JP2001001180A - 半田材料及びそれを用いた電子部品 - Google Patents
半田材料及びそれを用いた電子部品Info
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- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子部材と基板を接続するための半田材料であ
って落下衝撃性に優れた半田材料、及びこれを用いた電
子部品を提供する。 【解決手段】Ｃｕ：０．１０〜２．０重量％、Ａｇ：
０．１０〜５．０重量％、Ｐｂ：０．００１〜１．０重
量％、残部Ｓｎと不可避不純物からなる組成で、該組成
中のＺｎ含有量が０．１重量％以下である半田材料とし
た。
って落下衝撃性に優れた半田材料、及びこれを用いた電
子部品を提供する。 【解決手段】Ｃｕ：０．１０〜２．０重量％、Ａｇ：
０．１０〜５．０重量％、Ｐｂ：０．００１〜１．０重
量％、残部Ｓｎと不可避不純物からなる組成で、該組成
中のＺｎ含有量が０．１重量％以下である半田材料とし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半田材料及びそれを
用いた電子部品に関するものであり、さらに詳しくは、
ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、バンプ接合、フリッ
プチップ接合などの電子部材の電極と基板の電極を半田
材料を用いて接合するマイクロ接合に使用され、該半田
接合部での耐衝撃性に優れた半田材料及びそれを用いた
電子部品に関する。
用いた電子部品に関するものであり、さらに詳しくは、
ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、バンプ接合、フリッ
プチップ接合などの電子部材の電極と基板の電極を半田
材料を用いて接合するマイクロ接合に使用され、該半田
接合部での耐衝撃性に優れた半田材料及びそれを用いた
電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、電子部材の電極と基板の電極を半
田材料を用いて接合するボールグリッドアレイ（ＢＧ
Ａ）、バンプ接合、フリップチップ接合などのマイクロ
接合方法として、半田ボールを電極間に配列し、加熱
を行ってバンプを形成する方法、半田ワイヤを用い、
ボールボンディング方法によって電極上にボールを形成
して電極間に配列し、加熱を行ってバンプを形成する方
法、マスクを用いて電極上に半田ペースト，半田めっ
き皮膜を形成し、加熱を行ってバンプを形成する方法、
等が知られている。
田材料を用いて接合するボールグリッドアレイ（ＢＧ
Ａ）、バンプ接合、フリップチップ接合などのマイクロ
接合方法として、半田ボールを電極間に配列し、加熱
を行ってバンプを形成する方法、半田ワイヤを用い、
ボールボンディング方法によって電極上にボールを形成
して電極間に配列し、加熱を行ってバンプを形成する方
法、マスクを用いて電極上に半田ペースト，半田めっ
き皮膜を形成し、加熱を行ってバンプを形成する方法、
等が知られている。
【０００３】ところで近年、上記した半田材料を用いて
電極間をマイクロ接合して形成される電子部品で構成さ
れる電子機器の中には、人が携帯して使用する小型のも
のが増えてきており、例えば携帯電話、携帯用のオーデ
ィオ機器やカメラ，ビデオカメラ等が挙げられる。これ
ら携帯して使用する電子機器は落下により衝撃を受ける
機会が多く、とりわけ携帯電話は胸ポケットに入れて持
ち運ぶため、屈んだ際に誤って落としてしまうケースが
多い。
電極間をマイクロ接合して形成される電子部品で構成さ
れる電子機器の中には、人が携帯して使用する小型のも
のが増えてきており、例えば携帯電話、携帯用のオーデ
ィオ機器やカメラ，ビデオカメラ等が挙げられる。これ
ら携帯して使用する電子機器は落下により衝撃を受ける
機会が多く、とりわけ携帯電話は胸ポケットに入れて持
ち運ぶため、屈んだ際に誤って落としてしまうケースが
多い。
【０００４】一方、従来から半田材料には、耐熱疲労特
性に優れた組成のものが提案されている。例えば特開平
５−５０２８６号には、−５５〜１２５℃の１０００サ
イクルの条件に耐える半田材料として、３〜５重量％Ａ
ｇ、０．５〜３．０重量％Ｃｕ及び残部Ｓｎからなる半
田材料が提案されている。また耐疲労性に優れた半田材
料として特開平１１−５１８９号には、所定量のＩｎ，
Ｇａ等と残部がＰｂ−Ｓｎからなる半田材料が提案され
ている。
性に優れた組成のものが提案されている。例えば特開平
５−５０２８６号には、−５５〜１２５℃の１０００サ
イクルの条件に耐える半田材料として、３〜５重量％Ａ
ｇ、０．５〜３．０重量％Ｃｕ及び残部Ｓｎからなる半
田材料が提案されている。また耐疲労性に優れた半田材
料として特開平１１−５１８９号には、所定量のＩｎ，
