JP5773106B1 - フラックスコートボール、はんだペースト、フォームはんだ及びはんだ継手 - Google Patents

Abstract

α線量が少なく真球度が高いＣｕボール、あるいは、このＣｕボールをはんだ層で被覆したＣｕ核ボールをフラックスで被覆したフラックスコートボールを提供する。フラックスコートＣｕボール１Ａは、ＣｕあるいはＣｕ合金で構成されるＣｕボール２と、Ｃｕボール２を被覆するフラックス層３とを備え、Ｃｕボール２は、放射されるα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ２以下であり、Ｕの含有量が５ｐｐｂ以下であり、Ｔｈの含有量が５ｐｐｂ以下であり、ＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、ＰｂおよびＢｉの合計の含有量が１ｐｐｍ以上であり、Ｃｕの純度が９９．９％以上９９．９９５％以下であり、真球度が０．９５以上である。

Description

本発明は、Ｃｕボール、あるいはＣｕボールがはんだ合金で被覆されたＣｕ核ボールがフラックスで被覆されたフラックスコートボール、フラックスコートボールを使用したはんだペースト、フラックスコートボールを使用したフォームはんだ、及び、フラックスコートボールを使用したはんだ継手に関する。

近年、小型情報機器の発達により、搭載される電子部品では急速な小型化が進行している。電子部品は、小型化の要求により接続端子の狭小化や実装面積の縮小化に対応するため、裏面に電極が設置されたボールグリッドアレイ（以下、「ＢＧＡ」と称する）が適用されている。

ＢＧＡを適用した電子部品には、例えば半導体パッケージがある。半導体パッケージでは、電極を有する半導体チップが樹脂で封止されている。半導体チップの電極には、はんだバンプが形成されている。このはんだバンプは、はんだボールを半導体チップの電極に接合することによって形成されている。ＢＧＡを適用した半導体パッケージは、各はんだバンプがプリント基板の導電性ランドに接触するように、プリント基板上に置かれ、加熱により溶融したはんだバンプとランドとが接合することにより、プリント基板に搭載される。また、更なる高密度実装の要求に対応するため、半導体パッケージが高さ方向に積み重ねられた３次元高密度実装が検討されている。

しかし、３次元高密度実装がなされた半導体パッケージにＢＧＡが適用されると、半導体パッケージの自重によりはんだボールが潰れてしまい、電極間で接続短絡が発生する。これは、高密度実装を行う上での支障となる。

そこで、Ｃｕ等、はんだよりも融点の高い金属で形成された微小径のボールを利用したはんだバンプが検討されている。Ｃｕボールなどを有するはんだバンプは、電子部品がプリント基板に実装される際、半導体パッケージの重量がはんだバンプに加わっても、はんだの融点では溶融しないＣｕボールにより半導体パッケージを支えることができる。従って、半導体パッケージの自重によりはんだバンプが潰れることがない。

Ｃｕボールの関連技術として例えば特許文献１が挙げられる。また、Ｃｕボールをはんだ層で被覆したＣｕ核ボールの関連技術として例えば特許文献２が挙げられる。更に、金属のボールをフラックスで被覆することで、リフロー工程において、金属酸化膜を除去できるようにしたフラックスコートボールの関連技術として例えば特許文献３が挙げられる。

国際公開第９５／２４１１３号公報 特開２０１０−９９７３６号公報 特開２００７−１１５８５７号公報

電子部品の小型化は高密度実装を可能にするが、高密度実装はソフトエラーという問題を引き起こすことになった。ソフトエラーは半導体集積回路（以下、「ＩＣ」と称する）のメモリセル中にα線が進入することにより記憶内容が書き換えられる可能性があるというものである。

α線は、はんだ合金中に不純物として含まれるＵ、Ｔｈ、Ｐｏなどの放射性元素がα崩壊することにより放射されると考えられている。そこで、低α線を実現できる組成のはんだ合金の開発が行われている。

Ｃｕ核ボールでは、Ｃｕボールがはんだ層で被覆されることで、はんだ層を構成するはんだ合金が低α線を実現できれば、Ｃｕボールから放射されるα線を遮蔽できると考えられる。

一方、はんだ層による被覆がないＣｕボールでは、α線をはんだ層で遮蔽することができないので、Ｃｕボールで低α線を実現できる組成が求められる。更に、フラックスで被覆したＣｕ核ボールでは、はんだ層でα線を遮蔽できるが、フラックスで被覆したＣｕボールでは、Ｃｕボールから放射されるα線をフラックス層で遮蔽することはできないので、Ｃｕボールで低α線を実現できる組成が求められる。

また、Ｃｕボールは、真球にどの程度近いかを示す真球度が低いと、はんだバンプが形成される際、スタンドオフ高さを制御するというＣｕボール本来の機能が発揮されない。更に、Ｃｕ核ボールでも、Ｃｕボールがはんだ付けの温度で溶融しないため、はんだバンプの高さのバラツキを抑制できるようにするためには、Ｃｕボールの真球度のバラツキが少ない方が好ましく、Ｃｕ核ボールであっても、真球度の高いＣｕボールが求められる。

本発明の課題は、α線量が少なく真球度が高いＣｕボール、あるいは、このＣｕボールをはんだ層で被覆したＣｕ核ボールをフラックスで被覆したフラックスコートボール、フラックスコートボールを使用したはんだペースト、フラックスコートボールを使用したフォームはんだ、及び、フラックスコートボールを使用したはんだ継手を提供することである。

本発明者らは、Ｃｕボールの真球度が高まるためには、Ｃｕボールの純度が９９．９９５％以下、つまり、Ｃｕボールに含有するＣｕ以外の元素（以下、適宜、「不純物元素」という）を合計で５０ｐｐｍ以上含有する必要がある一方、不純物元素の組成によって、α線量が抑えられることを知見して、本発明を完成した。

そこで、本発明は次の通りである。
（１）Ｃｕボールで構成される核層と、核層を被覆するフラックス層とを備え、核層は、放射されるα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下であり、Ｃｕの純度が９９．９％以上９９．９９５％以下であり、Ｕの含有量が５ｐｐｂ以下であり、Ｔｈの含有量が５ｐｐｂ以下であり、ＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、ＰｂおよびＢｉの合計の含有量が１ｐｐｍ以上であり、真球度が０．９５以上であるフラックスコートボール。

（２）Ｃｕボールで構成される核層と、核層を被覆するはんだ層と、はんだ層を被覆するフラックス層とを備え、核層は、放射されるα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下であり、Ｃｕの純度が９９．９％以上９９．９９５％以下であり、Ｕの含有量が５ｐｐｂ以下であり、Ｔｈの含有量が５ｐｐｂ以下であり、ＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、ＰｂおよびＢｉの合計の含有量が１ｐｐｍ以上であり、真球度が０．９５以上であり、はんだ層は、Ｕの含有量が５ｐｐｂ以下であり、Ｔｈの含有量が５ｐｐｂ以下であり、放射されるα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ ^２ 以下であるフラックスコートボール。

（３）Ｃｕボールで構成される核層と、核層を被覆するはんだ層と、はんだ層を被覆するフラックス層とを備えたフラックスコートボールであって、核層は、Ｃｕの純度が９９．９％以上９９．９９５％以下であり、ＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、ＰｂおよびＢｉの合計の含有量が１ｐｐｍ以上であり、真球度が０．９５以上であり、放射されるα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ ^２ 以下であり、はんだ層は、Ｕの含有量が５ｐｐｂ以下であり、Ｔｈの含有量が５ｐｐｂ以下であり、フラックスコートボールから放射されるα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下であるフラックスコートボール。

（４）フラックス層は、複数の化合物からなる複数の層で構成される、上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載のフラックスコートボール。

（５）核層は、Ｎｉ及びＣｏから選択される１元素以上からなる層で被覆される、上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載のフラックスコートボール。

（６）放射されるα線量が０．００２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下である、上記（１）〜（５）いずれか１つに記載のフラックスコートボール。

（７）上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載のフラックスコートボールを使用したはんだペースト。

（８）上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載のフラックスコートボールを使用したフォームはんだ。

（９）上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載のフラックスコートボールを使用したはんだ継手。

本発明では、核層を構成するＣｕボール、あるいは、Ｃｕボールをはんだ層で被覆したＣｕ核ボールをフラックスで被覆したフラックスコートボールにおいて、放射されるα線量を抑え、かつ、Ｃｕボールの真球度を向上させることができる。また、放射されるα線量を抑え、かつ、真球度を向上させたＣｕボール、及び、このＣｕボールをはんだ層で被覆したＣｕ核ボールの酸化を抑えることができると共に、はんだ接合性を向上させることができる。

本実施の形態のフラックスコートＣｕボールの模式的な構造を示す断面図である。 １次実装後のはんだ接合部を示す要部断面図である。 リフロー時の位置ずれ防止作用の一例を示す説明図である。 リフロー時の位置ずれ防止作用の一例を示す説明図である。 本実施の形態のフラックスコートＣｕ核ボールの模式的な構造を示す断面図である。

本発明を以下により詳しく説明する。本明細書において、フラックスコートボールの組成に関する単位（ｐｐｍ、ｐｐｂ、及び％）は、特に指定しない限り質量に対する割合（質量ｐｐｍ、質量ｐｐｂ、及び質量％）を表す。

＜フラックスコートＣｕボールの概要＞
図１は、フラックスコートボールの第１の実施の形態としてのフラックスコートＣｕボールの模式的な構造を示す断面図である。フラックスコートＣｕボール１Ａは、Ｃｕボール２と、Ｃｕボール２を被覆するフラックス層３とを備える。Ｃｕボール２は核層の一例で、Ｃｕで構成される。

フラックス層３は、金属表面の酸化防止及び金属酸化膜の除去を行う活性剤として作用する化合物を含む１種類あるいは複数種類の成分で構成される。フラックス層３を構成する成分は、固体の状態でＣｕボール２の表面に付着する。このため、フラックス層３は、Ｃｕボール２の表面に固体となって付着し、Ｃｕボール２の表面の酸化を防止すると共に、はんだ付け時に接合対象物の金属酸化膜を除去する活性剤として作用する成分で構成されていれば良い。例えば、フラックス層３は、活性剤として作用すると共にＣｕボール２に固着する化合物からなる単一の成分で構成されていても良い。

フラックス層３を構成する活性剤としては、本発明で要求される特性に応じてアミン、有機酸、ハロゲンのいずれか、複数のアミンの組み合わせ、複数の有機酸の組み合わせ、複数のハロゲンの組み合わせ、単一あるいは複数のアミン、有機酸、ハロゲンの組み合わせが添加される。

また、フラックス層３は、活性剤として作用する化合物と、活性補助剤として作用する化合物等からなる複数の成分で構成されていても良い。更に、フラックス層３を構成する化合物、例えば、活性剤として作用する化合物は、単一では固体とならないものであっても、他の混合物との混合で固体となるものであればよい。

フラックス層３を構成する活性補助剤としては、活性剤の特性に応じてエステル、アミド、アミノ酸のいずれか、複数のエステルの組み合わせ、複数のアミドの組み合わせ、複数のアミノ酸の組み合わせ、単一あるいは複数のエステル、アミド、アミノ酸の組み合わせが添加される。

