[发明专利]制造芯球的方法

说明书

本发明涉及芯球、焊膏、成形焊料、助焊剂涂布芯球以及焊料接头。本发明提供抑制软错误的产生、设为在安装处理中不会成为问题的接合熔融温度的低α射线量的芯球、焊膏、成形焊料、助焊剂涂布芯球以及焊料接头。所述芯球作为核的金属粉为球体，作为金属粉使用Cu球时的纯度为99.9％以上且99.995％以下，Pb或Bi任一者的含量、或者Pb和Bi的总含量为1ppm以上，Cu球的球形度为0.95以上。覆盖于Cu球的焊料镀覆膜为Sn‑Bi系合金。焊料镀覆膜中所含的U为5ppb以下、Th为5ppb以下。芯球的α射线量为0.0200cph/cm²以下。

本申请是申请日为2015年2月4日、申请号为201510058686.4、发明名称为“芯球、焊膏、成形焊料、助焊剂涂布芯球以及焊料接头”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及实现了接合温度的低温化的α射线量少的芯球、焊膏、成形焊料(formed solder；成形为规定形状的焊料)、助焊剂涂布芯球以及焊料接头。

背景技术

近年来，由于小型信息设备的发达，所搭载的电子部件的急速的小型化正在进行。电子部件根据小型化的要求，为了应对连接端子的狭窄化、安装面积的缩小化，采用了将电极设置于背面的球栅阵列封装(以下称为“BGA”)。

对于在半导体封装体中应用BGA而得到的电子部件，具备电极的半导体芯片被树脂密封，而且在半导体芯片的电极上形成有焊料凸块。焊料凸块是将焊料球接合于半导体芯片的电极而成的，通过与印刷电路板的导电性焊盘接合将半导体芯片安装于印刷电路板。

近年来，为了应对进一步的高密度安装的要求，研究了半导体封装体在高度方向上堆叠的三维的高密度安装。

在进行了三维高密度安装的半导体封装体中应用BGA时，由于半导体封装体的自重，焊料球有时被压碎。还可以想到的是，发生这样的情况时，焊料从电极露出，会发生电极间的短路(short)。

为了消除这样的问题，研究了采用硬度高于焊料球的球。作为硬度高的球，研究了使用Cu球、Cu芯球的焊料凸块。Cu芯球是指在Cu球的表面形成有焊料覆膜(焊料镀覆膜)的球。

Cu球、Cu芯球由于在焊料的熔点下不熔融，所以即使半导体封装体的重量施加于焊料凸块，安装处理时焊料凸块也不会被压碎，因此可以可靠地支撑半导体封装体。作为Cu球等的相关技术，例如可以举出专利文献1。

然而，电子部件的小型化虽然使高密度安装成为可能，但高密度安装会引起软错误(soft error)之类的问题。软错误是指存在α射线进入半导体集成电路(IC电路)的存储单元中而改写存储内容的可能性。

认为α射线是通过焊料合金中的U、Th、Po等放射性元素、Pb、Bi等中所含的放射性同位素经过β衰变并进行α衰变而放射的。

近年来，正在进行降低了放射性元素的含量的低α射线的焊料材料的开发。作为相关文献，例如可以举出专利文献2。

专利文献3中公开了如下的技术：作为利用镀层覆盖焊料球的表面而成的芯球，通过利用Sn-Bi合金构成镀层，从而进行熔点的低温化，使低温下的回流焊成为可能。进而，专利文献4中公开了将作为焊料材料使用的Bi的α射线量抑制至0.0100cph/cm²以下的技术。专利文献5中公开了实现接合强度和熔点的低温化的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第95/24113号

专利文献2：日本特许第4472752号公报

专利文献3：国际公开2013-14166号

专利文献4：日本特开2013-185214号公报