[发明专利]Ni球、Ni芯球、钎焊接头、成形焊料、焊膏

说明书

技术领域

本发明涉及α射线量少的Ni球、用软钎料镀层覆盖Ni球而成的Ni芯球、使用Ni球或者Ni芯球的钎焊接头、使用Ni球或者Ni芯球的成形焊料、使用Ni球或者Ni芯球的焊膏。

背景技术

近年来，由于小型信息设备的发达，所搭载的电子部件正在迅速小型化。电子部件根据小型化的要求，为了应对连接端子的窄小化、安装面积的缩小化，正在应用在背面设置有电极的球栅阵列封装(以下称为“BGA”)。

利用BGA的电子部件中，例如有半导体封装体。半导体封装体中，具有电极的半导体芯片被树脂密封。半导体芯片的电极上形成有焊料凸块。该焊料凸块通过将焊料球接合于半导体芯片的电极而形成。利用BGA的半导体封装体以各焊料凸块与印刷基板的导电性焊盘接触的方式放置在印刷基板上，利用加热而熔融了的焊料凸块与焊盘接合，从而搭载于印刷基板。另外，为了应对进一步的高密度安装的要求，正在研究将半导体封装体沿高度方向堆叠而成的三维高密度安装。

但是，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，焊料球被压碎，电极间会发生连接短路。这在进行高密度安装上成为障碍。

所以，研究了利用由Ni等比软钎料的熔点高的金属形成的微小直径的球的焊料凸块。关于具有Ni球等的焊料凸块，在将电子部件安装于印刷基板时，即使半导体封装体的重量施加于焊料凸块，也能够利用在焊料的熔点下不熔融的Ni球支撑半导体封装体。因此，不会因半导体封装体的自重而使焊料凸块被压碎。作为相关技术，例如可列举出专利文献1。

此外，电子部件的小型化使高密度安装成为可能，但高密度安装会引起软错误的问题。软错误是指存在α射线进入到半导体集成电路(以下称为“IC”)的存储单元中从而改写存储内容的可能性。α射线被认为是通过软钎料合金中的U、Th、²¹⁰Po等放射性同位素发生α衰变而放射的。所以，近年来，进行了减少放射性同位素的含量的低α射线的软钎料材料的开发。

因此，如专利文献1所述那样的软钎料中所含的Ni球也要求减少由高密度安装所产生的软错误。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-261210号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，迄今为止，完全没有考虑到Ni球的α射线。因此，以下的问题尚未得到解决：在Ni球的钎焊接合后，伴随来自Ni球的放射性元素的扩散而释放α射线，自Ni球放射出的α射线进入到半导体芯片的存储单元而产生软错误。

如此，使用Ni球的钎焊接合部也产生减少α射线的必要性，但关于Ni球的α射线量，包括专利文献1在内至今没有进行过任何研究。可以认为这是由于以下原因：Ni球是将Ni材料加热至1500℃以上使其熔融而制造的，因此，认为释放α射线的²¹⁰Po等放射性同位素的含量通过挥发而充分减少，Ni的α射线不会成为软错误的原因。

然而，尚未证实通过以往进行的Ni球的制造条件，Ni球的α射线会减少至不会引起软错误的程度。²¹⁰Po的沸点为962℃，也可以认为在1500℃以上的加热下会使其充分挥发至不会产生软错误的程度。然而，Ni球制造时的加热并不是以使²¹⁰Po挥发作为目的，因此，在该温度下²¹⁰Po不一定充分地减少。不确定通过现有的Ni球的制造能否得到低α射线的Ni球。

此处，也可以考虑使用纯度高的Ni材料来制造Ni球，但没有必要连对Ni球的α射线量没有贡献的元素的含量都减少。另外，随便地使用高纯度的Ni也只会导致成本提高。

进而，关于Ni球，若表示以何种程度接近圆球的球形度较低，则在形成焊料凸块时，无法发挥控制焊点高度(stand-off height)这样的Ni球原本的功能。因此，会形成高度不均匀的凸块，在安装时产生问题。从以上的背景出发，期望球形度高的Ni球。

本发明的课题在于，提供即使含有一定量以上的Ni以外的杂质元素也α射线量少且球形度高的Ni球、用软钎料镀层覆盖Ni球而成的Ni芯球、使用Ni球或者Ni芯球的钎焊接头。

用于解决问题的方案