性，进而提高凸点的连接质量和性能。

其中多孔空穴结构中的多个孔道7是按照预设参数排列的，即其孔道的孔径、形状和分布均可调控，而无需受限于金属焊料的材料结构特性，特别适用于微电子封装应用中要求高度精密性和可重复性的场景。此外，通过控制孔道的预设铲射，多个孔道7可以设置为规则排列，具有更优化的表面积，多个孔道7的均匀分布有利于凸点的应力均匀分布，降低凸点的热应力和热疲劳，提高键合的可靠性。

综上，本发明实施例的金属凸点由于其特殊的单孔空穴结构或多孔空穴结构，具有更好的可拉伸性能，在柔性基板和柔性芯片适应弯曲、拉伸等形变时，保持连接稳定，而不会发生断裂或失去连接，满足柔性电子器件的特殊应用场景。

以下结合附图对本发明实施例作完整说明。

实施例一：

请继续参阅图4，一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，所述方法包括：

首先在芯片的工艺面通过物理气相沉积技术沉积一层铜制种子层2薄膜。在种子层2上旋涂光刻胶，之后通过光刻技术将光刻胶图形化，得到凸点模板。继续使用氧等离子干法清洗的方式去除种子层2表面的有机物。完成清洗后将其浸泡在6ml的3-巯基-1-丙磺酸钠溶液中2h，使种子层2亲水。随后将聚苯乙烯颗粒滴至凸点模板的目标区域4内的种子层2表面，待聚苯乙烯颗粒的水分自行蒸发至干涸后，聚苯乙烯颗粒在目标区域4内完成其自组装过程。然后将其放入烘箱中进行烧结，烘箱的温度调节范围设置在100℃-120℃，烘烤时间设置在15min-30min。烧结结束后将其转移至电镀液中，在三电极体系（对电极：铜，参比电极：氯化银，工作电极：凸点模板）中进行电镀，形成第一层金属；随后继续在孔中重复上述自组装过程，并继续电镀第二层金属层6，依次类推交替沉积至所需要的空穴模型层5和金属层6。

在金属层6制备完成后，使用有机溶液将光刻胶去除，并完成聚苯乙烯颗粒的腐蚀，从而形成具有多孔空穴结构的焊接凸点1。之后使用种子层2相应的腐蚀溶液或离子束刻蚀的方法去除其余部分的种子层2。

实施例二：

请继续参阅图5，一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，所述方法包括：

首先在芯片的工艺面通过原子层沉积技术一层铜制种子层2薄膜。在晶圆上生长一层有机聚合物材料8，接着旋涂光刻胶，之后通过光刻技术将光刻胶图形化，利用光刻胶作为掩膜刻蚀聚合物材料8，并去除光刻胶，得到凸点模板。继续使用氧等离子干法清洗的方式去除种子层2表面的有机物。完成清洗后将其浸泡在6ml的3-巯基-1-丙磺酸钠溶液中2h，使种子层2亲水。随后将二氧化硅颗粒滴至凸点模板的目标区域4内的种子层2表面，待二氧化硅颗粒中的水分自行蒸发至干涸后，二氧化硅颗粒在目标区域4内完成其自组装过程。然后将其放入烘箱中进行烧结，烘箱的温度调节范围设置在100℃-120℃，烘烤时间设置在15min-30min。烧结结束后将其转移至电镀液中，在三电极体系（对电极：铜，参比电极：氯化银，工作电极：凸点模板）中进行电镀，形成第一层金属；随后继续在孔中重复上述自组装过程，并继续电镀第二层金属层6，依次类推交替沉积至所需要的空穴模型层5和金属层6。

在金属层6制备完成后，使用干法去除技术将聚合物材料8去除，并完成二氧化硅颗粒的腐蚀，从而形成具有多孔空穴结构的焊接凸点1。之后使用种子层2相应的腐蚀溶液或离子束刻蚀的方法去除其余部分的种子层2。