Ｇａ等と残部がＰｂ−Ｓｎからなる半田材料が提案され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来にお
いては、耐衝撃性に着目した組成の半田材料は提案され
ていない。これに対し、電子部材と基板を半田材料を用
いてマイクロ接合した場合の落下衝撃性を向上させた半
田材料が求められている。本発明は前述の事情に鑑みな
されたものであり、その目的とするところは、電子部材
と基板を接続するための半田材料において落下衝撃性を
向上させた半田材料を提供すること、及び、電子部材と
基板を半田材料で接続した電子部品において落下衝撃性
を向上させた電子部品を提供することにある。
いては、耐衝撃性に着目した組成の半田材料は提案され
ていない。これに対し、電子部材と基板を半田材料を用
いてマイクロ接合した場合の落下衝撃性を向上させた半
田材料が求められている。本発明は前述の事情に鑑みな
されたものであり、その目的とするところは、電子部材
と基板を接続するための半田材料において落下衝撃性を
向上させた半田材料を提供すること、及び、電子部材と
基板を半田材料で接続した電子部品において落下衝撃性
を向上させた電子部品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成するため
に、本願発明者等は鋭意研究を重ねた結果、所定量のＣ
ｕ，Ａｇ，Ｐｂ，Ｓｎの共存において、Ｚｎ含有量を所
定以下とすることで、前述の課題を達成できることを知
見し、本発明に至った。すなわち本発明の請求項１は、
Ｃｕ：０．１０〜２．０重量％、Ａｇ：０．１０〜５．
０重量％、Ｐｂ：０．００１〜１．０重量％及び残部が
Ｓｎと不可避不純物からなる組成の半田材料であって、
前記組成中のＺｎ含有量を０．１重量％以下とした半田
材料である。
に、本願発明者等は鋭意研究を重ねた結果、所定量のＣ
ｕ，Ａｇ，Ｐｂ，Ｓｎの共存において、Ｚｎ含有量を所
定以下とすることで、前述の課題を達成できることを知
見し、本発明に至った。すなわち本発明の請求項１は、
Ｃｕ：０．１０〜２．０重量％、Ａｇ：０．１０〜５．
０重量％、Ｐｂ：０．００１〜１．０重量％及び残部が
Ｓｎと不可避不純物からなる組成の半田材料であって、
前記組成中のＺｎ含有量を０．１重量％以下とした半田
材料である。
【０００７】請求項２は、Ｃｕ：０．５０〜０．９重量
％、Ａｇ：０．２５〜０．５０重量％、Ｐｂ：０．００
５〜０．９重量％及び残部がＳｎと不可避不純物からな
る組成の半田材料であって、前記組成中のＺｎ含有量を
０．１重量％以下とした半田材料である。
％、Ａｇ：０．２５〜０．５０重量％、Ｐｂ：０．００
５〜０．９重量％及び残部がＳｎと不可避不純物からな
る組成の半田材料であって、前記組成中のＺｎ含有量を
０．１重量％以下とした半田材料である。
【０００８】請求項３は、Ｃｕ：０．１０〜２．０重量
％、Ａｇ：０．１０〜５．０重量％、Ｐｂ：０．００１
〜１．０重量％及び残部がＳｎと不可避不純物からなる
組成で、且つ前記組成中のＺｎ含有量を０．１重量％以
下とした半田材料を用いて、電子部材と基板を接合した
電子部品である。
％、Ａｇ：０．１０〜５．０重量％、Ｐｂ：０．００１
〜１．０重量％及び残部がＳｎと不可避不純物からなる
組成で、且つ前記組成中のＺｎ含有量を０．１重量％以
下とした半田材料を用いて、電子部材と基板を接合した
電子部品である。
【０００９】請求項４は、Ｃｕ：０．５０〜０．９重量
％、Ａｇ：０．２５〜０．５０重量％、Ｐｂ：０．００
５〜０．９重量％及び残部がＳｎと不可避不純物からな
る組成で、且つ前記組成中のＺｎ含有量を０．１重量％
以下とした半田材料を用いて、電子部材と基板を接合し
た電子部品である。
％、Ａｇ：０．２５〜０．５０重量％、Ｐｂ：０．００
５〜０．９重量％及び残部がＳｎと不可避不純物からな
る組成で、且つ前記組成中のＺｎ含有量を０．１重量％
以下とした半田材料を用いて、電子部材と基板を接合し
た電子部品である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に基づいて本発
明をさらに説明する。
明をさらに説明する。
【００１１】本発明に係る半田材料の組成において、原
料としてのＳｎは９９．９重量％以上の高純度Ｓｎを用
いることが好ましい。さらに好ましくは９９．９９重量
％以上である。Ｓｎ原料が高純度である程、不可避不純
物中に、前述した本発明の課題に対し有害であるＺｎ等
の有害元素の混入を避けることができるためである。
料としてのＳｎは９９．９重量％以上の高純度Ｓｎを用
いることが好ましい。さらに好ましくは９９．９９重量
％以上である。Ｓｎ原料が高純度である程、不可避不純
物中に、前述した本発明の課題に対し有害であるＺｎ等
の有害元素の混入を避けることができるためである。
【００１２】所定量のＣｕ，Ａｇ及びＳｎとの共存にお
いて、Ｐｂ含有量は０．００１〜１．０重量％であるこ
とが必要である。Ｐｂ含有量が０．００１重量％未満の
場合、及び１．０重量％を越えた場合、半田材料の落下