また、フラックス層３は、活性剤として作用する化合物等を、リフロー時の熱から保護するため、ロジンや樹脂を含むものであっても良い。更に、フラックス層３は、活性剤として作用する化合物等を、Ｃｕボール２に固着させる樹脂を含むものであっても良い。

フラックス層３は、単一あるいは複数の化合物からなる単一の層で構成されても良い。また、フラックス層３は、複数の化合物からなる複数の層で構成されても良い。フラックス層３を構成する成分は、固体の状態でＣｕボール２の表面に付着するが、フラックスをＣｕボール２に付着させる工程では、フラックスが液状となっている必要がある。

このため、フラックス層３を構成する成分は、溶剤に可溶である必要があるが、例えば、塩を形成すると、溶剤中で不溶となる成分が存在する。液状のフラックス中で不溶となる成分が存在することで、沈殿物が形成される等の難溶解性の成分を含むフラックスでは、均一な吸着が困難になる。このため、従来、塩を形成するような化合物を混合して、液状のフラックスを構成することはできない。

これに対し、本実施の形態のフラックスコートＣｕボール１Ａでは、１層ずつフラックス層を形成して固体の状態とし、多層のフラックス層を形成することができる。これにより、塩を形成するような化合物を使用する場合であって、液状のフラックスでは混合できない成分であっても、フラックス層３を形成することができる。

フラックスコートＣｕボール１Ａでは、酸化しやすいＣｕボール２の表面が、活性剤として作用するフラックス層３で被覆されることで、保管時等に、Ｃｕボール２の表面の酸化を抑制することができる。

フラックスコートＣｕボール１Ａを使用して、半導体パッケージ基板（ＰＫＧ）をプリント配線板（ＰＣＢ）にはんだ接合する場合、Ｃｕボール２に対するはんだペーストの濡れ広がり性と、フラックスコートＣｕボール１Ａを半導体パッケージ基板にはんだ接合する１次実装時の露出面の酸化防止が求められる。

図２は、１次実装後のはんだ接合部を示す要部断面図である。半導体パッケージ基板１０の電極１１に、フラックスコートＣｕボール１Ａをはんだ接合する工程では、はんだ合金の粉末とフラックスが混合されたはんだペーストが使用される。リフロー工程で、電極１１の表面の金属酸化膜がはんだペースト中のフラックスの活性剤成分により除去され、溶融したはんだ合金が電極１１に濡れ広がる。また、フラックスコートＣｕボール１Ａのフラックス層３の活性剤成分により、酸化が抑制されているＣｕボール２の表面の金属酸化膜が除去され、溶融したはんだ合金がＣｕボール２の表面に濡れ広がる。

上述した１次実装時にフラックスコートＣｕボール１Ａの露出面の酸化が過度に進行すると、半導体パッケージ基板をプリント配線板にはんだ接合する２次実装前にフラックスを塗布し、金属酸化膜を除去するという１工程を要することになる。はんだ接合工程におけるリフロー条件での金属表面の酸化防止は、はんだとの濡れ広がり性と異なり、リフロー条件に依存して一般に極めて強い耐熱性が求められる。

そこで、フラックスコートＣｕボール１Ａでは、活性剤に加えて、樹脂、例えば、ロジン等を添加することで、活性剤を保護して耐熱性を向上させることができる。これにより、１次実装時にはんだ合金１２との接合部位では金属酸化膜を除去できると共に、はんだ接合部位以外ではフラックス層３を残留させて、Ｃｕボール２の表面の酸化を抑制できる。

図３Ａおよび図３Ｂは、リフロー時の位置ずれ防止作用の一例を示す説明図である。フラックスによる被覆がされていない従来のＣｕボール１００を使用したはんだ接合では、Ｃｕボール１００の表面に形成される金属酸化膜の膜厚が厚いことで、リフロー時に、図３Ｂに示すようにＣｕボール１００の電極１１に対する位置ずれが生じる。これは、金属酸化膜が厚く、除去が均一に行えないため、はんだ合金１２の濡れ広がりに偏りが生じるためである。

これに対して、フラックスコートＣｕボール１Ａでは、Ｃｕボール２の表面に金属酸化膜が形成されることが抑制され、リフロー時に、１００℃以下の領域でＣｕボール２の表面の金属酸化膜を除去できるので、はんだ合金１２の濡れ広がりに偏りが生じにくく、図３Ａに示すようにＣｕボール２の電極１１に対する位置ずれが抑制される。また、濡れ性が向上するため、はんだ合金１２中のボイドの発生も抑制される。

ここで、フラックスと金属の色は一般的に異なり、Ｃｕボール２とフラックス層３の色も異なることから、色彩度、例えば、明度、黄色度、赤色度でフラックスの吸着量を確認できる。なお、着色を目的に、フラックス層を構成する化合物に色素を混合しても良い。

＜フラックス層の組成＞
アミンとしては、脂肪族アミン、芳香族アミン、イミダゾール類に代表される化合物が添加され、アミノプロパン、アミノブタン、アミノペンタン、アミノヘキサン、アミノシクロヘキサン、アニリン、アミノヘプタン、メチルアニリン、アミノオクタン、ジメチルアニリン、エチルアニリン、アミノノナン、アミノデカン、アミノウンデカン、アミノドデカン、アミノトリデカン、アミノテトラデカン、アミノペンタデカン、アミノヘキサデカン、アミノヘプタデカン、アミノオクタデカン、アミノノナデカン、アミノイコサン、トリフェニルアミン、ピリジン、メチルピリジン、ジメチルピリジン、トリメチルピリジン、エチルピリジン、プロピルピリジン、フェニルピリジン、メチルフェニルピリジン、エチルフェニルピリジン、フェニルプロピルピリジン、ジフェニルピリジン、ベンジルピリジン、メチルベンジルピリジン、エチルベンジルピリジン、プロピルベンジルピリジン、フェニルベンジルピリジン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、ジアミノヘキサン、ジアミノシクロヘキサン、フェニレンジアミン、ジアミノヘプタン、ジアミノオクタン、ジアミノノナン、ジアミノデカン、ジアミノウンデカン、ジアミノドデカン、ジアミノトリデカン、ジアミノテトラデカン、ジアミノペンタデカン、ジアミノヘキサデカン、ジアミノヘプタデカン、ジアミノオクタデカン、ジアミノノナデカン、ジアミノイコサン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ビピリジン、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４−ジアミノ−６−［２′−メチルイミダゾリル−（１′）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２′−エチル−４′−メチルイミダゾリル−（１′）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２′−メチルイミダゾリル−（１′）］−エチル−ｓ−トリアジン イソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾール イソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２，３−ジヒドロー１Ｈ−ピロロ［１，２−ａ］ベンズイミダゾール、１−ドデシル−２−メチル−３−ベンジルイミダゾリウムクロライド、２−メチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、２，４−ジアミノ−６−ビニル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−ビニル−ｓ−トリアジン イソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−メタクリルイルオキシエチル−ｓ−トリアジンのいずれか、あるいは、複数のアミンを組み合わせたものが添加される。

また、アミンハロゲン塩として、上述したアミンのＨＦ塩、ＨＢＦ_４塩、ＨＣｌ塩、ＨＢｒ塩、ＨＩ塩の何れか、あるいは組み合わせたものが添加される。

有機酸としては、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸に代表される化合物が添加され、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フェニルコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、リンゴ酸、レブリン酸、乳酸、アクリル酸、安息香酸、サリチル酸、アニス酸、クエン酸、グリコール酸、ジグリコール酸、ヒドロキシプロピオン酸、ジヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ジヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ジヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ジヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシエナント酸、ジヒドロキシエナント酸、ヒドロキシカプリル酸、ジヒドロキシカプリル酸、ヒドロキシペラルゴン酸、ジヒドロキシペラルゴン酸、ヒドロキシカプリン酸、ジヒドロキシカプリン酸、ヒドロキシラウリン酸、ジヒドロキシラウリン酸、ヒドロキシミリスチン酸、ジヒドロキシミリスチン酸、ヒドロキシパルミチン酸、ジヒドロキシパルミチン酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシアラキン酸、ジヒドロキシアラキン酸、ヒドロキシベヘニン酸、ジヒドロキシベヘニン酸、ヒドロキシメチルプロピオン酸、ジヒドロキシメチルプロピオン酸、ヒドロキシメチル酪酸、ジヒドロキシメチル酪酸、ヒドロキシメチル吉草酸、ジヒドロキシメチル吉草酸、ヒドロキシメチルカプロン酸、ジヒドロキシメチルカプロン酸、ヒドロキシメチルエナント酸、ジヒドロキシメチルエナント酸、ヒドロキシメチルカプリル酸、ジヒドロキシメチルカプリル酸、ヒドロキシメチルペラルゴン酸、ジヒドロキシメチルペラルゴン酸、ヒドロキシメチルカプリン酸、ジヒドロキシメチルカプリン酸、ヒドロキシメチルラウリン酸、ジヒドロキシメチルラウリン酸、ヒドロキシメチルミリスチン酸、ジヒドロキシメチルミリスチン酸、ヒドロキシメチルパルミチン酸、ジヒドロキシメチルパルミチン酸、ヒドロキシメチルステアリン酸、ヒドロキシメチルアラキン酸、ジヒドロキシメチルアラキン酸、ヒドロキシメチルベヘニン酸、ジヒドロキシメチルベヘニン酸のいずれか、あるいは、複数の有機酸を組み合わせたものが添加される。

