[发明专利]Cu芯球

说明书

技术领域

本发明涉及α射线量少的Cu芯球。

背景技术

近年来，由于小型信息设备的发展，所搭载的电子部件正在进行急速的小型化。对电子部件而言，为了应对小型化的要求所带来的连接端子的狭小化、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”)。

应用BGA的电子部件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所密封。在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。应用BGA的半导体封装体通过利用加热而熔融的焊料凸块与印刷基板的导电性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，研究了半导体封装体在高度方向上堆叠的三维高密度安装。

然而，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，焊料球有时会被压碎。也可以认为，如果发生这样的情况，则软钎料从电极露出，使电极间连接，从而发生短路。

因此，研究了由与电子部件的电极接合的Cu芯球形成的焊料凸块。Cu芯球是指，在Cu球的表面形成有软钎料覆膜的球。使用Cu芯球而形成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，也可以利用在软钎料的熔点下不熔融的Cu球支撑半导体封装体。因此，不会由于半导体封装体的自重而压碎焊料凸块。作为相关技术，例如可以举出专利文献1。

专利文献1中公开球形度高的Cu球的发明，还记载了在Cu球上形成有软钎料覆膜的Cu芯球。该文献中示例了构成元素包含Pb和Sn的Pb-Sn软钎料。另外，该文献中，作为覆膜的形成方法，镀覆法、熔接法、硬钎焊法等作为等价的方法被公开。其中，作为镀覆法，公开了转筒滚镀等电镀法。

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(以下，称为“IC”)的存储单元中而改写存储内容的可能性。认为α射线是通过软钎料合金中的U、Th、²¹⁰Po等放射性元素进行α衰变而放射的。因此，近年来，正在进行降低了放射性元素的含量的低α射线的软钎料材料的开发。作为相关文献，例如可以列举出专利文献2。

专利文献2中公开了α射线量低的Sn锭的发明，记载了，为了降低α射线量，不仅单纯地进行电解精炼，而且通过将吸附剂悬浮于电解液来吸附Pb、Bi从而降低α射线量。

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

发明内容

发明要解决的问题

本发明的问题在于，提供抑制软错误的发生的Cu芯球，具体而言，提供α射线量少的Cu芯球。

然而，专利文献1中完全没有考虑降低Cu芯球的α射线量的问题。另外，该文献中，对于构成软钎料覆膜的软钎料合金，仅仅作为背景技术的说明而唯一公开了Pb-Sn合金。关于α射线，在Sn中作为杂质而含有的Pb的同位素²¹⁰Pb在以²¹⁰Pb→²¹⁰Bi→²¹⁰Po→²⁰⁶Pb进行衰变的过程中，自²¹⁰Po放射α射线。该文献中唯一公开的Pb-Sn软钎料合金由于大量含有Pb而被认为还含有放射性元素²¹⁰Pb。因此，即使将该软钎料合金用于Cu芯球的软钎料覆膜，专利文献1中也完全没有考虑降低α射线量的问题，因此，无论如何也不会想到该文献中公开的Cu芯球显示出低的α射线量。

专利文献2中记载了，如前述那样，通过在电解液、电极静止的状态下进行的电解精炼，去除Sn锭中的Pb、Bi而降低α射线量。然而，该文献中，关于对Cu球进行Sn镀覆、在Cu球和电解液流动的状态下进行电镀，没有任何公开。另外，该文献所述的电解精炼中，电解析出面限定于单向，因此，无法对Cu球这样的微小工件形成膜厚均匀的镀覆膜。