衝撃性の向上が不十分である。また、落下衝撃性の向上
の為のさらに好ましいＰｂ含有量は、０．００５〜０．
９重量％である。
いて、Ｐｂ含有量は０．００１〜１．０重量％であるこ
とが必要である。Ｐｂ含有量が０．００１重量％未満の
場合、及び１．０重量％を越えた場合、半田材料の落下
衝撃性の向上が不十分である。また、落下衝撃性の向上
の為のさらに好ましいＰｂ含有量は、０．００５〜０．
９重量％である。
【００１３】所定量のＰｂ，Ａｇ及びＳｎとの共存にお
いて、Ｃｕ含有量は０．１０〜２．０重量％であること
が必要である。Ｃｕ含有量が０．１０重量％未満の場合
及び２．０重量％を越えた場合、半田材料の落下衝撃性
の向上が不十分である。また、落下衝撃性の向上の為の
さらに好ましいＣｕ含有量は、０．５０〜０．９重量％
である。
いて、Ｃｕ含有量は０．１０〜２．０重量％であること
が必要である。Ｃｕ含有量が０．１０重量％未満の場合
及び２．０重量％を越えた場合、半田材料の落下衝撃性
の向上が不十分である。また、落下衝撃性の向上の為の
さらに好ましいＣｕ含有量は、０．５０〜０．９重量％
である。
【００１４】所定量のＰｂ，Ｃｕ及びＳｎとの共存にお
いて、Ａｇ含有量は０．１０〜５．０重量％であること
が必要である。Ａｇ含有量が０．１０重量％未満の場合
及び５．０重量％を越えた場合、半田材料の落下衝撃性
の向上が不十分である。また、落下衝撃性の向上の為の
さらに好ましいＡｇ含有量は、０．２５〜０．５０重量
％である。
いて、Ａｇ含有量は０．１０〜５．０重量％であること
が必要である。Ａｇ含有量が０．１０重量％未満の場合
及び５．０重量％を越えた場合、半田材料の落下衝撃性
の向上が不十分である。また、落下衝撃性の向上の為の
さらに好ましいＡｇ含有量は、０．２５〜０．５０重量
％である。
【００１５】本発明において、半田材料中のＺｎ含有量
は、０．１重量％以下であることが必要である。Ｚｎを
０．１重量％を越えて含有すると、半田材料の落下衝撃
性の向上が不十分になる。
は、０．１重量％以下であることが必要である。Ｚｎを
０．１重量％を越えて含有すると、半田材料の落下衝撃
性の向上が不十分になる。
【００１６】本発明にかかる半田材料は、半田ボール，
半田ワイヤ，半田ペースト等に加工して用いる事が出来
る。
半田ワイヤ，半田ペースト等に加工して用いる事が出来
る。
【００１７】半田ボールの製造方法の一例を説明する
と、所定の組成の半田インゴットを押出、圧延、伸線し
て得られたテープ又はワイヤを素材とし、これに切断や
打ち抜き加工を施して半田小片に加工する。半田小片の
寸法は、要求される半田ボール外径に対応した重量から
算出して決める。図１に、半田ボール製造装置の一例の
簡略図を示す。この装置において、ガラス管等の円筒状
容器１内に液状熱媒体２を入れ、容器１の上方の一部を
外部から加熱ヒータ３で加熱して、上方の液温を半田材
料の液相線温度より高く保つ。また容器１の下方の一部
を水冷パイプ４により冷却して、液状熱媒体２の下方の
液温を半田材料の固相線温度以下に保つ。この状態で、
容器１上部のシュート５から半田小片ａ1を落下させ
る。半田小片ａ1は、その融点より高い温度に保たれた
容器１上方の高温液状熱媒体中を自然落下し、その間に
溶融状態となり表面張力の作用によって溶融球形状ａ2
となる。更に落下を続け、容器１下方の低温液状熱媒体
中を落下する際に球形を保ったまま凝固し、容器１底部
に球形の半田ボールａ3として堆積する。容器１底部に
設けた取出し口６から半田ボールａ3を取り出す。ここ
で液状熱媒体としては、半田材料の液相線温度以上で液
状となり、且つ非酸化性のものであれば良い。フッソ系
エーテル、脂肪酸、ロジン、グリセリン等が例示出来
る。
と、所定の組成の半田インゴットを押出、圧延、伸線し
て得られたテープ又はワイヤを素材とし、これに切断や
打ち抜き加工を施して半田小片に加工する。半田小片の
寸法は、要求される半田ボール外径に対応した重量から
算出して決める。図１に、半田ボール製造装置の一例の
簡略図を示す。この装置において、ガラス管等の円筒状
容器１内に液状熱媒体２を入れ、容器１の上方の一部を
外部から加熱ヒータ３で加熱して、上方の液温を半田材
料の液相線温度より高く保つ。また容器１の下方の一部
を水冷パイプ４により冷却して、液状熱媒体２の下方の
液温を半田材料の固相線温度以下に保つ。この状態で、
容器１上部のシュート５から半田小片ａ1を落下させ
る。半田小片ａ1は、その融点より高い温度に保たれた
容器１上方の高温液状熱媒体中を自然落下し、その間に
溶融状態となり表面張力の作用によって溶融球形状ａ2
となる。更に落下を続け、容器１下方の低温液状熱媒体
中を落下する際に球形を保ったまま凝固し、容器１底部
に球形の半田ボールａ3として堆積する。容器１底部に
設けた取出し口６から半田ボールａ3を取り出す。ここ
で液状熱媒体としては、半田材料の液相線温度以上で液
状となり、且つ非酸化性のものであれば良い。フッソ系
エーテル、脂肪酸、ロジン、グリセリン等が例示出来