また、有機酸アミン塩として、上述した何れかの有機酸とアミンの塩、あるいは組み合わせたものが添加される。

ハロゲンとしては、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリール、ハロゲン化アルキルアルコール、ハロゲン化アリールアルコールに代表される化合物が添加され、クロロメタン、クロロエタン、クロロプロパン、クロロブタン、クロロペンタン、クロロヘキサン、クロロヘプタン、クロロオクタン、クロロノナン、クロロデカン、クロロウンデカン、クロロドデカン、クロロトリデカン、クロロテトラデカン、クロロペンタデカン、クロロヘキサデカン、クロロヘプタデカン、クロロオクタデカン、クロロノナデカン、クロロイコサン、クロロシクロヘキサン、クロロベンゼン、クロロトルエン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロプロパン、ジクロロブタン、ジクロロペンタン、ジクロロヘキサン、ジクロロヘプタン、ジクロロオクタン、ジクロロノナン、ジクロロデカン、ジクロロウンデカン、ジクロロドデカン、ジクロロトリデカン、ジクロロテトラデカン、ジクロロペンタデカン、ジクロロヘキサデカン、ジクロロヘプタデカン、ジクロロオクタデカン、ジクロロノナデカン、ジクロロイコサン、ジクロロシクロヘキサン、ジクロロベンゼン、ジクロロキシレン、トリクロロメタン、トリクロロエタン、トリクロロプロパン、トリクロロブタン、トリクロロペンタン、トリクロロヘキサン、トリクロロヘプタン、トリクロロオクタン、トリクロロノナン、トリクロロデカン、トリクロロウンデカン、トリクロロドデカン、トリクロロトリデカン、トリクロロテトラデカン、トリクロロペンタデカン、トリクロロヘキサデカン、トリクロロヘプタデカン、トリクロロオクタデカン、トリクロロノナデカン、トリクロロイコサン、トリクロロシクロヘキサン、トリクロロベンゼン、トリクロロメシチレン、ブロモメタン、ブロモエタン、ブロモプロパン、ブロモブタン、ブロモペンタン、ブロモヘキサン、ブロモヘプタン、ブロモオクタン、ブロモノナン、ブロモデカン、ブロモウンデカン、ブロモドデカン、ブロモトリデカン、ブロモテトラデカン、ブロモペンタデカン、ブロモヘキサデカン、ブロモヘプタデカン、ブロモオクタデカン、ブロモノナデカン、ブロモイコサン、ブロモシクロヘキサン、ブロモベンゼン、ブロモトルエン、ジブロモメタン、ジブロモエタン、ジブロモプロパン、ジブロモブタン、ジブロモペンタン、ジブロモヘキサン、ジブロモヘプタン、ジブロモオクタン、ジブロモノナン、ジブロモデカン、ジブロモウンデカン、ジブロモドデカン、ジブロモトリデカン、ジブロモテトラデカン、ジブロモペンタデカン、ジブロモヘキサデカン、ジブロモヘプタデカン、ジブロモオクタデカン、ジブロモノナデカン、ジブロモイコサン、ジブロモシクロヘキサン、ジブロモベンゼン、ジブロモキシレン、トリブロモメタン、トリブロモエタン、トリブロモプロパン、トリブロモブタン、トリブロモペンタン、トリブロモヘキサン、トリブロモヘプタン、トリブロモオクタン、トリブロモノナン、トリブロモデカン、トリブロモウンデカン、トリブロモドデカン、トリブロモトリデカン、トリブロモテトラデカン、トリブロモペンタデカン、トリブロモヘキサデカン、トリブロモヘプタデカン、トリブロモオクタデカン、トリブロモノナデカン、トリブロモイコサン、トリブロモシクロヘキサン、トリブロモベンゼン、トリブロモメシチレン、ヨードメタン、ヨードエタン、ヨードプロパン、ヨードブタン、ヨードペンタン、ヨードヘキサン、ヨードヘプタン、ヨードオクタン、ヨードノナン、ヨードデカン、ヨードウンデカン、ヨードドデカン、ヨードトリデカン、ヨードテトラデカン、ヨードペンタデカン、ヨードヘキサデカン、ヨードヘプタデカン、ヨードオクタデカン、ヨードノナデカン、ヨードイコサン、ヨードシクロヘキサン、ヨードベンゼン、ヨードトルエン、ジヨードメタン、ジヨードエタン、ジヨードプロパン、ジヨードブタン、ジヨードペンタン、ジヨードヘキサン、ジヨードヘプタン、ジヨードオクタン、ジヨードノナン、ジヨードデカン、ジヨードウンデカン、ジヨードドデカン、ジヨードトリデカン、ジヨードテトラデカン、ジヨードペンタデカン、ジヨードヘキサデカン、ジヨードヘプタデカン、ジヨードオクタデカン、ジヨードノナデカン、ジヨードイコサン、ジヨードシクロヘキサン、ジヨードベンゼン、ジヨードキシレン、トリヨードメタン、トリヨードエタン、トリヨードプロパン、トリヨードブタン、トリヨードペンタン、トリヨードヘキサン、トリヨードヘプタン、トリヨードオクタン、トリヨードノナン、トリヨードデカン、トリヨードウンデカン、トリヨードドデカン、トリヨードトリデカン、トリヨードテトラデカン、トリヨードペンタデカン、トリヨードヘキサデカン、トリヨードヘプタデカン、トリヨードオクタデカン、トリヨードノナデカン、トリヨードイコサン、トリヨードシクロヘキサン、トリヨードベンゼン、トリヨードメシチレンのいずれか、あるいは、複数のハロゲンを組み合わせたものが添加される。

また、ハロゲン化アルコールとして、ブロモメタノール、ジブロモメタノール、トリブロモメタノール、ブロモエタノール、ジブロモエタノール、トリブロモエタノール、ブロモプロパノール、ジブロモプロパノール、トリブロモプロパノール、ブロモブタノール、ジブロモブタノール、トリブロモブタノール、ブロモペンタノール、ジブロモペンタノール、トリブロモペンタノール、ブロモヘキサノール、ジブロモヘキサノール、トリブロモヘキサノール、ブロモヘプタノール、ジブロモヘプタノール、トリブロモヘプタノール、ブロモオクタノール、ジブロモオクタノール、トリブロモオクタノール、ブロモノナノール、ジブロモノナノール、トリブロモノナノール、ブロモデカンオール、ジブロモデカンオール、トリブロモデカンオール、クロロメタノール、ジクロロメタノール、トリクロロメタノール、クロロエタノール、ジクロロエタノール、トリクロロエタノール、クロロプロパノール、ジクロロプロパノール、トリクロロプロパノール、クロロブタノール、ジクロロブタノール、トリクロロブタノール、クロロペンタノール、ジクロロペンタノール、トリクロロペンタノール、クロロヘキサノール、ジクロロヘキサノール、トリクロロヘキサノール、クロロヘプタノール、ジクロロヘプタノール、トリクロロヘプタノール、クロロオクタノール、ジクロロオクタノール、トリクロロオクタノール、クロロノナノール、ジクロロノナノール、トリクロロノナノール、クロロデカンオール、ジクロロデカンオール、トリクロロデカンオール、ヨードメタノール、ジヨードメタノール、トリヨードメタノール、ヨードエタノール、ジヨードエタノール、トリヨードエタノール、ヨードプロパノール、ジヨードプロパノール、トリヨードプロパノール、ヨードブタノール、ジヨードブタノール、トリヨードブタノール、ヨードペンタノール、ジヨードペンタノール、トリヨードペンタノール、ヨードヘキサノール、ジヨードヘキサノール、トリヨードヘキサノール、ヨードヘプタノール、ジヨードヘプタノール、トリヨードヘプタノール、ヨードオクタノール、ジヨードオクタノール、トリヨードオクタノール、ヨードノナノール、ジヨードノナノール、トリヨードノナノール、ヨードデカンオール、ジヨードデカンオール、トリヨードデカンオール、ブロモメタンジオール、ジブロモメタンジオール、ブロモエタンジオール、ジブロモエタンジオール、トリブロモエタンジオール、ブロモプロパンジオール、ジブロモプロパンジオール、トリブロモプロパンジオール、ブロモブタンジオール、ジブロモブタンジオール、トリブロモブタンジオール、ブロモペンタンジオール、ジブロモペンタンジオール、トリブロモペンタンジオール、ブロモヘキサンジオール、ジブロモヘキサンジオール、トリブロモヘキサンジオール、ブロモヘプタンジオール、ジブロモヘプタンジオール、トリブロモヘプタンジオール、ブロモオクタンジオール、ジブロモオクタンジオール、トリブロモオクタンジオール、ブロモノナンジオール、ジブロモノナンジオール、トリブロモノナンジオール、ブロモデカンジオール、ジブロモデカンジオール、トリブロモデカンジオール、クロロメタンジオール、ジクロロメタンジオール、クロロエタンジオール、ジクロロエタンジオール、トリクロロエタンジオール、クロロプロパンジオール、ジクロロプロパンジオール、トリクロロプロパンジオール、クロロブタンジオール、ジクロロブタンジオール、トリクロロブタンジオール、クロロペンタンジオール、ジクロロペンタンジオール、トリクロロペンタンジオール、クロロヘキサンジオール、ジクロロヘキサンジオール、トリクロロヘキサンジオール、クロロヘプタンジオール、ジクロロヘプタンジオール、トリクロロヘプタンジオール、クロロオクタンジオール、ジクロロオクタンジオール、トリクロロオクタンジオール、クロロノナンジオール、ジクロロノナンジオール、トリクロロノナンジオール、クロロデカンジオール、ジクロロデカンジオール、トリクロロデカンジオール、ヨードメタンジオール、ジヨードメタンジオール、ヨードエタンジオール、ジヨードエタンジオール、トリヨードエタンジオール、ヨードプロパンジオール、ジヨードプロパンジオール、トリヨードプロパンジオール、ヨードブタンジオール、ジヨードブタンジオール、トリヨードブタンジオール、ヨードペンタンジオール、ジヨードペンタンジオール、トリヨードペンタンジオール、ヨードヘキサンジオール、ジヨードヘキサンジオール、トリヨードヘキサンジオール、ヨードヘプタンジオール、ジヨードヘプタンジオール、トリヨードヘプタンジオール、ヨードオクタンジオール、ジヨードオクタンジオール、トリヨードオクタンジオール、ヨードノナンジオール、ジヨードノナンジオール、トリヨードノナンジオール、ヨードデカンジオール、ジヨードデカンジオール、トリヨードデカンジオール、ブロモメタントリオール、ジブロモメタントリオール、ブロモエタントリオール、ジブロモエタントリオール、ブロモプロパントリオール、ジブロモプロパントリオール、トリブロモプロパントリオール、ブロモブタントリオール、ジブロモブタントリオール、トリブロモブタントリオール、ブロモペンタントリオール、ジブロモペンタントリオール、トリブロモペンタントリオール、ブロモヘキサントリオール、ジブロモヘキサントリオール、トリブロモヘキサントリオール、ブロモヘプタントリオール、ジブロモヘプタントリオール、トリブロモヘプタントリオール、ブロモオクタントリオール、ジブロモオクタントリオール、トリブロモオクタントリオール、ブロモノナントリオール、ジブロモノナントリオール、トリブロモノナントリオール、ブロモデカントリオール、ジブロモデカントリオール、トリブロモデカントリオール、クロロメタントリオール、ジクロロメタントリオール、クロロエタントリオール、ジクロロエタントリオール、クロロプロパントリオール、ジクロロプロパントリオール、トリクロロプロパントリオール、クロロブタントリオール、ジクロロブタントリオール、トリクロロブタントリオール、クロロペンタントリオール、ジクロロペンタントリオール、トリクロロペンタントリオール、クロロヘキサントリオール、ジクロロヘキサントリオール、トリクロロヘキサントリオール、クロロヘプタントリオール、ジクロロヘプタントリオール、トリクロロヘプタントリオール、クロロオクタントリオール、ジクロロオクタントリオール、トリクロロオクタントリオール、クロロノナントリオール、ジクロロノナントリオール、トリクロロノナントリオール、クロロデカントリオール、ジクロロデカントリオール、トリクロロデカントリオール、ヨードメタントリオール、ジヨードメタントリオール、ヨードエタントリオール、ジヨードエタントリオール、ヨードプロパントリオール、ジヨードプロパントリオール、トリヨードプロパントリオール、ヨードブタントリオール、ジヨードブタントリオール、トリヨードブタントリオール、ヨードペンタントリオール、ジヨードペンタントリオール、トリヨードペンタントリオール、ヨードヘキサントリオール、ジヨードヘキサントリオール、トリヨードヘキサントリオール、ヨードヘプタントリオール、ジヨードヘプタントリオール、トリヨードヘプタントリオール、ヨードオクタントリオール、ジヨードオクタントリオール、トリヨードオクタントリオール、ヨードノナントリオール、ジヨードノナントリオール、トリヨードノナントリオール、ヨードデカントリオール、ジヨードデカントリオール、トリヨードデカントリオール、ブロモビニルアルコール、ジブロモビニルアルコール、ブロモアリルアルコール、ジブロモアリルアルコール、トリブロモアリルアルコール、ブロモブテンオール、ジブロモブテンオール、トリブロモブテンオール、ブロモペンテンオール、ジブロモペンテンオール、トリブロモペンテンオール、ブロモヘキセンオール、ジブロモヘキセンオール、トリブロモヘキセンオール、ブロモヘプテンオール、ジブロモヘプテンオール、トリブロモヘプテンオール、ブロモオクテンオール、ジブロモオクテンオール、トリブロモオクテンオール、ブロモノネンオール、ジブロモノネンオール、トリブロモノネンオール、ブロモデケンオール、ジブロモデケンオール、トリブロモデケンオール、クロロビニルアルコール、ジクロロビニルアルコール、クロロアリルアルコール、ジクロロアリルアルコール、トリクロロアリルアルコール、クロロブテンオール、ジクロロブテンオール、トリクロロブテンオール、クロロペンテンオール、ジクロロペンテンオール、トリクロロペンテンオール、クロロヘキセンオール、ジクロロヘキセンオール、トリクロロヘキセンオール、クロロヘプテンオール、ジクロロヘプテンオール、トリクロロヘプテンオール、クロロオクテンオール、ジクロロオクテンオール、トリクロロオクテンオール、クロロノネンオール、ジクロロノネンオール、トリクロロノネンオール、クロロデケンオール、ジクロロデケンオール、トリクロロデケンオール、ヨードビニルアルコール、ジヨードビニルアルコール、ヨードアリルアルコール、ジヨードアリルアルコール、トリヨードアリルアルコール、ヨードブテンオール、ジヨードブテンオール、トリヨードブテンオール、ヨードペンテンオール、ジヨードペンテンオール、トリヨードペンテンオール、ヨードヘキセンオール、ジヨードヘキセンオール、トリヨードヘキセンオール、ヨードヘプテンオール、ジヨードヘプテンオール、トリヨードヘプテンオール、ヨードオクテンオール、ジヨードオクテンオール、トリヨードオクテンオール、ヨードノネンオール、ジヨードノネンオール、トリヨードノネンオール、ヨードデケンオール、ジヨードデケンオール、トリヨードデケンオール、ブロモブテンジオール、ジブロモブテンジオール、トリブロモブテンジオール、ブロモペンテンジオール、ジブロモペンテンジオール、トリブロモペンテンジオール、ブロモヘキセンジオール、ジブロモヘキセンジオール、トリブロモヘキセンジオール、ブロモヘプテンジオール、ジブロモヘプテンジオール、トリブロモヘプテンジオール、ブロモオクテンジオール、ジブロモオクテンジオール、トリブロモオクテンジオール、ブロモノネンジオール、ジブロモノネンジオール、トリブロモノネンジオール、ブロモデケンジオール、ジブロモデケンジオール、トリブロモデケンジオール、クロロブテンジオール、ジクロロブテンジオール、トリクロロブテンジオール、クロロペンテンジオール、ジクロロペンテンジオール、トリクロロペンテンジオール、クロロヘキセンジオール、ジクロロヘキセンジオール、トリクロロヘキセンジオール、クロロヘプテンジオール、ジクロロヘプテンジオール、トリクロロヘプテンジオール、クロロオクテンジオール、ジクロロオクテンジオール、トリクロロオクテンジオール、クロロノネンジオール、ジクロロノネンジオール、トリクロロノネンジオール、クロロデケンジオール、ジクロロデケンジオール、トリクロロデケンジオール、ヨードブテンジオール、ジヨードブテンジオール、トリヨードブテンジオール、ヨードペンテンジオール、ジヨードペンテンジオール、トリヨードペンテンジオール、ヨードヘキセンジオール、ジヨードヘキセンジオール、トリヨードヘキセンジオール、ヨードヘプテンジオール、ジヨードヘプテンジオール、トリヨードヘプテンジオール、ヨードオクテンジオール、ジヨードオクテンジオール、トリヨードオクテンジオール、ヨードノネンジオール、ジヨードノネンジオール、トリヨードノネンジオール、ヨードデケンジオール、ジヨードデケンジオール、トリヨードデケンジオール、ブロモブテントリオール、ジブロモブテントリオール、トリブロモブテントリオール、ブロモペンテントリオール、ジブロモペンテントリオール、トリブロモペンテントリオール、ブロモヘキセントリオール、ジブロモヘキセントリオール、トリブロモヘキセントリオール、ブロモヘプテントリオール、ジブロモヘプテントリオール、トリブロモヘプテントリオール、ブロモオクテントリオール、ジブロモオクテントリオール、トリブロモオクテントリオール、ブロモノネントリオール、
ジブロモノネントリオール、トリブロモノネントリオール、ブロモデケントリオール、ジブロモデケントリオール、トリブロモデケントリオール、クロロブテントリオール、ジクロロブテントリオール、トリクロロブテントリオール、クロロペンテントリオール、ジクロロペンテントリオール、トリクロロペンテントリオール、クロロヘキセントリオール、ジクロロヘキセントリオール、トリクロロヘキセントリオール、クロロヘプテントリオール、ジクロロヘプテントリオール、トリクロロヘプテントリオール、クロロオクテントリオール、ジクロロオクテントリオール、トリクロロオクテントリオール、クロロノネントリオール、ジクロロノネントリオール、トリクロロノネントリオール、クロロデケントリオール、ジクロロデケントリオール、トリクロロデケントリオール、ヨードブテントリオール、ジヨードブテントリオール、トリヨードブテントリオール、ヨードペンテントリオール、ジヨードペンテントリオール、トリヨードペンテントリオール、ヨードヘキセントリオール、ジヨードヘキセントリオール、トリヨードヘキセントリオール、ヨードヘプテントリオール、ジヨードヘプテントリオール、トリヨードヘプテントリオール、ヨードオクテントリオール、ジヨードオクテントリオール、トリヨードオクテントリオール、ヨードノネントリオール、ジヨードノネントリオール、トリヨードノネントリオール、ヨードデケントリオール、ジヨードデケントリオール、トリヨードデケントリオールのいずれか、あるいは、複数のハロゲン化アルコールを組み合わせたものが添加される。

