JP3528532B2 - 低α線量錫の製造方法 - Google Patents
低α線量錫の製造方法Info
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少ない低α線量錫の製造方法に関するものであり、特に
電子部品を製造するための、はんだ、スパッタリングタ
ーゲットまたは化学蒸着材料などの原料として用いるα
線量が0.0005cph/cm2 未満の低α線量錫の
製造方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】一般に、錫は、はんだの原料であること
は知られており、はんだは半導体メモリーにおけるチッ
プと基板の接合など半導体装置の製造に使用されてい
る。これら半導体装置は、近年、ますます高密度化およ
び高容量化する傾向にあり、それに伴って、はんだから
放射されるα線がソフトエラーの発生に大きな影響を及
ぼすようになってきた。そのため、半導体装置の製造に
使用されるはんだはα線量が少ないものが望まれてお
り、はんだの原料となる錫についても低α線量の錫が求
められている。 【0003】低α線量錫を得る方法として、(a)9
9.95重量%以上の品位を有する錫をアノードとし、
電解液としてSn:30〜150g/l、放射性同位元
素をほとんど含有しないスルファミン酸:30〜200
g/lを用い、カソード電流密度:0.5〜2.0Am
p/dm2 、液温度:15〜50℃の条件で電解を行う
方法(特公昭62−1478号公報参照)、(b)JI
S−K 8951に規定される試薬特級硫酸の規格に適
合する濃硫酸を用いて作製された50〜280g/lの
硫酸電解液中で、品位が99.90重量%以上である錫
を陽極に用いて電解を行う方法(特開平1−28339
8号公報参照)などが知られている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
で得られた錫のα線量は十分に低くはなく、例えば、前
記(a)の電解により得られた錫のα線量は0.2cp
h/cm2 以下であり、さらに(b)の電解により得ら
れた錫のα線量は0.03cph/cm2 以下であっ
て、現在のところ、錫のα線量を0.001cph/c
m2 以下に下げることのできる技術はなく、なお一層の
低α線量の錫が求められていた。 【0005】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
従来よりも一層の低α線量錫を得るべく研究を行った結
果、(イ)通常の錫から放射されるα線源は、不純物と
して含まれるPbの内の放射性核種である210 Pbの孫
核種210 Poがほとんどである、(ロ)前記210 Pbの
含有量の少ない錫は、通常の錫にα線量が10cph/
cm2 以下の鉛を合金化して錫−鉛合金を製造した後、
得られた錫−鉛合金を各種の方法(たとえば、従来の前
記(a)または(b)の方法)で精製すると、合金化し
たPbを除去することができるだけでなく、210 Pbを
も除去することができ、従来よりも一層α線量の少ない
低α線量錫を得ることができる、などの研究結果が得ら
れたのである。 【0006】この発明は、かかる研究結果に基づいて成
されたものであって、(1)錫とα線量が10cph/
cm2 以下の鉛を合金化した後、錫に含まれる鉛を除去
する精練を行う低α線量錫の製造方法、に特徴を有する
ものである。 【0007】錫と合金化する鉛のα線量を10cph/
cm2 以下としたのは、錫と合金化する鉛のα線量が1
0cph/cm2 を越える鉛を使用すると、極微量残留
した鉛によるα線量が0.001cph/cm2 以下に
下げることができなくなるところから、錫と合金化する
鉛のα線量を10cph/cm2 以下と定めた。 【0008】その際、錫と合金化する鉛の量は、0.1
〜99%の範囲内にあることが好ましい。したがって、
この発明は、(2)錫とα線量が10cph/cm2 以
下の鉛を0.1〜99%の範囲内で合金化した後、錫に
含まれる鉛を除去する精練を行う低α線量錫の製造方
法、に特徴を有するものである。 【0009】この発明で錫とα線量が10cph/cm
2 以下の鉛を合金化した後、錫に含まれる鉛を除去する
精練を行うと従来よりも低α線量の錫が得られる理由と