る。
【００１８】半田ワイヤの製造方法としては、前述の半
田インゴットを押出、伸線して製造したり、半田溶湯を
水中へ噴出する急冷凝固法により素線を得た後、伸線加
工して所定寸法のワイヤ状に仕上げることが例示でき
る。ワイヤ寸法としては、直径０．０５〜５．０ｍｍの
範囲から選ばれる。
田インゴットを押出、伸線して製造したり、半田溶湯を
水中へ噴出する急冷凝固法により素線を得た後、伸線加
工して所定寸法のワイヤ状に仕上げることが例示でき
る。ワイヤ寸法としては、直径０．０５〜５．０ｍｍの
範囲から選ばれる。
【００１９】半田ペーストに加工する場合は、粘性基材
としてフラックスを用い、これと粉末半田を混練して適
当な粘度を持たせてペースト状半田に仕上げることが例
示できる。フラックスはロジン又は重合ロジンを有機溶
剤で溶解し、さらに活性剤を添加して液状フラックスと
したものを主に用いるが、これ以外にも無機酸系，有機
酸系の各種フラックスを適宜用いることが出来る。粉末
半田の製造には、溶融状態から粉末化する方法として粒
化法，衝撃法，噴霧法等がある。
としてフラックスを用い、これと粉末半田を混練して適
当な粘度を持たせてペースト状半田に仕上げることが例
示できる。フラックスはロジン又は重合ロジンを有機溶
剤で溶解し、さらに活性剤を添加して液状フラックスと
したものを主に用いるが、これ以外にも無機酸系，有機
酸系の各種フラックスを適宜用いることが出来る。粉末
半田の製造には、溶融状態から粉末化する方法として粒
化法，衝撃法，噴霧法等がある。
【００２０】本発明において電子部材とは、基板に半田
付けする部材をいい、例えばＩＣチップ、コンデンサ、
半導体装置、ハイブリッドＩＣ等を総称して電子部材と
いう。また電子部品とは、電子部材を基板に半田付けし
た部品をいい、例えば、ＩＣチップを実装した半導体
装置、ハイブリッドＩＣ、基板にＩＣチップ，半導
体装置，コンデンサ等を搭載した装置、等を総称して電
子部品という。また基板とは、電子部材を搭載する印刷
回路用銅張り積層板（樹脂結合基板）、セラミックス基
板、ＴＡＢ用フレキシブル基板等の配線板をいう。
付けする部材をいい、例えばＩＣチップ、コンデンサ、
半導体装置、ハイブリッドＩＣ等を総称して電子部材と
いう。また電子部品とは、電子部材を基板に半田付けし
た部品をいい、例えば、ＩＣチップを実装した半導体
装置、ハイブリッドＩＣ、基板にＩＣチップ，半導
体装置，コンデンサ等を搭載した装置、等を総称して電
子部品という。また基板とは、電子部材を搭載する印刷
回路用銅張り積層板（樹脂結合基板）、セラミックス基
板、ＴＡＢ用フレキシブル基板等の配線板をいう。
【００２１】本発明になる電子部品の一例を、図面を参
照して説明する。図２はＢＧＡパッケージとしての電子
部品を示す。図中の符号１１はアルミナ基板、１２はＩ
Ｃチップ、１３はボンディングワイヤ、１４は封止樹
脂、１５は半導体装置、１６は半導体装置のパッド電
極、１７は本発明に係る半田材料からなる半田ボールで
パッド電極１６側に接合されている。１８はメインボー
ドとしてのガラスエポキシ銅張積層板、１９はパッド電
極である。パッド電極１６，１９の表面はＮｉめっきや
銅めっきを施すことが好ましい。さらにパッド電極のめ
っき層の上には、半田ボール接合用のフラックスが塗布
される。このような構成の電子部品を、水素雰囲気の加
熱炉中を通過させて半田付けを行う。
照して説明する。図２はＢＧＡパッケージとしての電子
部品を示す。図中の符号１１はアルミナ基板、１２はＩ
Ｃチップ、１３はボンディングワイヤ、１４は封止樹
脂、１５は半導体装置、１６は半導体装置のパッド電
極、１７は本発明に係る半田材料からなる半田ボールで
パッド電極１６側に接合されている。１８はメインボー
ドとしてのガラスエポキシ銅張積層板、１９はパッド電
極である。パッド電極１６，１９の表面はＮｉめっきや
銅めっきを施すことが好ましい。さらにパッド電極のめ
っき層の上には、半田ボール接合用のフラックスが塗布
される。このような構成の電子部品を、水素雰囲気の加
熱炉中を通過させて半田付けを行う。
【００２２】図３はフリップチッブパッケージとしての
電子部品を示す。図中の符号２１はアルミナ基板、２２
はＩＣチップ、２３，２４はパッド電極、２５は本発明
に係る半田材料からなる半田ボールでパッド電極２３側
に接合されている。パッド電極１３，１４の表面はＮｉ
めっきや銅めっきを施すことが好ましい。さらにパッド
電極のめっき層の上には、半田ボール２５接合用のフラ
ックスが塗布される。このような構成の電子部品を水素
雰囲気の加熱炉中を通過させ、半田ボール２５を溶融さ
せてアルミナ基板２１にＩＣチップ２２を半田付けし、
最後に封止樹脂２６でＩＣチップ２２を封止してフリッ
プチップ接合による半導体装置２７を製造する。
電子部品を示す。図中の符号２１はアルミナ基板、２２
はＩＣチップ、２３，２４はパッド電極、２５は本発明
に係る半田材料からなる半田ボールでパッド電極２３側