エステルとしては、脂肪族カルボン酸エステル、芳香族カルボン酸エステル、脂肪族スルホン酸エステル、芳香族スルホン酸エステルに代表される化合物が添加され、パラトルエンスルホン酸−プロピル、パラトルエンスルホン酸−ブチル、ベンゼンスルホン酸プロピル、ベンゼンスルホン酸ブチル、サリチル酸プロピル、サリチル酸ブチル、４−ニトロ安息香酸プロピル、４−ニトロ安息香酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸ブチル、マロン酸ブチルのいずれか、あるいは、複数のエステルを組み合わせたものが添加される。

アミドとしては、アセトアミド、プロピオン酸アミド、酪酸アミド、吉草酸アミド、カプロン酸アミド、エナント酸アミド、カプリル酸アミド、ペラルゴン酸アミド、カプリン酸アミド、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、アラキン酸アミド、べへニン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミドのいずれか、あるいは、複数のアミドを組み合わせたものが添加される。

アミノ酸としては、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、シスチン、ヒドロキシプロリン、ヒドロキシリジン、チロキシン、Ｏ−ホスホセリン、デスモシン、β−アラニン、サルコシン、オルニチン、クレアチン、γアミノ酪酸、オパイン、テアニン、トリコロミン酸、カイニン酸、ドウモイ酸、イボテン酸、アクロメリン酸、トリメチルグリシンのいずれか、あるいは、複数のアミノ酸を組み合わせたものが添加される。

ロジンとしては、アクリル酸変性ロジン、フェノール変性ロジン、マレイン酸変性ロジン、フマル酸変性ロジン等の変性ロジン、水添ロジン、重合ロジン、ロジンエステル、ロジンアミン、不均化ロジン、鹸化ロジンのいずれか、あるいは、複数のロジンを組み合わせたものが添加される。

樹脂としては、フェノール樹脂、ビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ナイロン樹脂、ポリエチレングリコール、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂のいずれか、あるいは、複数の樹脂を組み合わせたものが添加される。

なお、前記アミン、ハロゲン、有機酸、エステル、アミド、アミノ酸、ロジン、樹脂はフラックスの材料としての一例であり、これらの化合物の構造異性体、１置換化合物、多置換化合物等を含めて、前記材料に限定されるものではない。

＜Ｃｕボールの詳細＞
フラックスコートＣｕボール１Ａでは、Ｃｕボール２がフラックス層３で被覆されるが、フラックス層３はα線を遮蔽できるほどの厚さはなく、また、フラックス層３を形成する成分はリフローで揮発するため、Ｃｕボール２で低α線を実現できる組成が求められる。

また、フラックスコートＣｕボール１Ａでは、真球にどの程度近いかを示す真球度が低いと、はんだバンプが形成される際、スタンドオフ高さを制御するというＣｕボール本来の機能が発揮されない。このため、高さが不均一なバンプが形成されて実装時に問題が生じる。以上の背景から真球度の高いＣｕボール２が望まれている。

以下に、本発明に係るフラックスコートＣｕボール１Ａを構成するＣｕボール２について、所望の低α線量及び真球度を実現する好ましい態様を記載する。

・α線量：０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下
Ｃｕボール２のα線量は０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下である。これは、電子部品の高密度実装においてソフトエラーが問題にならない程度のα線量である。本発明では、Ｃｕボール２を製造するために通常行っている工程に加え再度加熱処理を施している。このため、Ｃｕ材にわずかに残存する^２１０Ｐｏが揮発し、Ｃｕ材と比較してＣｕボール２の方がより一層低いα線量を示す。α線量は、更なる高密度実装でのソフトエラーを抑制する観点から、好ましくは０．００２０ｃｐｈ／ｃｍ^２以下であり、より好ましくは０．００１０ｃｐｈ／ｃｍ^２以下である。

・Ｕ：５ｐｐｂ以下、Ｔｈ：５ｐｐｂ以下
Ｕ及びＴｈは放射性元素であり、ソフトエラーを抑制するにはこれらの含有量を抑える必要がある。Ｕ及びＴｈの含有量は、Ｃｕボール２のα線量を０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下とするため、各々５ｐｐｂ以下にする必要がある。また、現在または将来の高密度実装でのソフトエラーを抑制する観点から、Ｕ及びＴｈの含有量は、好ましくは、各々２ｐｐｂ以下である。

・ＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、Ｐｂ及びＢｉの合計の含有量が１ｐｐｍ以上
Ｃｕボール２に含まれる不純物元素としては、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｐ、Ｓ、Ｕ、Ｔｈなどが考えられる。本発明に係るフラックスコートＣｕボール１Ａを構成するＣｕボール２は、不純物元素の中でも特にＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、Ｐｂ及びＢｉの合計の含有量が１ｐｐｍ以上不純物元素として含有することが好ましい。本発明では、α線量を低減する上でＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、Ｐｂ及びＢｉの含有量を極限まで低減する必要がない。これは以下の理由による。

^２１０Ｐｂはβ崩壊により^２１０Ｂｉに変化し、^２１０Ｂｉはβ崩壊により^２１０Ｐｏに変化し、^２１０Ｐｏはα崩壊により^２０６Ｐｂに変化する。このため、α線量を低減するためには、不純物元素であるＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、Ｐｂ及びＢｉの含有量も極力低い方が好ましいとも思われる。

