[發(fā)明專利]低阿爾法BGA錫球的制備方法以及BGA錫球

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011090589.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN112192086A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林文良;吳華豐;袁鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶群崴電子材料有限公司
• 主分類號(hào): B23K35/26
• 分類號(hào): B23K35/26;B23K35/40;B23K35/14
• 代理公司: 深圳市鼎智專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44411
• 代理人: 黃曉玲

本發(fā)明提供一種低阿爾法BGA錫球的制備方法，包括提供制備所述BGA錫球所需的多種低純度的單質(zhì)釬料；去除每一所述單質(zhì)釬料中的雜質(zhì)以對(duì)所述單質(zhì)釬料進(jìn)行提純；將多種提純后的所述單質(zhì)釬料合金化后制備所述低阿爾法BGA錫球。本發(fā)明金屬直收率高，阿爾法粒子放射量低于0.001cph/cm²的水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及BGA錫球技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低阿爾法BGA錫球的制備 方法以及BGA錫球。

背景技術(shù)

電子設(shè)備的尺寸和操作電壓正不斷減小，半導(dǎo)體器件的體積在不斷地減小， 致使晶體管的尺寸和操作電壓也在不斷減小，對(duì)封裝技術(shù)和材料帶來了新的挑 戰(zhàn)。半導(dǎo)體器件的尺寸比例縮小，這就意味著半導(dǎo)體中的電路將更加密集、硅 片更薄、非永久性存儲(chǔ)器的電容電壓更低，這將導(dǎo)致半導(dǎo)體器件對(duì)軟錯(cuò)誤(軟 錯(cuò)誤是指由單晶硅輻射而造成設(shè)備暫時(shí)性功能故障)更加敏感，這是因?yàn)榈湍?的阿爾法粒子可以翻轉(zhuǎn)存儲(chǔ)單元或改變邏輯電路中時(shí)序。

半導(dǎo)體器件采用球柵陣列封裝(BGA，Ball GridArray)，球柵陣列封裝的 發(fā)展，焊接凸點(diǎn)尺寸更小、排列更密集，更加接近活度硅元件，BGA錫球內(nèi)的 短程低能阿爾法粒子(例如，²¹⁰Pb衰變會(huì)形成高能量的阿爾法輻射體²¹⁰Po)能 夠誘發(fā)軟錯(cuò)誤，因此需要去除釬料中的阿爾法放射體。

現(xiàn)有技術(shù)中，用于制備低阿爾法BGA錫球的主要方法有：

1、電解法。電解法是將原料在強(qiáng)酸中浸出，將浸出液作為電解液，放入吸 附雜質(zhì)的材料(如活性炭、各類吸附樹脂等)。該工藝需要使用到強(qiáng)酸，廢液不 易處理，容易引發(fā)環(huán)境問題，而且制備效率低下，不適宜大規(guī)模生產(chǎn)。

2、激光同位素分離法，利用激光單色性強(qiáng)的特點(diǎn)，使同位素光譜有選擇性 的激發(fā)，經(jīng)物理或化學(xué)的方法分離同位素。該方法可直接去除原料中含放射性 的同位素，但是該工藝能耗非常高，工業(yè)生產(chǎn)中不可行。

3、化學(xué)處理法，是通過加入化學(xué)添加劑經(jīng)氧化還原等一系列反應(yīng)合成出高 純金屬，由于采用了大量的化學(xué)添加劑，因此環(huán)境污染比較嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種低阿爾法BGA錫球的制備方法以及BGA錫球，采用基本 無污染的方法制備低阿爾法BGA錫球，金屬直收率高，阿爾法粒子放射量低于 0.001cph/cm²的水平。

本發(fā)明提供一種低阿爾法BGA錫球的制備方法，所述方法包括：

S10：提供制備所述BGA錫球所需的多種低純度的單質(zhì)釬料；

S20：去除每一所述單質(zhì)釬料中的雜質(zhì)以對(duì)所述單質(zhì)釬料進(jìn)行提純，具體包 括：

S21：將所述單質(zhì)釬料分別預(yù)先進(jìn)行真空蒸餾，包括：

將盛放有所述單質(zhì)釬料的坩堝放入至真空爐內(nèi)，真空爐密封并保證爐 內(nèi)的壓力達(dá)到一定值；

升溫到T1并保溫一定時(shí)間，所述T1的值小于所述單質(zhì)釬料和主要雜 質(zhì)中沸點(diǎn)較小的那一個(gè)的沸點(diǎn)值；

保溫結(jié)束后，取出揮發(fā)物和殘留物，得到初步提純的所述單質(zhì)釬料；

S22：將初步提純的所述單質(zhì)釬料進(jìn)行區(qū)域熔煉，包括：

將所述單質(zhì)釬料放入至區(qū)域熔煉爐內(nèi)并通入保護(hù)氣；

打開加熱系統(tǒng)以輸出高功率，設(shè)置于頭端的加熱線圈使得所述單質(zhì)釬 料融化；

降低所述加熱系統(tǒng)的輸出功率，將加熱線圈從頭端移動(dòng)到尾端進(jìn)而對(duì) 所述單質(zhì)釬料區(qū)域熔煉；

當(dāng)完成一次區(qū)域熔煉后，將加熱線圈重新移動(dòng)到所述單質(zhì)釬料的頭端， 冷卻后，再重復(fù)上一步驟；