に接合されている。パッド電極１３，１４の表面はＮｉ
めっきや銅めっきを施すことが好ましい。さらにパッド
電極のめっき層の上には、半田ボール２５接合用のフラ
ックスが塗布される。このような構成の電子部品を水素
雰囲気の加熱炉中を通過させ、半田ボール２５を溶融さ
せてアルミナ基板２１にＩＣチップ２２を半田付けし、
最後に封止樹脂２６でＩＣチップ２２を封止してフリッ
プチップ接合による半導体装置２７を製造する。
【００２３】図４は、リードフレームに半導体素子を搭
載し樹脂封止したパッケージ型の半導体装置を基板へ実
装したＴＡＢとしての電子部品である。図中の符号３１
は前記半導体装置、３２はそのアウターリード、３３は
基板、３４は基板上のパッド電極、３５は本発明に係る
半田材料からなる半田ボールでリード３２側に接合され
ている。パッド電極３４の表面はＮｉめっきや銅めっき
を施すことが好ましい。さらにパッド電極のめっき層の
上には半田ボール３５接合用のフラックスが塗布され
る。このような構成の電子部品を水素雰囲気の加熱炉中
を通過させ、半田ボール３５を溶融させて半田付けを行
い実装する。
載し樹脂封止したパッケージ型の半導体装置を基板へ実
装したＴＡＢとしての電子部品である。図中の符号３１
は前記半導体装置、３２はそのアウターリード、３３は
基板、３４は基板上のパッド電極、３５は本発明に係る
半田材料からなる半田ボールでリード３２側に接合され
ている。パッド電極３４の表面はＮｉめっきや銅めっき
を施すことが好ましい。さらにパッド電極のめっき層の
上には半田ボール３５接合用のフラックスが塗布され
る。このような構成の電子部品を水素雰囲気の加熱炉中
を通過させ、半田ボール３５を溶融させて半田付けを行
い実装する。
【００２４】なお、前述の電子部品の実装の説明には、
半田材料として半田ボールを使用した例を示したが、該
半田ボールに替えて半田ペースト、ワイヤバンプ等を用
いることも出来る。半田ペーストを用いる場合、スクリ
ーン印刷法で所定量の半田を印刷・溶融させることによ
り接合することが出来る。ワイヤバンプを用いる場合
は、直径５０〜３００μｍの半田ワイヤの先端を加熱し
てボールを形成し、該ボール部分を電極上にボールボン
ディングして接合し、ボール直上のワイヤ部分を切断す
ることにより、電極上に半田バンプを形成し、該バンプ
を用いて接合する。
半田材料として半田ボールを使用した例を示したが、該
半田ボールに替えて半田ペースト、ワイヤバンプ等を用
いることも出来る。半田ペーストを用いる場合、スクリ
ーン印刷法で所定量の半田を印刷・溶融させることによ
り接合することが出来る。ワイヤバンプを用いる場合
は、直径５０〜３００μｍの半田ワイヤの先端を加熱し
てボールを形成し、該ボール部分を電極上にボールボン
ディングして接合し、ボール直上のワイヤ部分を切断す
ることにより、電極上に半田バンプを形成し、該バンプ
を用いて接合する。
【００２５】
【実施例】以下、実施例について説明する。 ［実施例１］９９．９９重量％の高純度Ｓｎに、それぞ
れ９９．９９重量％のＣｕ，Ａｇ，Ｐｂを所定量配合
し、Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｓｎ含有量が表１の組成
になるようにして半田インゴットを製造した。前記イン
ゴットを０．２ｍｍ厚さのテープに圧延し、裁断して半
田小片を作製し、該小片を素材として図１に示す装置を
用いて直径０．５ｍｍの半田ボールを作成した。次いで
この半田ボールを用いて、図２に示すＢＧＡパッケージ
を作成した。該パッケージにおいてＩＣチップ１２は１
２ｍｍ角、１４０ピンとし、各ピンを直列に接続し、メ
インボード１８上の二端子を用いて直流二端子法により
配線抵抗を含めた全ボールの抵抗を測定し、Ｒ0とし
た。次いで、次の要領で落下衝撃試験を行った。即ち、
前記ＢＧＡパッケージを高さ１ｍからコンクリート床面
に落下させて、落下後の抵抗を同様にして測定しＲ1と
した。抵抗上昇係数＝Ｒ1／Ｒ0を算出した。同様の試験
を３回行い、その平均値を測定結果として表１に示し
た。
れ９９．９９重量％のＣｕ，Ａｇ，Ｐｂを所定量配合
し、Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｓｎ含有量が表１の組成
になるようにして半田インゴットを製造した。前記イン
ゴットを０．２ｍｍ厚さのテープに圧延し、裁断して半
田小片を作製し、該小片を素材として図１に示す装置を
用いて直径０．５ｍｍの半田ボールを作成した。次いで
この半田ボールを用いて、図２に示すＢＧＡパッケージ
を作成した。該パッケージにおいてＩＣチップ１２は１
２ｍｍ角、１４０ピンとし、各ピンを直列に接続し、メ
インボード１８上の二端子を用いて直流二端子法により
配線抵抗を含めた全ボールの抵抗を測定し、Ｒ0とし
た。次いで、次の要領で落下衝撃試験を行った。即ち、
前記ＢＧＡパッケージを高さ１ｍからコンクリート床面
に落下させて、落下後の抵抗を同様にして測定しＲ1と
