[发明专利]软钎料材料、焊料接头及软钎料材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及以Sn为主要成分的软钎料材料、焊料接头及软钎料材料的制造方法。

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”)。

在利用BGA的电子部件中，例如有半导体封装体。在半导体封装体中，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，为了使焊料球接合于电极，需要抑制焊料球的表面形成金属氧化膜。另外，在焊料球与助焊剂混合而用作焊膏时，需要抑制保存时的粘度上升。

在此，焊料球表面所形成的氧化膜的膜厚与黄色度存在比例关系。

因此，提出了如下技术：使用黄色度为规定值以下、即氧化膜为规定值以下的焊料球，通过加热破坏氧化膜，从而使其可以接合(例如，参见专利文献1)。该专利文献1中公开的是，首先，挑选制造后表面的黄化度成为10以下的焊料球，并严格管理保存状态，由此防止焊料球表面的黄化，即，抑制焊料球表面的SnO氧化膜的生长，同时在用该焊料球形成的焊料凸块的表面形成SnO氧化膜及SnO₂氧化膜。

另外，提出了在焊料球的表面形成规定值的氧化膜，从而可以抑制粘度上升的技术(例如，参见专利文献2)。该专利文献2中公开的是，通过在焊料颗粒表面形成由SnO或以SnO₂为主要成分的氧化锡构成的氧化覆膜，可以抑制与助焊剂混合/搅拌而制造的焊料膏制作后的粘度经时上升。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-248156号公报

专利文献2:日本专利第4084657号公报

发明内容

发明要解决的问题

对于以Sn为主要成分的焊料球而言，Sn与空气中的O₂发生反应而形成SnO膜。如果该膜厚增加，则软钎焊时难以用助焊剂去除，如果焊料球的表面残留有氧化膜，则润湿性变差。另外，如果氧化膜厚增加，则黄色度上升。有时利用黄色度作为焊料球的外观检査，如果不能抑制氧化膜厚的增加，则焊料球被判断为不适用的可能性变高。

在专利文献1中，通过严格管理保存状态，可抑制焊料球表面的SnO氧化膜生长。另外，专利文献1中，着眼于作为晶质的SnO₂氧化膜因伴随焊料球的熔融的内部变形而容易破损，从而使软钎料与电极端子的接合性提高，但除了保存状态的管理以外，完全没有公开利用氧化膜的组成抑制氧化膜生长的内容。进而，关于专利文献2，完全没有公开抑制SnO氧化膜生长的内容。

因此，本发明的目的在于，提供可以抑制氧化膜生长、从而保存性及润湿性良好的软钎料材料、焊料接头及软钎料材料的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人等发现，通过用具有SnO及SnO₂的覆盖层覆盖以Sn为主要成分的软钎料层，可以抑制氧化膜生长。需要说明的是，所谓具有SnO及SnO₂的覆盖层，是指由以SnO为主要成分的氧化锡构成的氧化覆膜层、及由以SnO₂为主要成分的氧化锡构成的氧化覆膜层。在以下的说明中也是同样的。

因此，本发明的第1方面是一种软钎料材料，具备：软钎料层，其包含由Sn含量为40％以上的合金构成的金属材料或Sn含量为100％的金属材料；和覆盖软钎料层的表面的覆盖层，该软钎料材料为直径1～1000μm的球体，

覆盖层在软钎料层的外侧形成SnO膜，且在SnO膜的外侧形成SnO₂膜，覆盖层的厚度大于0nm且为4.5nm以下。

本发明的第2方面如第1方面所述的软钎料材料，其在L*a*b*色度体系中的黄色度为5.7以下。

本发明的第3方面是一种软钎料材料，具备：软钎料层，其包含由Sn含量为40％以上的合金构成的金属材料或Sn含量为100％的金属材料；和覆盖软钎料层的表面的覆盖层，该软钎料材料为直径1～1000μm的球体，