实施例三：

请继续参阅图6，一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，所述方法包括：

首先在晶圆的工艺面通过物理气相沉积技术沉积一层铜制种子层2薄膜。在晶圆上旋涂光刻胶，之后通过光刻技术将光刻胶图形化，得到凸点模板。继续使用氧等离子干法清洗的方式去除种子层2表面的有机物。完成清洗后将其浸泡在6ml的3-巯基-1-丙磺酸钠溶液中2h，使种子层2亲水。随后将聚苯乙烯颗粒滴至凸点模板的目标区域4内的种子层2表面，待聚苯乙烯颗粒的水分自行蒸发至干涸后，聚苯乙烯颗粒在目标区域4内完成其自组装过程。然后将其放入烘箱中进行烧结，烘箱的温度调节范围设置在100℃-120℃，烘烤时间设置在15min-30min。烧结结束后将其转移至电镀液中，在三电极体系（对电极：铜，参比电极：氯化银，工作电极：凸点模板）中进行电镀，形成金属层6。

在金属层6制备完成后，使用有机溶液将光刻胶去除，并完成聚苯乙烯颗粒的腐蚀，从而形成具有多孔空穴结构的焊接凸点1。之后使用种子层2相应的腐蚀溶液或离子束刻蚀的方法去除其余部分的种子层2。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。

以上对本申请所提供的一种适用于电子封装的连接结构的制备方法及连接结构，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

准备被接基材，在所述被接基材的表面沉积种子层；

在表面改性后的所述被接基材上旋涂光刻材料；

通过光刻技术将所述光刻材料图形化，形成具有多个目标区域的凸点模板；

在每个所述目标区域内交替沉积空穴模型层和金属层；其中，所述空穴模型层表征为至少一个颗粒体在所述目标区域内按照预设参数排列；其中，

沉积所述空穴模型层的步骤包括：

选取所述颗粒体的类型；

将多个所述颗粒体滴至所述目标区域内，自组装形成空穴模型层；

将具有所述空穴模型层的被接基材转移至烘箱中进行烧结；

去除所述空穴模型层和所述凸点模板，至少一个所述颗粒体一一对应形成至少一个孔道，得到多个具有空穴结构的焊接凸点；

其中，所述预设参数包括颗粒体粒径、颗粒体形状和颗粒体间隙中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，其特征在于，所述在每个所述目标区域内交替沉积空穴模型层和金属层包括：

每一次交替中沉积所述空穴模型层的次数大于或等于每一次交替中沉积所述金属层的次数。

3.根据权利要求1所述的一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，其特征在于，所述在每个所述目标区域内交替沉积空穴模型层和金属层之前包括：

将所述凸点模板置于3-巯基-1-丙磺酸钠溶液中，得到具有亲水表面的所述凸点模板。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，其特征在于，所述在每个所述目标区域内交替沉积空穴模型层和金属层包括：

沉积所述金属层的步骤包括：

在所述目标区域内电镀金属，形成金属层。

5.根据权利要求1所述的一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，其特征在于，所述在所述被接基材的表面沉积种子层之后包括：

在所述种子层上沉积聚合物材料；

所述通过光刻技术将所述光刻材料图形化包括：

通过光刻技术将所述聚合物材料和所述光刻材料图形化。

6.根据权利要求1或5所述的一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，其特征在于，所述去除所述空穴模型层和所述凸点模板包括：

在完成所有所述空穴模型层和所述金属层的沉积之后，去除所述空穴模型层；或者，

在每一次交替沉积所述空穴模型层和所述金属层之后，去除所述空穴模型层；

所述去除所述空穴模型层和所述凸点模板之后包括：

去除所述种子层除所述目标区域之外的部分。

7.根据权利要求1所述的一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，其特征在于，所述选取所述颗粒体的类型包括：

根据颗粒体形状，选取球形颗粒、椭圆形颗粒和多面体颗粒中的至少一种；和/或，

根据颗粒体粒径，选取多个同一粒径或不同粒径的颗粒体；和/或，

根据颗粒体间隙，选取多个形成同一间隙或不同间隙的颗粒体。

8.根据权利要求1所述的一种适用于电子封装的连接结构的制备方法，其特征在于，所述选取所述颗粒体的类型包括：

所述颗粒体为二氧化硅颗粒或聚苯乙烯颗粒。

9.一种适用于电子封装的连接结构，其特征在于，所述连接结构由权利要求1-8任意一项所述的适用于电子封装的连接结构的制备方法制备得到，所述连接结构包括：种子层，所述种子层被配置为沉积在被接基材上；所述种子层上连接有多个焊接凸点；其中，

每个所述焊接凸点内具有空穴结构，所述空穴结构包括至少一个孔道；

其中，在多个所述孔道的情况下，多个所述孔道在所述焊接凸点内按照预设参数排列。