した。抵抗上昇係数＝Ｒ1／Ｒ0を算出した。同様の試験
を３回行い、その平均値を測定結果として表１に示し
た。
【００２６】［実施例２〜１３、比較例１〜７］半田ボ
ールの組成として、Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｓｎ含有
量が表１，表２記載の組成になるようにしたこと以外
は、実施例１と同様にして半田ボール作製，ＢＧＡパッ
ケージ作製，落下衝撃試験及び抵抗測定を行い、抵抗上
昇係数を算出した。同様に測定結果を表１及び表２に示
した。
ールの組成として、Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｓｎ含有
量が表１，表２記載の組成になるようにしたこと以外
は、実施例１と同様にして半田ボール作製，ＢＧＡパッ
ケージ作製，落下衝撃試験及び抵抗測定を行い、抵抗上
昇係数を算出した。同様に測定結果を表１及び表２に示
した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】以上の測定結果から、以下のことが確認で
きた。半田材料の組成が、Ｃｕ：０．１０〜２．０重量
％、Ａｇ：０．１０〜５．０重量％、Ｐｂ：０．００１
〜１．０重量％及び残部がＳｎと不可避不純物からな
り、前記組成中のＺｎ含有量が０．１重量％以下である
実施例１〜１３のものは、該半田材料を用いてＢＧＡパ
ッケージを実装した後の落下衝撃試験において、抵抗上
昇係数は１．０〜１．２と優れたものであった。
きた。半田材料の組成が、Ｃｕ：０．１０〜２．０重量
％、Ａｇ：０．１０〜５．０重量％、Ｐｂ：０．００１
〜１．０重量％及び残部がＳｎと不可避不純物からな
り、前記組成中のＺｎ含有量が０．１重量％以下である
実施例１〜１３のものは、該半田材料を用いてＢＧＡパ
ッケージを実装した後の落下衝撃試験において、抵抗上
昇係数は１．０〜１．２と優れたものであった。
【００３０】半田材料の組成が、Ｃｕ：０．５０〜０．
９重量％、Ａｇ：０．２５〜０．５０重量％、Ｐｂ：
０．００５〜０．９重量％及び残部がＳｎと不可避不純
物からなり、前記組成中のＺｎ含有量が０．１重量％以
下である実施例２〜４、実施例７〜８、実施例１１〜１
２のものは、該半田材料を用いてＢＧＡパッケージを実
装した後の落下衝撃試験において、抵抗上昇係数は１．
０と更に優れたものであった。
９重量％、Ａｇ：０．２５〜０．５０重量％、Ｐｂ：
０．００５〜０．９重量％及び残部がＳｎと不可避不純
物からなり、前記組成中のＺｎ含有量が０．１重量％以
下である実施例２〜４、実施例７〜８、実施例１１〜１
２のものは、該半田材料を用いてＢＧＡパッケージを実
装した後の落下衝撃試験において、抵抗上昇係数は１．
０と更に優れたものであった。
【００３１】これに対し、半田材料の組成においてＡ
ｇ，Ｐｂ，Ｚｎは本発明の範囲であるものの、Ｃｕ含有
量が０．１重量％未満である比較例１、及び２．０重量
％を越える比較例４のものは、該半田材料を用いてＢＧ
Ａパッケージを実装した後の落下衝撃試験において、抵
抗上昇係数は１．３〜１．５と本発明の課題に対し不十
分なものであった。
ｇ，Ｐｂ，Ｚｎは本発明の範囲であるものの、Ｃｕ含有
量が０．１重量％未満である比較例１、及び２．０重量
％を越える比較例４のものは、該半田材料を用いてＢＧ
Ａパッケージを実装した後の落下衝撃試験において、抵
抗上昇係数は１．３〜１．５と本発明の課題に対し不十
分なものであった。
【００３２】また半田材料の組成において、Ｃｕ，Ｐ
ｂ，Ｚｎは本発明の範囲であるものの、Ａｇ含有量が
０．１重量％未満である比較例２、及び５．０重量％を
越える比較例５のものは、該半田材料を用いてＢＧＡパ
ッケージを実装した後の落下衝撃試験において、抵抗上
昇係数は１．３〜１．４と本発明の課題に対し不十分な
ものであった。
ｂ，Ｚｎは本発明の範囲であるものの、Ａｇ含有量が
０．１重量％未満である比較例２、及び５．０重量％を
越える比較例５のものは、該半田材料を用いてＢＧＡパ
ッケージを実装した後の落下衝撃試験において、抵抗上
昇係数は１．３〜１．４と本発明の課題に対し不十分な
ものであった。
【００３３】半田材料の組成において、Ｃｕ，Ａｇ，Ｚ
ｎは本発明の範囲であるものの、Ｐｂ含有量が０．００
１重量％未満である比較例３、及び１．０重量％を越え
る比較例６のものは、該半田材料を用いてＢＧＡパッケ
ージを実装した後の落下衝撃試験において、抵抗上昇係
数は１．４〜１．５と本発明の課題に対し不十分なもの
であった。
ｎは本発明の範囲であるものの、Ｐｂ含有量が０．００
１重量％未満である比較例３、及び１．０重量％を越え
る比較例６のものは、該半田材料を用いてＢＧＡパッケ
ージを実装した後の落下衝撃試験において、抵抗上昇係
数は１．４〜１．５と本発明の課題に対し不十分なもの
であった。
【００３４】半田材料の組成において、Ｃｕ，Ａｇ，Ｐ
ｂは本発明の範囲であるものの、Ｚｎ含有量が０．１重
量％を越える比較例７のものは、該半田材料を用いてＢ