しかし、Ｐｂに含まれている^２１０Ｐｂ及びＢｉに含まれている^２１０Ｂｉの含有比は低い。よって、ＰｂやＢｉの含有量がある程度低減されれば、^２１０Ｐｂや^２１０Ｂｉが、α線量を前述の範囲に低減できる程度にまで十分に除去されると考えられる。一方、Ｃｕボール２の真球度を高めるためには、後述するように、不純物元素の含有量が高い方がよい。ＰｂとＢｉの何れも、Ｃｕ材に不純物元素として含有されることで、Ｃｕボール２の製造工程における溶融時に結晶核となり、Ｃｕボール２の真球度を高めることができる。このため、α線量を前述の範囲に低減できる程度にまで^２１０Ｐｂ及び^２１０Ｂｉが除去できる量で、ＰｂまたはＢｉの何れか、あるいは、Ｐｂ及びＢｉが含有されることが好ましい。このような観点から、Ｃｕボール２は、ＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、Ｐｂ及びＢｉの合計の含有量が１ｐｐｍ以上であることが好ましい。

ＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、Ｐｂ及びＢｉの合計の含有量は、より好ましくは１０ｐｐｍ以上である。上限値はα線量を低減し得る範囲で限定されないが、Ｃｕボール２の電気伝導度の劣化を抑制する観点から、より好ましくはＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、Ｐｂ及びＢｉの合計の含有量が１０００ｐｐｍ未満である。Ｐｂの含有量は、より好ましくは１０ｐｐｍ〜５０ｐｐｍであり、Ｂｉの含有量は、より好ましくは１０ｐｐｍ〜５０ｐｐｍである。

・Ｃｕボールの純度：９９．９％以上９９．９９５％以下
Ｃｕボール２は純度が３Ｎ以上４Ｎ５以下である。つまり、Ｃｕボール２は不純物元素の含有量が５０ｐｐｍ以上である。ここで、Ｃｕ等の金属材料の純度は、９９％を２Ｎ、９９．９％を３Ｎ、９９．９９％を４Ｎ、９９．９９９％を５Ｎとする。４Ｎ５とは、金属材料の純度が９９．９９５％であることを示す。

Ｃｕボール２を構成するＣｕの純度がこの範囲であると、Ｃｕボール２の真球度が高まるための十分な量の結晶核を溶融Ｃｕ中に確保することができる。真球度が高まる理由は以下のように詳述される。

Ｃｕボールを製造する際、所定形状の小片に形成されたＣｕ材は、加熱により溶融し、溶融Ｃｕが表面張力によって球形となり、これが凝固してＣｕボール２となる。溶融Ｃｕが液体状態から凝固する過程において、結晶粒が球形の溶融Ｃｕ中で成長する。この際、不純物元素が多いと、この不純物元素が結晶核となって結晶粒の成長が抑制される。したがって、球形の溶融Ｃｕは、成長が抑制された微細結晶粒によって真球度が高いＣｕボール２となる。

一方不純物元素が少ないと、相対的に結晶核となるものが少なく、粒成長が抑制されずにある方向性をもって成長する。この結果、球形の溶融Ｃｕは表面の一部分が突出して凝固してしまう。このようなＣｕボールは、真球度が低い。不純物元素としては、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ａｌ、Ａｓ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｐ、Ｓ、Ｕ、Ｔｈなどが考えられる。

純度の下限値は特に限定されないが、α線量を抑制し、純度の低下によるＣｕボール２の電気伝導や熱伝導率の劣化を抑制する観点から、好ましくは３Ｎ以上である。つまり、好ましくはＣｕを除くＣｕボール２の不純物元素の含有量は１０００ｐｐｍ未満である。

・Ｃｕボールの真球度：０．９５以上
Ｃｕボール２の形状は、スタンドオフ高さを制御する観点から真球度は０．９５以上であることが好ましい。Ｃｕボール２の真球度が０．９５未満であると、Ｃｕボールが不定形状になるため、バンプ形成時に高さが不均一なバンプが形成され、接合不良が発生する可能性が高まる。真球度は、より好ましくは０．９９０以上である。本発明において、真球度とは真球からのずれを表す。真球度は、例えば、最小二乗中心法（ＬＳＣ法）、最小領域中心法（ＭＺＣ法）、最大内接中心法（ＭＩＣ法）、最小外接中心法（ＭＣＣ法）など種々の方法で求められる。

・Ｃｕボールの直径：１〜１０００μｍ
Ｃｕボール２の直径は１〜１０００μｍであることが好ましい。この範囲にあると、球状のＣｕボール２を安定して製造でき、また、端子間が狭ピッチである場合の接続短絡を抑制することができる。

＜フラックスコートＣｕ核ボールの概要＞
図４は、フラックスコートボールの第２の実施の形態としてのフラックスコートＣｕ核ボールの模式的な構造を示す断面図である。フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂは、上述したＣｕボール２と、Ｃｕボール２を被覆するはんだ層４と、はんだ層４を被覆するフラックス層３とを備える。

フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂを利用したはんだバンプでは、半導体パッケージの重量がはんだバンプに加わっても、はんだ合金の融点では溶融しないＣｕボール２により半導体パッケージを支えることができる。従って、半導体パッケージの自重によりはんだバンプが潰れることがない。

Ｃｕボール２は、上述したように、Ｃｕで構成され、所望の低α線量及び真球度を実現する組成で構成される。フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂでも、Ｃｕボール２のα線量が低いことが好ましい。

また、フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂでは、Ｃｕボール２がはんだ付けの温度で溶融しないため、はんだバンプの高さのバラツキを抑制できるようにするためには、Ｃｕボール２の真球度のバラツキが少ない方が好ましい。

このため、フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂであっても、真球度の高いＣｕボール２が必要となる。

フラックス層３は、フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂでは、はんだ層４の表面に固体となって付着し、はんだ層４の表面の酸化を防止すると共に、はんだ付け時に接合対象物の金属酸化膜を除去する活性剤として作用する成分で構成されていれば良い。

例えば、フラックス層３は、活性剤として作用すると共にはんだ層４に固着する化合物からなる単一の成分で構成されていても良いし、活性剤として作用する化合物と、活性補助剤として作用する化合物等からなる複数の成分で構成されていても良い。

フラックス層３を構成する活性剤としては、本発明で要求される特性に応じて上述したアミン、有機酸、ハロゲンのいずれか、複数のアミンの組み合わせ、複数の有機酸の組み合わせ、複数のハロゲンの組み合わせ、単一あるいは複数のアミン、有機酸、ハロゲンの組み合わせが添加される。

フラックス層３を構成する活性補助剤としては、活性剤の特性に応じて上述したエステル、アミド、アミノ酸のいずれか、複数のエステルの組み合わせ、複数のアミドの組み合わせ、複数のアミノ酸の組み合わせ、単一あるいは複数のエステル、アミド、アミノ酸の組み合わせが添加される。

また、フラックス層３を構成する化合物、例えば、活性剤として作用する化合物は、単一では固体とならないものであっても、他の混合物との混合で固体となるものであればよい。更に、フラックス層３は、活性剤として作用する化合物等を、はんだ層４に固着させる樹脂を含むものであっても良い。

また、フラックス層３は、活性剤として作用する化合物等を、リフロー時の熱から保護するため、ロジンや樹脂を含むものであっても良い。更に、フラックス層３は、単一あるいは複数の化合物からなる単一の層で構成されても良い。また、フラックス層３は、複数の化合物からなる複数の層で構成されても良い。

フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂでは、主にはんだめっきとパッドとの濡れ性が求められる。そのため、フラックスコートＣｕボール程の耐熱性は要求されない。このため、ロジンを非添加としても良い。

また、フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂでは、フラックスを併用して濡れ性を向上させるための補助としてフラックス層３を使用したはんだ接合を行っても良いし、または、フラックスを使用せずにフラックス層３のフラックスのみではんだ接合を行っても良い。

フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂは、Ｃｕボール２とはんだ層４との間に、拡散防止層５が形成される。拡散防止層５は、Ｎｉ、あるいはＣｏ等から選択される１元素以上で構成され、Ｃｕボール２を構成するＣｕがはんだ層４に拡散することを防止する。また、図１で説明したフラックスコートＣｕボール１Ａでも、Ｃｕボール２とフラックス層３との間に拡散防止層５が形成される構成としても良い。はんだ層４がない状態で、拡散防止層５のみを備えたフラックスコートＣｕボール１Ａではんだ接合を行う場合でも、フラックスコートＣｕボール１Ａと電極を接合する際に使用するはんだペーストへＣｕが拡散することを防止できる。

フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂでは、Ｃｕボール２がはんだ層４で被覆されることで、はんだ層４を構成するはんだ合金が低α線を実現できれば、Ｃｕボールから放射されるα線をはんだ層４で遮蔽でき、低α線を実現した上述のＣｕボール２を適用すれば、フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂから放射されるα線を遮蔽できると考えられる。

本発明に係るフラックスコートＣｕ核ボール１Ｂのはんだ層４は、主にワークであるＣｕボールやめっき液を流動させて形成される。めっき液の流動によりめっき液中でＰｂ、Ｂｉ、Ｐｏの元素が塩を形成して沈殿する。一旦塩である析出物が形成されるとめっき液中で安定に存在する。従って、フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂは析出物がはんだ層４に取り込まれることがなく、はんだ被膜に含まれる放射性元素の含有量を低減でき、フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂ自体のα線量を低減することが可能となる。

＜はんだ層の詳細＞
以下に、フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂの構成要素であるはんだ層４について詳述する。

・はんだ層の組成
はんだ層４の組成は、合金の場合、Ｓｎを主成分とする鉛フリーはんだ合金の合金組成であれば特に限定されない。また、はんだ層４としては、Ｓｎめっき被膜であってもよい。例えば、Ｓｎ、Ｓｎ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｉｎ合金、及びこれらに所定の合金元素を添加したものが挙げられる。いずれもＳｎの含有量が４０質量％以上である。添加する合金元素としては、例えばＡｇ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｐ、Ｆｅなどがある。これらの中でも、はんだ層４の合金組成は、落下衝撃特性の観点から、好ましくはＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金である。

はんだ層４の厚さは特に制限されないが、好ましくは１００μｍ（片側）以下であれば十分である。一般には２０〜５０μｍであればよい。

・Ｕ：５ｐｐｂ以下、Ｔｈ：５ｐｐｂ以下
上述したように、Ｕ及びＴｈは放射性元素であり、ソフトエラーを抑制するにはこれらの含有量を抑える必要がある。Ｕ及びＴｈの含有量は、はんだ層４のα線量を０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下とするため、各々５ｐｐｂ以下にする必要がある。また、現在または将来の高密度実装でのソフトエラーを抑制する観点から、Ｕ及びＴｈの含有量は、好ましくは、各々２ｐｐｂ以下である。

・α線量：０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下
本発明に係るフラックスコートＣｕ核ボール１Ｂのα線量は０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下である。これは、電子部品の高密度実装においてソフトエラーが問題にならない程度のα線量である。フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂのα線量は、はんだ層４のα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下であることにより達成される。また、フラックスコートＣｕ核ボール１Ｂのα線量は、上述したように、Ｃｕボール２のα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下であることによっても達成される。

