[發明專利]制造芯球的方法

有效

• 申請號: 201610917148.0
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN106862794B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 川崎浩由;近藤茂喜;池田篤史;六本木貴弘;相馬大輔;佐藤勇
• 申請（專利權）人: 千住金屬工業株式會社
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/30;C22C9/00;C22C12/00;C22C13/00;C22C13/02;C22F1/08;H01B1/02;H01L23/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明涉及芯球、焊膏、成形焊料、助焊劑涂布芯球以及焊料接頭。本發明提供抑制軟錯誤的產生、設為在安裝處理中不會成為問題的接合熔融溫度的低α射線量的芯球、焊膏、成形焊料、助焊劑涂布芯球以及焊料接頭。所述芯球作為核的金屬粉為球體，作為金屬粉使用Cu球時的純度為99.9％以上且99.995％以下，Pb或Bi任一者的含量、或者Pb和Bi的總含量為1ppm以上，Cu球的球形度為0.95以上。覆蓋于Cu球的焊料鍍覆膜為Sn?Bi系合金。焊料鍍覆膜中所含的U為5ppb以下、Th為5ppb以下。芯球的α射線量為0.0200cph/cm²以下。

本申請是申請日為2015年2月4日、申請號為201510058686.4、發明名稱為“芯球、焊膏、成形焊料、助焊劑涂布芯球以及焊料接頭”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及實現了接合溫度的低溫化的α射線量少的芯球、焊膏、成形焊料(formed solder；成形為規定形狀的焊料)、助焊劑涂布芯球以及焊料接頭。

背景技術

近年來，由于小型信息設備的發達，所搭載的電子部件的急速的小型化正在進行。電子部件根據小型化的要求，為了應對連接端子的狹窄化、安裝面積的縮小化，采用了將電極設置于背面的球柵陣列封裝(以下稱為“BGA”)。

對于在半導體封裝體中應用BGA而得到的電子部件，具備電極的半導體芯片被樹脂密封，而且在半導體芯片的電極上形成有焊料凸塊。焊料凸塊是將焊料球接合于半導體芯片的電極而成的，通過與印刷電路板的導電性焊盤接合將半導體芯片安裝于印刷電路板。

近年來，為了應對進一步的高密度安裝的要求，研究了半導體封裝體在高度方向上堆疊的三維的高密度安裝。

在進行了三維高密度安裝的半導體封裝體中應用BGA時，由于半導體封裝體的自重，焊料球有時被壓碎。還可以想到的是，發生這樣的情況時，焊料從電極露出，會發生電極間的短路(short)。

為了消除這樣的問題，研究了采用硬度高于焊料球的球。作為硬度高的球，研究了使用Cu球、Cu芯球的焊料凸塊。Cu芯球是指在Cu球的表面形成有焊料覆膜(焊料鍍覆膜)的球。

Cu球、Cu芯球由于在焊料的熔點下不熔融，所以即使半導體封裝體的重量施加于焊料凸塊，安裝處理時焊料凸塊也不會被壓碎，因此可以可靠地支撐半導體封裝體。作為Cu球等的相關技術，例如可以舉出專利文獻1。

然而，電子部件的小型化雖然使高密度安裝成為可能，但高密度安裝會引起軟錯誤(soft error)之類的問題。軟錯誤是指存在α射線進入半導體集成電路(IC電路)的存儲單元中而改寫存儲內容的可能性。

認為α射線是通過焊料合金中的U、Th、Po等放射性元素、Pb、Bi等中所含的放射性同位素經過β衰變并進行α衰變而放射的。

近年來，正在進行降低了放射性元素的含量的低α射線的焊料材料的開發。作為相關文獻，例如可以舉出專利文獻2。

專利文獻3中公開了如下的技術：作為利用鍍層覆蓋焊料球的表面而成的芯球，通過利用Sn-Bi合金構成鍍層，從而進行熔點的低溫化，使低溫下的回流焊成為可能。進而，專利文獻4中公開了將作為焊料材料使用的Bi的α射線量抑制至0.0100cph/cm²以下的技術。專利文獻5中公開了實現接合強度和熔點的低溫化的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第95/24113號

專利文獻2：日本特許第4472752號公報

專利文獻3：國際公開2013-14166號

專利文獻4：日本特開2013-185214號公報