ＧＡパッケードを実装した後の落下衝撃試験において、
抵抗上昇係数は１．７と本発明の課題に対し不十分なも
のであった。
ｂは本発明の範囲であるものの、Ｚｎ含有量が０．１重
量％を越える比較例７のものは、該半田材料を用いてＢ
ＧＡパッケードを実装した後の落下衝撃試験において、
抵抗上昇係数は１．７と本発明の課題に対し不十分なも
のであった。
【００３５】
【発明の効果】本発明は以下の効果を奏する。 （請求項１）０．１０〜２．０重量％Ｃｕ、０．１０〜
５．０重量％Ａｇ、０．００１〜１．０重量％Ｐｂ、及
び残部がＳｎと不可避不純物からなり、Ｚｎ含有量が
０．１重量％以下である組成としたので、電子部材と基
板の半田接合等に用いられその接合部分の落下衝撃性を
向上し得る半田材料を提供し得た。 （請求項２）前記半田材料の組成を０．５０〜０．９重
量％Ｃｕ、０．２５〜０．５０重量％Ａｇ、０．００５
〜０．９重量％Ｐｂ、及び残部がＳｎと不可避不純物か
らなり、Ｚｎ含有量を０．１重量％以下とすることで、
前述の効果をより実効あるものとし得た。 （請求項３、４）請求項１又は２の半田材料を用いて電
子部材と基板を半田接合してなる電子部品としたので、
該接合部分の落下衝撃性に優れた特性を発揮し、例えば
携帯電話、携帯用のオーディオ機器やカメラ，ビデオカ
メラ等の携帯用小型電子機器に適した電子部品を提供で
きた。
５．０重量％Ａｇ、０．００１〜１．０重量％Ｐｂ、及
び残部がＳｎと不可避不純物からなり、Ｚｎ含有量が
０．１重量％以下である組成としたので、電子部材と基
板の半田接合等に用いられその接合部分の落下衝撃性を
向上し得る半田材料を提供し得た。 （請求項２）前記半田材料の組成を０．５０〜０．９重
量％Ｃｕ、０．２５〜０．５０重量％Ａｇ、０．００５
〜０．９重量％Ｐｂ、及び残部がＳｎと不可避不純物か
らなり、Ｚｎ含有量を０．１重量％以下とすることで、
前述の効果をより実効あるものとし得た。 （請求項３、４）請求項１又は２の半田材料を用いて電
子部材と基板を半田接合してなる電子部品としたので、
該接合部分の落下衝撃性に優れた特性を発揮し、例えば
携帯電話、携帯用のオーディオ機器やカメラ，ビデオカ
メラ等の携帯用小型電子機器に適した電子部品を提供で
きた。
【図１】半田ボール製造装置の一例を示す簡略図。
【図２】ＢＧＡパッケージとしての電子部品の一例を示
す断面図。
す断面図。
【図３】フリップチッブパッケージとしての電子部品の
一例を示す断面図。
一例を示す断面図。
【図４】ＴＡＢとしての電子部品の一例を示す断面図。
ａ3，１７，２５，３５：半田ボール １５，２７，３１：半導体装置
Claims (4)
- 【請求項１】 銅（Ｃｕ）を０．１０〜２．０重量％、
銀（Ａｇ）を０．１０〜５．０重量％、鉛（Ｐｂ）を
０．００１〜１．０重量％及び残部が錫（Ｓｎ）と不可
避不純物からなる組成の半田材料であって、前記組成中
のＺｎ含有量が０．１重量％以下である半田材料。 - 【請求項２】 銅（Ｃｕ）を０．５０〜０．９重量％、
銀（Ａｇ）を０．２５〜０．５０重量％、鉛（Ｐｂ）を
０．００５〜０．９重量％及び残部が錫（Ｓｎ）と不可
避不純物からなる組成の半田材料であって、前記組成中
のＺｎ含有量が０．１重量％以下である半田材料。 - 【請求項３】 銅（Ｃｕ）を０．１０〜２．０重量％、
銀（Ａｇ）を０．１０〜５．０重量％、鉛（Ｐｂ）を
０．００１〜１．０重量％及び残部が錫（Ｓｎ）と不可
避不純物からなる組成であって、且つ前記組成中のＺｎ
含有量が０．１重量％以下である半田材料を用いて電子
部材と基板を接合した電子部品。 - 【請求項４】 銅（Ｃｕ）を０．５０〜０．９重量％、
銀（Ａｇ）を０．２５〜０．５０重量％、鉛（Ｐｂ）を
０．００５〜０．９重量％及び残部が錫（Ｓｎ）と不可
避不純物からなる組成であって、且つ前記組成中のＺｎ
含有量が０．１重量％以下である半田材料を用いて電子
部材と基板を接合した電子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17443299A JP2001001180A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 半田材料及びそれを用いた電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17443299A JP2001001180A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 半田材料及びそれを用いた電子部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001001180A true JP2001001180A (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=15978439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17443299A