本発明に係るフラックスコートＣｕ核ボール１Ｂは高くても１００℃で形成されるため、Ｕ、Ｔｈ、Ｐｏなどの放射性元素、^２１０Ｂｉおよび^２１０Ｐｂなどの放射性同位体の気化により放射性元素の含有量が低減するとは考え難い。しかし、めっき液やＣｕボール２を流動しながらめっきを行うと、Ｕ、Ｔｈ、Ｐｏ、ＰｂおよびＢｉはめっき液中で塩を形成して沈殿する。沈殿した塩は電気的に中性であり、めっき液が流動していてもはんだめっき被膜中に混入することがない。

よって、はんだめっき被膜中のこれらの含有量は著しく低減する。従って、本発明に係るフラックスコートＣｕ核ボール１Ｂは、このようなはんだ層４で被覆されているために低いα線量を示す。α線量は、更なる高密度実装でのソフトエラーを抑制する観点から、好ましくは０．００２０ｃｐｈ／ｃｍ^２以下であり、より好ましくは０．００１０ｃｐｈ／ｃｍ^２以下である。

はんだ層４は純度が高いほど、すなわち、はんだ層４において不純物の含有量が少ないほど、放射性元素や放射性同位体の含有量が低減し、α線量が低減するため、不純物量の下限値は特に限定されない。一方、上限値は、α線量を低減する観点から、好ましくは１０００ｐｐｍ以下であり、より好ましくは１００ｐｐｍ以下であり、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは１０ｐｐｍ以下である。

なお、はんだ層４の総不純物量は、Ｓｎを主成分とするはんだ合金であれば、Ｓｎと、添加される他の合金元素以外の不純物の含有量の合計である。例えば、Ｓｎ１００％のはんだであれば、はんだ層４中のＳｎ以外の不純物の含有量の合計であり、Ｓｎ−Ａｇ合金であれば、はんだ層４中のＳｎ及びＡｇ以外の不純物の含有量の合計であり、Ｓｎ−Ｃｕ合金であれば、はんだ層４中のＳｎ及びＣｕ以外の不純物の含有量の合計である。また、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金であれば、はんだ層４中のＳｎ、Ａｇ及びＣｕ以外の不純物の含有量の合計であり、Ｓｎ−Ｉｎ合金であれば、はんだ層４中のＳｎ及びＩｎ以外の不純物の含有量の合計である。また、Ｓｎ以外の合金元素を主成分とするはんだでは、主成分となる合金元素と、添加される他の合金元素以外の不純物の含有量の合計である。

はんだ層４に含まれる不純物中には、特にＢｉとＰｂの含有量が少ない方が好ましい。ＢｉとＰｂには放射性同位体であるそれぞれ^２１０Ｂｉと^２１０Ｐｂが微量に含まれている。従って、ＢｉとＰｂの含有量を低減することにより、はんだ層４のα線量を著しく低減することができると考えられる。はんだ層４におけるＢｉとＰｂの含有量は、好ましくはそれぞれ１５ｐｐｍ以下であり、より好ましくはそれぞれ１０ｐｐｍ以下であり、特に好ましくはそれぞれ０ｐｐｍである。

＜フラックスコートボールの適用例＞
本発明に係るフラックスコートボールの適用例について説明すると、フラックスコートボールは、フラックスコートＣｕボール１ＡあるいはフラックスコートＣｕ核ボール１Ｂと、はんだ粉末と、フラックスが混練されたはんだペーストに用いられる。ここで、本発明に係るフラックスコートボールがはんだペーストに用いられるような場合、「フラックスコートＣｕボール」、「フラックスコートＣｕ核ボール」は「フラックスコートＣｕパウダ」、「フラックスコートＣｕ核パウダ」と称されてもよい。

「フラックスコートＣｕパウダ」、「フラックスコートＣｕ核パウダ」は、上述の特性を個々のフラックスコートボールが備えた、多数のフラックスコートＣｕボール１ＡあるいいはフラックスコートＣｕ核ボールの集合体である。例えば、はんだペースト中の粉末として配合されるなど、単一のフラックスコートボールとは使用形態において区別される。「フラックスコートＣｕボール」、「フラックスコートＣｕ核ボール」が「フラックスコートＣｕパウダ」、「フラックスコートＣｕ核パウダ」と称される形態で使用されるような場合、一般的に、Ｃｕボールの直径は１〜３００μｍである。

また、本発明に係るフラックスコートボールは、フラックスコートＣｕボール１Ａ及びフラックスコートＣｕ核ボール１Ｂがはんだ中に分散しているフォームはんだに用いられる。はんだペースト及びフォームはんだでは、例えば、組成がＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（各数値は質量％）であるはんだ合金が使用される。尚、本発明はこのはんだ合金に限定するものではない。更に、本発明に係るフラックスコートボールは、電子部品のはんだ継手に用いられる。

フラックスコートＣｕパウダを使用したはんだペーストでは、フラックス層によってＣｕボールの表面の酸化が抑制されると共に、金属酸化膜の除去が確実に行えるので、はんだ合金の粉末が溶融する際に、Ｃｕボールに対するはんだ合金の濡れ不良が抑制される。これにより、ボイドの発生や、はんだ合金とＣｕボールとの接合不良の発生を抑制することができる。

＜フラックスコートボールの製造方法＞
（１）Ｃｕボールの製造方法
次に、本発明に係るフラックスコートボールの製造方法の一例を説明する。フラックスコートＣｕボール１Ａ及びフラックスコートＣｕ核ボール１Ｂを構成するＣｕボール２について、材料となるＣｕ材はセラミックのような耐熱性の板である耐熱板に置かれ、耐熱板とともに炉中で加熱される。耐熱板には底部が半球状となった多数の円形の溝が設けられている。溝の直径や深さは、Ｃｕボール２の粒径に応じて適宜設定されており、例えば、直径が０．８ｍｍであり、深さが０．８８ｍｍである。また、Ｃｕ細線が切断されて得られたチップ形状のＣｕ材（以下、「チップ材」という。）は、耐熱板の溝内に一個ずつ投入される。

溝内にチップ材が投入された耐熱板は、アンモニア分解ガスが充填された炉内で１１００〜１３００℃に昇温され、３０〜６０分間加熱処理が行われる。このとき炉内温度がＣｕの融点以上になると、チップ材は溶融して球状となる。その後、炉内が冷却され、耐熱板の溝内でＣｕボール２が成形される。冷却後、成形されたＣｕボール２は、Ｃｕの融点未満の温度である８００〜１０００℃で再度加熱処理が行われる。

また、別の方法としては、るつぼの底部に設けられたオリフィスから溶融Ｃｕが滴下され、この液滴が冷却されてＣｕボール２が造球されるアトマイズ法や、熱プラズマがＣｕカットメタルを１０００℃以上に加熱して造球する方法がある。このように造球されたＣｕボール２は、それぞれ８００〜１０００℃の温度で３０〜６０分間再加熱処理が施されても良い。また、Ｃｕボール２を造球する前に、Ｃｕボール２の原料であるＣｕ材を８００〜１０００℃で加熱処理してもよい。

Ｃｕボール２の原料であるＣｕ材としては、例えばペレット、ワイヤ、ピラーなどを用いることができる。Ｃｕ材の純度は、Ｃｕボールの純度を下げすぎないようにする観点から９９．９〜９９．９９％でよい。

さらに高純度のＣｕ材を用いる場合には、上述した加熱処理を行わず、溶融Ｃｕの保持温度を従来と同様に１０００℃程度に下げてもよい。このように、前述の加熱処理はＣｕ材の純度やα線量に応じて適宜省略や変更されてもよい。また、α線量の高いＣｕボールや異形のＣｕボールが製造された場合には、これらのＣｕボールが原料として再利用されることも可能であり、さらにα線量を低下させることができる。

（２）フラックスコートＣｕ核ボールにおけるはんだ層の製造方法
また、上述のようにして作製されたＣｕボール２やめっき液を流動させてＣｕボール２にはんだ層４を形成する方法としては、公知のバレルめっき等の電解めっき法、めっき槽に接続されたポンプがめっき槽中にめっき液に高速乱流を発生させ、めっき液の乱流によりＣｕボール２にめっき被膜を形成する方法、めっき槽に振動板を設けて所定の周波数で振動させることによりめっき液が高速乱流攪拌され、めっき液の乱流によりＣｕボール２にめっき被膜を形成する方法等がある。

直径１００μｍのＣｕボールに膜厚（片側）２０μｍのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだめっき被膜を形成し、直径約１４０μｍのＣｕ核ボールとすることを一例として説明する。

本発明の一実施の形態に係るＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ含有めっき液は、水を主体とする媒体に、スルホン酸類及び金属成分としてＳｎ、Ａｇ及びＣｕを必須成分として含有している。

金属成分はめっき液中でＳｎイオン（Ｓｎ^２＋およびまたはＳｎ^４＋），Ａｇイオン（Ａｇ^＋）及びＣｕイオン（Ｃｕ^＋およびまたはＣｕ^２＋）として存在している。めっき液は、主として水とスルホン酸類からなるめっき母液と金属化合物を混合することにより得られ、金属イオンの安定性のために、好ましくは有機錯化剤を含有する。

めっき液中の金属化合物としては、例えば以下のものを例示することができる。Ｓｎ化合物の具体例としては、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、２−プロパノールスルホン酸、ｐ−フェノールスルホン酸などの有機スルホン酸の錫塩、硫酸錫、酸化錫、硝酸錫、塩化錫、臭化錫、ヨウ化錫、リン酸錫、ピロリン酸錫、酢酸錫、ギ酸錫、クエン酸錫、グルコン酸錫、酒石酸錫、乳酸錫、コハク酸錫、スルファミン酸錫、ホウフッ化錫、ケイフッ化錫などの第一Ｓｎ化合物が挙げられる。これらのＳｎ化合物は、一種単独又は二種以上混合して用いることができる。

Ｃｕ化合物としては、上述した有機スルホン酸の銅塩、硫酸銅、酸化銅、硝酸銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、リン酸銅、ピロリン酸銅、酢酸銅、ギ酸銅、クエン酸銅、グルコン酸銅、酒石酸銅、乳酸銅、コハク酸銅、スルファミン酸銅、ホウフッ化銅、ケイフッ化銅などが挙げられる。これらのＣｕ化合物は、一種単独又は二種以上混合して用いることができる。

Ａｇ化合物としては、上記有機スルホン酸の銀塩、硫酸銀、酸化銀、塩化銀、硝酸銀、臭化銀、ヨウ化銀、リン酸銀、ピロリン酸銀、酢酸銀、ギ酸銀、クエン酸銀、グルコン酸銀、酒石酸銀、乳酸銀、コハク酸銀、スルファミン酸銀、ホウフッ化銀、ケイフッ化銀などが挙げられる。これらのＡｇ化合物は、一種単独又は二種以上混合して用いることができる。

また、直径１００μｍのＣｕボールに膜厚（片側）２０μｍのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだめっき被膜を形成する場合、約０．０１０８クーロンの電気量を要する。

めっき液中の各金属の配合量は、Ｓｎ^２＋として０．２１〜２ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．２５〜１ｍｏｌ／Ｌ、Ａｇ^＋として０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．０２〜０．０５ｍｏｌ／Ｌ、Ｃｕ^２＋として０．００２〜０．０２ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．００３〜０．０１ｍｏｌ／Ｌである。ここで、めっきに関与するのはＳｎ^２＋であるので、本発明ではＳｎ^２＋の量を調整すればよい。

