[发明专利]一种低α剂量锡或低α剂量锡合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低α剂量锡或锡合金，其由以下步骤制成：S1.将纯锡或锡合金倒入熔炼炉中熔炼得到锡块或锡合金块，然后将锡块熔化分制成多个锡锭或锡合金锭；S2.对各个锡锭或锡合金锭分别进行提纯处理得到精炼锡或精炼锡合金，将精炼锡或锡合金通过真空蒸馏分离去除精炼锡中的部分杂质得到纯度为99.999％的5N纯度锡或5N纯度锡合金；S3.将5N纯度锡或5N纯度锡合金通过激光同位素分离去除²¹⁰Pb²⁰⁶Bi，得到U和Th的含量均为3ppb以下，Pb和Bi的含量均为0.5ppb以下，且除O、C、N、H、S、P气体成分外的纯度为6N以上的低α剂量锡或锡合金。本发明还提供了该低α剂量锡或低α剂量锡合金的制备方法。本发明所提供的低α剂量锡或低α剂量锡合金的α剂量非常低，且纯度较高。

技术领域

本发明涉及一种低α剂量锡或低α剂量锡合金及其制备方法。

背景技术

在半导体器件封装中，通常是用焊料将集成电路(IC)芯片连接到基板上，如果连接IC电路的焊料中含有α-粒子放射源会导致封装半导体器件受到损害。目前，IC电路正向着小型化高密度化及高容量化不断发展，受到来自半导体芯片附近材料的α射线的影响而导致软件错误发生的情况越来越多。因此，对焊料及锡的高纯度化和低α剂量提出了很高的要求。现有技术中，低α剂量锡主要通过电解精炼的方法制得，这种方法制备得到的低α剂量锡的纯度为5N以上，纯度还不够高。

申请号为CN200680023927.0的专利公开了“高纯度锡或锡合金及高纯度锡的制造方法”，其中，所述高纯度锡的U和Th各自的含量为5ppb以下，Pb和Bi各自的含量为1ppm以下，并且纯度为5N以上(条件是，O、C、N、H、S、P的气体成分除外),α射线计数为0.001cph/cm²以下。该专利虽然能有效降低α剂量，但是其高纯度锡或锡合金的纯度还不够高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低α剂量锡或低α剂量锡合金，其α剂量非常低，且纯度较高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种低α剂量锡或低α剂量锡合金，其由以下步骤制成：

S1.将纯锡或锡合金倒入熔炼炉中熔炼得到锡块或锡合金块，然后将锡块或锡合金块熔化分制成多个锡锭或锡合金锭；

S2.对步骤S1得到的各个锡锭或锡合金锭分别进行提纯处理得到精炼锡或精炼锡合金，将精炼锡或精炼锡合金通过真空蒸馏分离去除部分杂质得到纯度为99.999％的5N纯度锡或5N纯度锡合金；

S3.将步骤S2得到的5N纯度锡或5N纯度锡合金通过激光同位素分离去除²¹⁰Pb²⁰⁶Bi，得到U和Th的含量均为3ppb以下，Pb和Bi的含量均为0.5ppb以下，且除O、C、N、H、S、P气体成分外的纯度为6N以上的低α剂量锡或低α剂量锡合金。

进一步地，所述步骤S2中，真空蒸馏分离为三级真空蒸馏，第一级真空蒸馏的温度为1050-1150℃，真空度为0.7-0.9PA，第二级真空蒸馏的温度为1150-1200℃，真空度为0.7-0.9PA，第三级真空蒸馏的温度为1180-1250℃，真空度为0.8-1PA。

进一步地，所述步骤S3中，激光同位素分离的操作步骤为：将步骤S2得到的5N纯度锡或5N纯度锡合金置于坩埚中，真空度为0.8-1PA条件下升温至1180-1250℃将5N纯度锡或5N纯度锡合金加热蒸发成锡或锡合金蒸气，将激光发射器设置于坩埚上方，开启激光发射器照射坩埚内的锡蒸气或锡合金蒸气去除同位素²¹⁰Pb和²⁰⁶Bi，锡蒸气或锡合金蒸气中被照射电离的锡或锡合金被位于激光发射器旁边的精料收集器收集即得低α剂量锡或低α剂量锡合金，锡蒸气或锡合金蒸气中没有被照射电离的锡或锡合金被位于激光发射器上方的贫料收集器收集。