近年来,随着电子设备越来越小型化、多功能化和高性能化,促使2D集成封装技术向2.5D或3D集成封装发展。传统互连技术,如球栅阵列、可控塌陷芯片连接等,已难以满足微小节距的高密度芯片封装的需求。由于铜材料高熔点的特性,铜柱凸块在回流工艺过程中不会塌陷,提高了芯片的互连密度及可靠性,可为集成电路封装提供更多的I/O数,为芯片性能的提升提供更多的可能。铜柱凸块的电化学沉积过程中有电流密度大、速度快的特点,必须加入电镀添加剂来辅助生产,从而使铜柱凸块达到铜面平整度和高度统一性的要求。为了开发适用于高速铜柱电镀用的添加剂体系,本论文的主要研究工作如下:（1）通过循环伏安剥离法、赫尔槽实验、小硅晶片铜柱电镀方法初步筛选出铜柱凸块电镀添加剂体系“加速剂SPS-抑制剂PE6400-整平剂PL4”。（2）通过添加剂配方优化实验和工艺优化实验,探究添加剂组分以及工艺参数条件对铜柱凸块电镀均匀性的影响规律。实验结果表明,铜柱凸块的微观均匀性主要受整平剂浓度、电镀液的对流、电流密度三个因素的影响。整平剂的浓度越大,电镀液的对流强度越大,电镀铜柱的TIR值越小。电流密度越大,电镀铜柱的TIR值越大。铜柱凸块的高度均一性主要受电镀设备的影响,水平电镀设备更有利于电镀得到高均一性的铜柱。（3）通过优化实验,在实验室条件下,在50 mm*50 mm的小硅晶片上,电镀的铜柱凸块TIR=3.42%、WID=4.54%,具有优良的铜面平整度和高度均一性。（4）通过工业验证,在12 inch晶圆片上,电镀的铜柱凸块TIR=-1.5%,WID=3.5%,WIW=5.3%,满足可靠性要求。（5）物性测试结果表明,开发配方的电镀铜柱凸块具有优良的平整度、共面性,无空洞,抗腐蚀性强,可靠性高等特点。