また、Ｃｕイオン濃度に対するＡｇイオン濃度（Ａｇ／Ｃｕモル比）は、４．５〜５．５８の範囲となるものが好ましく、この範囲であれば、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金のような融点の低いＳｎ−Ａｇ−Ｃｕめっき被膜を形成することができる。なお、ファラディの電気分解の法則により下記式（１）により所望のはんだめっきの析出量を見積もり、電気量を算出して、算出した電気量となるように電流をめっき液に通電し、Ｃｕボールおよびめっき液を流動させながらめっき処理を行う。めっき槽の容量はＣｕボールおよびめっき液の総投入量に応じて決定することができる。

ｗ（ｇ）＝（Ｉ×ｔ×Ｍ）／（Ｚ×Ｆ）・・・式（１）

式（１）中、ｗは電解析出量（ｇ）、Ｉは電流（Ａ）、ｔは通電時間（秒）、Ｍは析出する元素の原子量（Ｓｎの場合、１１８．７１）、Ｚは原子価（Ｓｎの場合は２価）、Ｆはファラディ定数（９６５００クーロン）であり、電気量Ｑ（Ａ・秒）は（Ｉ×ｔ）で表される。

本発明では、Ｃｕボールおよびめっき液を流動させながらめっきを行うが、流動させる方法については特に限定されない。例えば、バレル電解めっき法のようにバレルの回転よりＣｕボールおよびめっき液を流動させることができる。

めっき処理後、大気中やＮ_２雰囲気中で乾燥してＣｕ核ボールを得ることができ、Ｃｕ核ボールをフラックスで被覆することで、本発明に係るフラックスコートＣｕ核ボール１Ｂを得ることができる。

以下に本発明のフラックスコートＣｕボール１Ａ及びフラックスコートＣｕ核ボール１Ｂの実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜Ｃｕボールの純度と真球度の関係＞
まず、純度の異なるＣｕボールを作製して真球度とα線量を測定し、Ｃｕボールの純度と真球度の関係及びα線量を検証した。

（１）Ｃｕボールの作製
実施例１ＡのＣｕボールは、純度が９９．９％のＣｕペレットを使用して作製した。実施例２ＡのＣｕボールは、純度が９９．９９５％以下のＣｕワイヤを使用して作製した。
比較例１ＡのＣｕボールは、純度が９９．９９５％を超えるＣｕ板を使用して作製した。

上述した原料をるつぼの中に投入した後、るつぼの温度を１２００℃に昇温し、４５分間加熱処理を行い、るつぼ底部に設けたオリフィスから溶融Ｃｕの液滴を滴下し、液滴を冷却してＣｕボールを造球した。これにより平均粒径が２５０μｍのＣｕボールを作製した。

（２）真球度の測定方法
真球度の測定方法は以下の通りである。真球度はＣＮＣ画像測定システムで測定する。本実施例では、ミツトヨ社製のウルトラクイックビジョン、ＵＬＴＲＡ ＱＶ３５０−ＰＲＯ測定装置によって、Ｃｕボールの長径の長さと直径の長さを測定し、５００個の各Ｃｕボールの直径を長径で割った値の算術平均値を算出して真球度を求めた。値が上限である１．００に近いほど真球に近いことを表す。

（３）α線量の測定方法
α線量の測定方法は以下の通りである。α線量の測定にはガスフロー比例計数器のα線測定装置を用いた。測定サンプルは３００ｍｍ×３００ｍｍの平面浅底容器にＣｕボールを容器の底が見えなくなるまで敷き詰めたものである。この測定サンプルをα線測定装置内に入れ、ＰＲ−１０ガスフローにて２４時間放置した後、α線量を測定した。

尚、測定に使用したＰＲ−１０ガス（アルゴン９０％−メタン１０％）は、ＰＲ−１０ガスをガスボンベに充填してから３週間以上経過したものである。３週間以上経過したボンベを使用したのは、ガスボンベに侵入する大気中のラドンによりα線が発生しないように、ＪＥＤＥＣ（Ｊｏｉｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｕｎｃｉｌ）で定められたＪＥＤＥＣ ＳＴＡＮＤＡＲＤ−Ａｌｐｈａ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＪＥＳＤ２２１従ったためである。

作製したＣｕボールの元素分析結果、真球度及びα線量を表１に示す。元素分析は、ＵおよびＴｈについては誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ−ＭＳ分析）、その他の元素については誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ分析）により行われた。表１において、単位は、ＵおよびＴｈについては質量ｐｐｂ、その他の元素は質量ｐｐｍである。

表１に示すように、純度が９９．９％のＣｕペレットを用いた実施例１ＡのＣｕボール、及び、純度が９９．９９５％以下のＣｕワイヤを用いた実施例２ＡのＣｕボールは、いずれも真球度が０．９９０以上を示した。一方、純度が９９．９９５％を超えるＣｕ板を用いた比較例１ＡのＣｕボールは、真球度が０．９５を下回った。α線量は、実施例１Ａ、２ＡのＣｕボール、比較例１ＡのＣｕボール共、０．００１０ｃｐｈ／ｃｍ^２以下であり、要求される０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２を下回った。

＜Ｃｕ核ボールのα線量と真球度＞
以上の検証結果から、純度が９９．９％のＣｕペレットで作製した実施例１ＡのＣｕボールは、所望の真球度及びα線量が得られた。次に、実施例１ＡのＣｕボールを用いて以下に示す実施例と比較例のＣｕ核ボールを作製し、α線量と真球度を測定した。

＜実施例１ＢのＣｕ核ボール＞
純度９９．９％のＣｕペレットで作製したＣｕボールについて、以下の条件でＳｎはんだめっき被膜ではんだ層を形成してＣｕ核ボールを作製した。

実施例１ＢのＣｕ核ボールは、直径２５０μｍのＣｕボールに膜厚（片側）が５０μｍのはんだめっきが被覆されるように、電気量を約０．１７クーロンとして以下のめっき液を用いてめっき処理を行った。はんだめっき被膜で被覆されたＣｕ核ボールの断面をＳＥＭ写真により観察したところ、膜厚は約５０μｍであった。処理後、大気中で乾燥し、実施例１ＢのＣｕ核ボールを得た。

はんだめっき液は、次のように作成した。撹拌容器にめっき液調整に必要な水の１／３に、５４％のメタンスルホン酸水溶液の全容を入れ敷水とした。次に、錯化剤であるメルカプタン化合物の一例であるアセチルシステインを入れ溶解確認後、他の錯化剤である芳香族アミノ化合物の一例である２，２’−ジチオジアニリンを入れた。薄水色のゲル状の液体になったら速やかにメタンスルホン酸第一錫を入れた。次にめっき液に必要な水の２／３を加え、最後に界面活性剤の一例であるα−ナフトールポリエトキシレート（ＥＯ１０モル）３ｇ／Ｌを入れ、めっき液の調整は終了した。めっき液中のメタンスルホン酸の濃度が２．６４ｍｏｌ／Ｌ、錫イオン濃度が０．３３７ｍｏｌ／Ｌ、であるめっき液を作成した。本例で使用したメタンスルホン酸第一錫は、下記Ｓｎシート材を原料として調製したものである。

＜実施例２ＢのＣｕ核ボール＞
純度９９．９％のＣｕペレットで製造したＣｕボールについて、膜厚（片側）が５０μｍのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだめっき被膜を形成してＣｕ核ボールを作製した。

実施例２ＢのＣｕ核ボールでは、はんだめっき液は、次のように作成した。撹拌容器にめっき液調整に必要な水の１／３に、５４％のメタンスルホン酸水溶液の全容を入れ敷水とした。次に、撹拌しながら所要量の酸化銀の全容を入れ完全に黒沈がなく透明に成ったことを確認後速やかに、水酸化第二銅の全容を入れ完全に溶解してから、錯化剤であるメルカプタン化合物の一例であるアセチルシステインを入れ溶解確認後、他の錯化剤である芳香族アミノ化合物の一例である２，２’−ジチオジアニリンを入れた。薄水色のゲル状の液体になったら速やかにメタンスルホン酸第一錫を入れた。液は黄色透明になった。次にめっき液に必要な水の２／３を加え、最後に界面活性剤の一例であるα−ナフトールポリエトキシレート（ＥＯ１０モル）３ｇ／Ｌを入れ、めっき液の調整は終了した。めっき液中のメタンスルホン酸の濃度が２．６４ｍｏｌ／Ｌ、錫イオン濃度が０．３３７ｍｏｌ／Ｌ、銅イオン濃度が０．００５ｍｏｌ／Ｌ、銀イオン濃度が０．０２３７ｍｏｌ／Ｌであるめっき液を作成した。

このようにしてめっき液を作製した後、実施例１ＢのＣｕ核ボールで用いたα線量が０．２０３ｃｐｈ／ｃｍ^２のＳｎシート材、α線量が＜０．００１０ｃｐｈ／ｃｍ^２であり純度が６ＮのＣｕ板材及びα線量が＜０．００１０ｃｐｈ／ｃｍ^２であり純度が５ＮのＡｇチップ材を使用したことの他、実施例１ＢのＣｕ核ボールと同様にめっき液を作製して実施例２ＢのＣｕ核ボールを作製し、元素分析およびα線量、真球度の測定を行った。本例でも錫イオンは上記Ｓｎシート材に由来するものであり、銀イオン、銅イオンについても、それぞれ上記Ａｇチップ材、Ｃｕ板材に由来するものである。

＜比較例１ＢのＣｕ核ボール＞
純度９９．９％のＣｕペレットで製造したＣｕボールについて、溶着法を用いて以下の条件でＳｎはんだ被膜を形成してＣｕ核ボールを作製した。具体的には、はんだ付けが困難であるアルミニウム板の所定の位置に多数のすりばち状のくぼみを設けた。また、前述のＳｎシート材を用いて、周知のアトマイズ法により直径が３００μｍのＳｎボールを予め作製しておいた。アルミニウム基板に設けた各くぼみに、ＣｕボールおよびＳｎボールを１つずつ入れてフラックスを噴霧した。その後、アルミニウム板を加熱炉中で２７０℃に加熱してＳｎボールを溶融させる。溶融ＳｎはＣｕボールにまわりに濡れ、表面張力によりＣｕボールを被覆した。このようにして比較例１ＢのＣｕ核ボールを作製した。はんだ被膜の膜厚（片側）は５０μｍであった。

はんだめっき液の原料であるＳｎシート材の元素分析、及び、各実施例と比較例のＣｕ核ボールの表面に形成されたはんだ層の元素分析は、ＵおよびＴｈについては高周波誘導結合質量分析（ＩＣＰ−ＭＳ分析）、その他の元素については高周波誘導結合プラズマ発光分光分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ分析）により行った。Ｓｎシート材のα線量は、３００ｍｍ×３００ｍｍの平面浅底容器にＳｎシート材を敷いたこと以外Ｃｕボールと同様に測定した。Ｃｕ核ボールのα線量は、上述のＣｕボールと同様に測定した。またＣｕ核ボールの真球度についてもＣｕボールと同じ条件で測定を行った。これらの測定結果を表２に示す。表２において、単位は、ＵおよびＴｈについては質量ｐｐｂ、その他の元素は質量ｐｐｍである。

表２によれば、実施例１ＢのＣｕ核ボールでは、α線量は０．００１０ｃｐｈ／ｃｍ^２未満を示した。実施例１ＢのＣｕ核ボールは、めっき法によりはんだ層を形成することによりα線量が低減することが立証された。