Pending JP2001001180A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 半田材料及びそれを用いた電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001001180A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002239780A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-28 | Nippon Steel Corp | ハンダ合金、ハンダボール及びハンダバンプを有する電子部材 |
| JP2003001481A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-01-08 | Senju Metal Ind Co Ltd | 鉛フリーはんだボールおよびその製造方法 |
| KR100399338B1 (ko) * | 2001-01-12 | 2003-09-26 | 주식회사 암트론 | 표면실장용 복합솔더 및 그의 제조방법 |
| JP2006060994A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-03-02 | General Electric Co <Ge> | 発電機ステータバー端部継手用の金属バリア皮膜及び皮膜を施す方法 |
| JP2007209999A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Fujitsu Ltd | 半田付け用フラックス及び半田付け用フラックスを用いた実装構造を有する半導体装置 |
| JP5186063B1 (ja) * | 2012-05-10 | 2013-04-17 | 三菱電機株式会社 | 音響用はんだ合金 |
| CN105290639A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-03 | 苏州龙腾万里化工科技有限公司 | 一种加铜焊锡条的制作方法 |
-
1999
- 1999-06-21 JP JP17443299A patent/JP2001001180A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399338B1 (ko) * | 2001-01-12 | 2003-09-26 | 주식회사 암트론 | 표면실장용 복합솔더 및 그의 제조방법 |
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| JP2003001481A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-01-08 | Senju Metal Ind Co Ltd | 鉛フリーはんだボールおよびその製造方法 |
| JP2006060994A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-03-02 | General Electric Co <Ge> | 発電機ステータバー端部継手用の金属バリア皮膜及び皮膜を施す方法 |
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| JP4734134B2 (ja) * | 2006-02-08 | 2011-07-27 | 富士通株式会社 | 半田付け用フラックス及び半田付け用フラックスを用いた実装構造を有する半導体装置 |
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| WO2013108421A1 (ja) * | 2012-05-10 | 2013-07-25 | 千住金属工業株式会社 | 音響用はんだ合金 |
| EP2644313A1 (en) * | 2012-05-10 | 2013-10-02 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Solder alloy for acoustic device |
| EP2644313A4 (en) * | 2012-05-10 | 2014-07-23 | Senju Metal Industry Co | SOLDERING ALLOY FOR AN ACOUSTIC DEVICE |
| CN105290639A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-03 | 苏州龙腾万里化工科技有限公司 | 一种加铜焊锡条的制作方法 |
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