下的化线制造的化球的 SEM照片。图3为使用纯度超过99. 995%的化板制造的化球的沈Μ照片。沈Μ照片的倍 率为100倍。 阳106] α射线量的测定方法如W下所述。 阳107] · α射线量
[0108] α射线量的测定使用气流正比计数器的α射线测定装置。测定样品是将化球铺 满于300mmX300mm的平面浅底容器。将该测定样品放入α射线测定装置内，在PR-10气 流下放置24小时，然后测定α射线量。 阳109] 需要说明的是，测定中使用的PR-10气体（氣气90%-甲烧10%)是将PR-10气 体填充于储气瓶中后经过了 3周W上的气体。使用经过了 3周W上的储气瓶是为了遵守JEDEC(JointElectronDevicelingineeringCouncil;电子器件工程联合委员会）中规定 的α射线测定方法的指南，使得不会因进入到气体储气瓶的大气中的氮而产生α射线。
[0110] 将制作好的化球的元素分析结果、α射线量示于表1。 阳111][表 1] 阳112]
[0113] 如表1、图1和图2所示那样，使用纯度为99. 9%的化颗粒得到的化球和使用纯 度为99. 995%W下的化线得到的化球均显示出球形度为0. 990W上。另一方面，如表1 和图3所示那样，使用纯度超过99. 995%的化板得到的化球的球形度低于0. 95。因此，W下所示的实施例和比较例中，均使用利用99. 9%的化颗粒制造的化球来制作化忍球。
[0114] 实施例1
[0115] 对于利用纯度99. 9%的化颗粒制造的化球，在W下的条件下，形成Sn软针料锻 覆膜，从而制作化忍球。
[0116] 对于化忍球，W在直径250μm的化球上覆盖膜厚（单侧）为50μm的软针料锻 覆的方式，将电量设为约0. 17库仑，使用W下的锻液进行锻覆处理。通过沈Μ照片观察用 软针料锻覆膜覆盖的化忍球的截面，结果膜厚约为50μm。
[0117] 处理后，在大气中进行干燥，得到化忍球。
[011引软针料锻液如W下制成。
[0119] 在揽拌容器中，在调制锻液所需的水的1/3中加入全部的54重量％的甲横酸水溶 液，制成基液。接着，加入作为络合剂的硫醇化合物的一例即乙酷半脫氨酸，确认其溶解后， 加入作为其他络合剂的芳香族氨基化合物的一例即2, 2'-二硫代二苯胺。形成较淡的浅蓝 色的凝胶状的液体后迅速加入甲横酸亚锡。接着，加入锻液所需的水的2/3,最后加入表面 活性剂的一例即α-糞酪聚氧乙締酸巧010摩尔）3邑/1，锻液的调制结束。制成了锻液中的 甲横酸的浓度为2. 64mol/l、锡离子浓度为0. 337mol/L的锻液。
[0120] 本例中使用的甲横酸亚锡是W下述Sn片材作为原料制备而成的。 阳121] 关于作为软针料锻液的原料的Sn片材的元素分析、W及形成于化忍球的表面的 软针料锻覆膜的元素分析，对于U和化，通过高频电感禪合等离子体质谱法（ICP-MS分析） 来进行，对于其他元素，通过高频电感禪合等离子体发射光谱法（ICP-AES分析）来进行。对 于Sn片材的α射线量，除了将Sn片材铺满于300mmX300mm的平面浅底容器之外，与化球 同样地测定。化忍球的α射线量与前述化球同样地测定。另外，对于化忍球的球形度， 也在与化球相同的条件下进行测定。将运些测定结果示于表2。 阳122] 实施例2
[0123] 对于使用纯度99. 9 %的化颗粒制造的化球，形成膜厚（单侧）为50μm的 Sn-Ag-化软针料锻覆膜，从而制作化忍球。
[0124] 实施例2中，软针料锻液如下制成。
[01巧]在揽拌容器中加入调制锻液所需的水的1/3、W及全部的54重量％的甲横酸水溶 液，制成基液。接着，边揽拌边加入全部的所需量的氧化银，确认变得透明而完全没有黑色 沉淀后迅速加入全部的氨氧化铜，完全溶解后，加入作为络合剂的硫醇化合物的一例即乙 酷半脫氨酸，确认其溶解后，加入作为其他络合剂的芳香族氨基化合物的一例即2,2'-二 硫代二苯胺。形成较淡的浅蓝色的凝胶状的液体后迅速加入甲横酸亚锡。液体变为黄色 透明。接着，加入锻液所需的水的2/3,最后加入表面活性剂的一例即α-糞酪聚氧乙締酸 (Ε010摩尔）3邑/1，锻液的调制结束。制成了锻液中的甲横酸的浓度为2. 64111〇1/1、锡离子浓 度为0. 337mol/l、铜离子浓度为0. 005mol/l、银离子浓度为0. 0237mol/L的锻液。 阳1%] 如此制作锻液后，使用实施例1中使用的α射线量为0. 203c地/cm2的Sn片材、 曰射线量<0. 0010c地/cm2且纯度为6N的化板材、W及α射线量<0. 0010c地/cm2且纯度 为5N的Ag碎片材料，除此之外，与实施例1同样地制作锻液，制作化忍球，进行元素分析 和α射线量、球形度的测定。将测定结果示于表2。