して、錫と合金化した鉛を除去する精練を行うことによ
り、錫に含まれている210 Pbを除去することができ、
α線量の低い錫を作製することができたものと考えられ
る。 【0010】錫のα線源が主に210 Pbであるが、210
Pb量を直接測定することは難しい。従って、一般に、
210 Pbから放射されるα線は、210 Pb(β崩壊)→
210Bi(β崩壊)→210 Po(α崩壊)→206 Pbの
ごとく崩壊する過程で210 Poがα崩壊して206 Pbに
なる際に放射されるところから、錫中の210 Po量を分
析により正確に測定し、この210 Po量の測定値により
錫に含まれる210 Pb量を評価している。 【0011】 【発明の実施の形態】表面α線量が5cph/cm2 、
純度:99.99%の市販のSnと、表面α線量が10
cph/cm2 、純度:99.99%の市販のPbを用
意し、SnとPbを窒素雰囲気中、高純度黒鉛ルツボ内
で高周波誘導炉で溶解し、Sn−5wt%Pb合金を製
造した。 【0012】実施例1 前記Sn−5wt%Pb合金を高純度黒鉛ルツボに入
れ、これを真空蒸留装置に装入し、10-3Torrの真
空雰囲気中、900℃で10時間加熱した。この真空蒸
留装置は、ルツボの設置場所の真上に水で冷却された捕
集傘が設置されており、蒸発したPbは捕集傘内で凝固
し、Pbが除去される。冷却後、高純度黒鉛ルツボ内に
残留したSnを取り出し、これを原料として同様に再度
真空蒸留したSnを1mmの厚さに圧延し、Sn板を作
製した。 【0013】このSn板を3年経過させた後、この合金
板の4000cm2 を試料とし、表面α線量を(株)住
化分析センター製(LACS−4000M、測定下限:
0.0005cph/cm2 )で96時間測定した。こ
の装置の測定下限は0.0005cph/cm2 であ
り、この装置では表面α線量を測定することができなか
ったところから、表面α線量は0.0005cph/c
m2 未満であることが分かり、その結果を表1に示し
た。 【0014】さらに、この3年経過させたSn板:3g
を試料とし、これを熱塩酸で溶解した液に、208 Po溶
液を1dpm(decay/min)添加し、0.5モ
ルHCl溶液に調整した後、銀板を6時間浸漬し、208
Poを銀板表面に電着させ、この銀板をシリコン表面障
壁型α線測定装置(SSB、測定面積:70cm2 、定
量下限:0.01cph/cm2 )を用いて、α線スペ
クトルを7日間測定し、トレーサー208 Poの量から
210 Poを測定した。この分析方法の定量下限は2dp
m/kgであり、この装置では210 Poを測定すること
ができなかったところから、試料の210 Po量は2dp
m/kg未満であることが分かり、その結果を表1に示
した。 【0015】さらに、この3年経過させたSn板を試料
とし、これを熱塩酸に溶解し、得られた液をICP(プ
ラズマ発光分光分析装置、定量下限:1ppm)で分析
し、不純物Pb量を測定し、その結果を表1に示した。 【0016】なお、表面α線量および210 Po量の測定
を精練後3年経過後の試料で行うのは、精練によりSn
中の主放射性核種である210 Poが減少し、見掛上α線
量が減少する現象が存在するためであり、210 Poの親
核種である210 Pbが壊変し、210 Poが放射平衡に達
するのに約2.3年かかり、3年経過後に測定すれば、
α線量も210 Poも真の値を測定することができるから
である。 【0017】従来例1 市販のSnを単独で高純度黒鉛ルツボに入れ、これを真
空蒸留装置に装入し、10-3Torrの真空雰囲気中、
900℃で10時間加熱することを2度繰り返すことに
より、実施例1と同様にPbを蒸発させ、蒸発したPb
は捕集傘内で凝固し、Pbを除去し、冷却後、高純度黒
鉛ルツボ内に残留したSnを取り出し、1mmの厚さに
圧延することによりSn板を作製し、実施例1と同様に
3年経過後の表面α線量、210 Poおよび不純物Pb量
を測定し、その結果を表1に示した。 【0018】実施例2 前記高純度黒鉛ルツボ内で高周波誘導炉で溶解して得ら
れたSn−1wt%Pb合金をアノードとし、 液組成:Sn:30g/l、スルファミン酸:196g
/l カソード電流密度:2.0A/dm3 、 液温:35℃、 の条件で電解することによりPbを除去し、カソードに