[0127] 本例中，锡离子来自于上述Sn片材，对于银离子、铜离子，也分别来自于上述Ag碎 片材料、Cu板材。
[0128] 比较例1
[0129] 对于利用纯度99. 9%的化颗粒制造的化球，使用烙接法，在W下的条件下形成 Sn软针料覆膜，从而制作化忍球。具体而言，在难W软针焊的侣板的规定的位置设置多个 研鉢状的凹陷部。另外，使用前述Sn片材，通过公知的雾化法，预先制作直径为300μπι的 Sn球。在设置于侣基板的各凹陷部中逐个放入化球和Sn球，喷雾助焊剂。之后，将侣板在 加热炉中加热至270°C，使Sn球烙融。烙融Sn在化球周围浸润，利用表面张力覆盖化球。 如此制作比较例1的化忍球。软针料覆膜的膜厚（单侧）为50μπι。对于制作好的化忍 球，与实施例1同样地，测定元素分析和α射线量、球形度。将测定结果示于表2。
[0130][表引
[0131]
阳132] 根据表2,实施例1中显示α射线量小于O.OOlOcph/cm2。证实了W下结论，实施 例1的化忍球由于通过锻覆法形成软针料锻覆膜，所Wα射线量降低。
[0133] 实施例2中显示，将软针料锻覆膜的组成设为Sn-2. 95Ag-0. 29化时的软针料α 射线量小于0.OOlOcph/cm2。证实了W下结论，实施例2的化忍球与实施例1同样地通过 锻覆法形成软针料锻覆膜，从而α射线量降低。
[0134] 另外，实施例1、实施例2中制成的化忍球的α射线量即使在制成后经过1年也 没有观察到α射线上升。 阳135]另一方面，比较例1中显示，α射线量为0.183c地/cm2,显示出与Sn片材同等水平 的α射线量。因此，比较例1的化忍球无法降低至能够避免软错误的水平的α射线量。
【主权项】
1. 一种Cu芯球，其特征在于，其具备Cu球和覆盖该Cu球的表面的软钎料镀覆膜， 所述软钎料镀覆膜为Sn软钎料镀覆膜或由以Sn作为主要成分的无铅软钎料合金形成 的软钎料镀覆膜，U的含量为5ppb以下，Th的含量为5ppb以下， 该Cu球的纯度为99. 9%以上且99. 995%以下，Pb和/或Bi的含量的总量为lppm以 上，球形度为0.95以上，并且， Cu芯球的α射线量为0.0200cph/cm2以下。2. 根据权利要求1所述的Cu芯球，其α射线量为〇. 〇〇20cph/cm2以下。3. 根据权利要求1所述的Cu芯球，其α射线量为〇. 〇〇l〇cph/cm2以下。4. 根据权利要求1~3中的任一项所述的Cu芯球，其中，所述Cu球中的Pb和Bi的含 量总计为lppm以上。5. 根据权利要求1~4中的任一项所述的Cu芯球，其直径为1~1000μm。6. 根据权利要求1~5中的任一项所述的Cu芯球，其中，所述Cu球在利用所述软钎料 镀覆膜进行覆盖之前预先利用由选自Ni和Co中的1种元素以上形成的镀层进行了覆盖。7. 根据权利要求1~6中的任一项所述的Cu芯球，其中，所述Cu芯球的球形度为0. 95 以上。8. -种钎焊接头，其是使用权利要求1~7中的任一项所述的Cu芯球而形成的。
【专利摘要】提供能够抑制软错误、降低连接不良的Cu芯球。在Cu球的表面形成的软钎料镀覆膜由Sn软钎料镀覆膜或以Sn作为主要成分的无铅软钎料合金形成，U的含量为5ppb以下，Th的含量为5ppb以下，该Cu球的纯度为99.9％以上且99.995％以下，Pb和/或Bi的含量的总量为1ppm以上，球形度为0.95以上，所得Cu芯球的α射线量为0.0200cph/cm2以下。
【IPC分类】B23K35/14, B22F1/00, H01L21/60, C22C13/00, H05K3/34, B22F1/02, B23K35/26
【公开号】CN105392580
【申请号】CN201380077610
【发明人】川崎浩由, 桥本知彦, 池田笃史, 六本木贵弘, 相马大辅, 佐藤勇, 川又勇司
【申请人】千住金属工业株式会社
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2013年6月19日
【公告号】EP3012047A1, US20160148885, WO2014203348A1