Snを析出させ、カソードのSnを実施例1と同様に圧
延して得られたSn板の3年経過後の表面α線量、210
Poおよび不純物Pb量を実施例1と同様に測定し、そ
の結果を表1に示した。 【0019】従来例2 市販のSnをアノードとし、実施例2と同じ条件で電解
することによりPbを除去し、カソードにSnを析出さ
せ、カソードのSnを実施例1と同様に圧延して得られ
たSn板の3年経過後の表面α線量、210 Poおよび不
純物Pb量を実施例1と同様に測定し、その結果を表1
に示した。 【0020】実施例3 電解液として、JIS−K 8951に規定される試薬
特級硫酸と高純度純水を用い、酸濃度:250g/lの
硫酸を作製し、これにゼラチン:2g、βナフトール:
2gを添加した溶液を用意した。この電解液を用い、前
記高純度黒鉛ルツボ内で高周波誘導炉で溶解して得られ
たSn−1wt%Pb合金をアノードとし、ステンレス
板をカソードとし、電流密度:0.8A/dm3 、液
温:45℃、の条件で電解することによりカソードにS
nを析出させ、カソードのSnを実施例1と同様に圧延
して得られたSn板の3年経過後の表面α線量、210 P
oおよび不純物Pb量を実施例1と同様に測定し、その
結果を表1に示した。 【0021】従来例3 市販のSnをアノードとし、実施例3と同じ条件で電解
することによりカソードにSnを析出させ、カソードの
Snを実施例1と同様に圧延して得られたSn板の3年
経過後の表面α線量、210 Poおよび不純物Pb量を実
施例1と同様に測定し、その結果を表1に示した。 【0022】 【表1】 【0023】 【発明の効果】表1に示される結果から、市販のSnを
そのまま単独で精錬する従来例1〜3により得られたS
nに含まれる不純物Pb量は、市販のSnに表面α線量
が10cph/cm2 以下の高純度Pbを合金化したS
n−Pb合金を精錬する実施例1〜3により得られたS
nに含まれる不純物Pb量よりも少いにもかかわらず、
実施例1〜3により得られたSnのα線量および210 P
o量は従来例1〜3により得られたSnのα線量および
210 Po量よりも格段に少ないことが分かる。実施例1
〜3のSn中のα線の放出源である210 Poの減少は、
Sn中の210 Pbが合金化したPbに希釈され、Pb除
去を目的とした精錬後には、Sn中の210Pbが極端に
減少していることを示しているものである。上述のよう
に、この発明の方法によると、α線量の極めて少ない錫
を製造することができ、産業上優れた効果を奏するもの
である。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 錫とα線量が10cph/cm2 以下の
鉛を合金化した後、錫に含まれる鉛を除去する精練を行
うことを特徴とする低α線量錫の製造方法。
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JP23688397A JP3528532B2 (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 低α線量錫の製造方法 |
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JPH1180852A JPH1180852A (ja) | 1999-03-26 |
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ID=17007202
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JP23688397A Expired - Lifetime JP3528532B2 (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 低α線量錫の製造方法 |
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-
1997
- 1997-09-02 JP JP23688397A patent/JP3528532B2/ja not_active Expired - Lifetime
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