実施例２ＢのＣｕ核ボールでは、はんだ層の組成をＳｎ−２．９５Ａｇ−０．２９Ｃｕとした場合のはんだα線量は０．００１０ｃｐｈ／ｃｍ^２未満を示した。実施例２ＢのＣｕ核ボールは、実施例１ＢのＣｕ核ボールと同様に、めっき法によりはんだ層を形成することによりα線量が低減することが立証された。

尚、実施例１Ｂ及び実施例２Ｂで作製したＣｕ核ボールのα線量は作製後１年を経過してもα線の上昇は見られなかった。

一方、比較例１ＢのＣｕ核ボールでは、α線量は０．１８３ｃｐｈ／ｃｍ^２を示し、Ｓｎシート材と同程度のα線量を示した。従って、比較例１ＢのＣｕ核ボールは、ソフトエラーを回避できる程度のα線量には至らなかった。

＜フラックスコートＣｕボールの酸化膜厚＞
所望の真球度及びα線量が得られた実施例１ＡのＣｕボールを用いてフラックスコートＣｕボールを作製し、酸化膜厚を測定した。

（１）フラックスの組成
以下の表３に示す組成でフラックスを作製した。フラックス（１Ｃ）は、活性剤として有機酸であるステアリン酸を５質量％含み、ロジンとしてロジンエステルを５質量％含む。塗布前のフラックスは液状とする必要があるので、残部は溶剤としてイソプロピルアルコールを９０質量％含む。

フラックス（２Ｃ）は、活性剤としてアミンである２−フェニルイミダゾールを５質量％含み、ロジンとして水添ロジンを５質量％含み、残部は溶剤としてイソプロピルアルコールを９０質量％含む。

（２）フラックスコートＣｕボールの作製
所望の真球度及びα線量が得られた実施例１ＡのＣｕボール（直径２５０μｍ）と、表３に示すフラックスを使用して、以下に示す実施例のフラックスコートＣｕボールを作製した。実施例１ＣのフラックスコートＣｕボールは、実施例１ＡのＣｕボールを表３に示すフラックス（１Ｃ）に浸漬し、その後金属バットにＣｕボールを散布し、温風乾燥を行った。

実施例２ＣのフラックスコートＣｕボールは、実施例１ＡのＣｕボールを表３に示すフラックス（２Ｃ）を浸漬し、その後、金属バットにＣｕボールを散布し、温風乾燥を行った。比較例１Ｃは、フラックスで被覆しないＣｕボールとした。

（３）酸化膜厚の測定
フラックスで被覆した各実施例のフラックスコートＣｕボールと、フラックスで被覆しないＣｕボールを、それぞれ２００℃の恒温槽で１分、加熱処理を行った。

得られたフラックスコートＣｕボールをイソプロピルアルコールにて洗浄し、フラックスの付着していないＣｕボールとした。各実施例のフラックスコートＣｕボールからフラックスを剥離したＣｕボールと、フラックスで被覆しない比較例のＣｕボールをＦＥ−ＡＥＳにて酸化膜厚を測定した。酸化膜厚はＳｉＯ_２換算値である。酸化膜厚を表４に示す。

表４に示すように、有機酸とロジン、あるいは、アミンとロジンを組み合わせたフラックスでＣｕボールが被覆された実施例１Ｃ及び実施例２ＣのフラックスコートＣｕボールでは、フラックスで被覆されない比較例１ＣのＣｕボールと比較して、耐熱性が向上し高温下での酸化が抑えられることが判った。

＜フラックスコートＣｕ核ボールのはんだ接合性＞
所望の真球度及びα線量が得られた実施例１ＢのＣｕ核ボールを用いてフラックスコートＣｕ核ボールを作製し、はんだ接合性を検証した。

（１）フラックスの組成
以下の表５に示す組成でフラックスを作製した。フラックス（１Ｄ）は、活性剤として有機酸であるステアリン酸を５質量％含み、ロジンとしてロジンエステルを５質量％含み、残部は溶剤としてイソプロピルアルコールを９０質量％含む。

フラックス（２Ｄ）は、活性剤としてアミンである２−フェニルイミダゾールを５質量％含み、ロジンとして水添ロジンを５質量％含み、残部は溶剤としてイソプロピルアルコールを９０質量％含む。

フラックス（３Ｄ）は、活性剤として有機酸であるセバシン酸を１０質量％含み、残部は溶剤としてイソプロピルアルコールを９０質量％含む。フラックス（４Ｄ）は、活性剤としてハロゲンであるジブロモブテンジオールの１種であるｔｒａｎｓ−２，３−ジブロモ−２−ブテン−１，４−ジオールを１０質量％含み、残部は溶剤としてイソプロピルアルコールを９０質量％含む。

（２）フラックスコートＣｕ核ボールの作製
所望の真球度及びα線量が得られた実施例１ＢのＣｕ核ボール（Ｃｕボール：直径２５０μｍ、拡散防止層：Ｎｉめっき，片側２μｍ、はんだ層：Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕめっき，めっき後直径３５０μｍ）と、上述した表５に示すフラックスを使用して、以下に示す実施例のフラックスコートＣｕ核ボールを作製した。実施例１ＤのフラックスコートＣｕ核ボールは、実施例１ＢのＣｕ核ボールを表５に示すフラックス（１Ｄ）に浸漬し、その後、金属バットにＣｕボールを散布し、温風乾燥を行った。

実施例２ＤのフラックスコートＣｕ核ボールは、実施例１ＢのＣｕ核ボールを表５に示すフラックス（２Ｄ）に浸漬し、その後、金属バットにＣｕボールを散布し、温風乾燥を行った。実施例３ＤのフラックスコートＣｕ核ボールは、実施例１ＢのＣｕ核ボールを表５に示すフラックス（３Ｄ）に浸漬し、その後、金属バットにＣｕボールを散布し、温風乾燥を行った。実施例４ＤのフラックスコートＣｕ核ボールは、実施例１ＢのＣｕ核ボールを表５に示すフラックス（４Ｄ）に浸漬し、その後、金属バットにＣｕボールを散布し、温風乾燥を行った。比較例１Ｄは、フラックスで被覆しないＣｕ核ボールとした。

（３）はんだ接合性の検証
フラックスで被覆した各実施例のフラックスコートＣｕ核ボールと、フラックスで被覆しないＣｕ核ボールを、それぞれＣｕ板に散布し、２５０℃で３０秒、ホットプレート上で大気リフローを行った。

Ｃｕ板上で得られた接合物ではんだ接合が形成されているかを確認した。はんだ接合性の検証は、各実施例のフラックスコートＣｕ核ボール及び比較例のＣｕ核ボールがリフローされたＣｕ板を机上で垂直に配置し、５ｃｍ程度の高さから基板を持ったまま机に落とす。

この際、接合物がはんだ接合されてＣｕ板から外れない状態をＯＫとし、接合物がＣｕ板上から外れた場合はＮＧと判定した。なお、はんだ接合性の検証は、接合物を指で擦ったり、Ｃｕ板を洗浄液（ＩＰＡ等）で洗浄することによって擦っている際、または洗浄中に接合物が外れるかどうかでも確認できる。ここで、接合確認用の接合対象物としてのＣｕ基板には、ＯＳＰ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｏｌｄｅｒａｂｉｌｉｔｙ Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅ）処理と称されるプリフラックス処理を施しても良く、本例では、Ｃｕ−ＯＳＰ基板を使用した。

接合対象物として、ＮｉめっきＣｕ基板でもはんだ接合性を検証した。サンプルの作製方法はＮｉめっきを施したＣｕ基板を使用すること以外は、Ｃｕ基板を使用した検証例と同じであり、判定基準もＣｕ板と同様である。Ｃｕ板及びＮｉめっきＣｕ板を使用したはんだ接合性の検証結果を以下の表６に示す。

表６に示すように、フラックスで被覆した実施例１Ｄ、実施例２Ｄ、実施例３Ｄ及び実施例４ＤのフラックスコートＣｕ核ボールでは、接合対象物がＣｕ−ＯＳＰ基板であってもＮｉめっきＣｕ基板であっても、リフローで得られた接合物が接合対象物から外れなかった。これは、フラックスにより酸化膜を除去できたことで、合金層の形成、所謂はんだ接合ができたためであると考えられる。

これに対し、フラックスで被覆していない比較例１ＤのＣｕ核ボールでは、リフローで得られた接合物が接合対象物から外れた。これは、酸化膜が除去できないため、はんだ接合ができていないためであると考えられる。以上のことから、フラックスコートＣｕ核ボールでは、Ｃｕ核ボールと比較してはんだ接合性が向上していることが判る。

なお、作成後のフラックスコートＣｕ核ボールについて、ふるい等で分級工程を行うことにより、フラックスの被覆量ごとにフラックスコートＣｕ核ボールを選別することができ、電極へのはんだの濡れ性、及び、フラックスの流動性を両立することができる。

さらに、本発明のフラックスコートボールの全ての実施例において、α線量を計測したところ、放射されるα線量はいずれも０．００１０ｃｐｈ／ｃｍ^２未満を示し、０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下という条件を満たしていた。

Claims (9)

1. Ｃｕボールで構成される核層と、
   前記核層を被覆するフラックス層とを備え、
   前記核層は、
   放射されるα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下であり、
   Ｃｕの純度が９９．９％以上９９．９９５％以下であり、
   Ｕの含有量が５ｐｐｂ以下であり、
   Ｔｈの含有量が５ｐｐｂ以下であり、
   ＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、ＰｂおよびＢｉの合計の含有量が１ｐｐｍ以上であり、
   真球度が０．９５以上である
   ことを特徴とするフラックスコートボール。
2. Ｃｕボールで構成される核層と、
   前記核層を被覆するはんだ層と、
   前記はんだ層を被覆するフラックス層とを備え、
   前記核層は、
   放射されるα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下であり、
   Ｃｕの純度が９９．９％以上９９．９９５％以下であり、
   Ｕの含有量が５ｐｐｂ以下であり、
   Ｔｈの含有量が５ｐｐｂ以下であり、
   ＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、ＰｂおよびＢｉの合計の含有量が１ｐｐｍ以上であり、
   真球度が０．９５以上であり、
   前記はんだ層は、
   Ｕの含有量が５ｐｐｂ以下であり、
   Ｔｈの含有量が５ｐｐｂ以下であり、
   放射されるα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ ^２ 以下である
   ことを特徴とするフラックスコートボール。
3. Ｃｕボールで構成される核層と、
   前記核層を被覆するはんだ層と、
   前記はんだ層を被覆するフラックス層とを備えたフラックスコートボールであって、
   前記核層は、
   Ｃｕの純度が９９．９％以上９９．９９５％以下であり、
   ＰｂまたはＢｉのいずれかの含有量、あるいは、ＰｂおよびＢｉの合計の含有量が１ｐｐｍ以上であり、
   真球度が０．９５以上であり、
   放射されるα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ ^２ 以下であり、
   前記はんだ層は、
   Ｕの含有量が５ｐｐｂ以下であり、
   Ｔｈの含有量が５ｐｐｂ以下であり、
   フラックスコートボールから放射されるα線量が０．０２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下である、
   ことを特徴とするフラックスコートボール。
4. 前記フラックス層は、複数の化合物からなる複数の層で構成される
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のフラックスコートボール。
5. 前記核層は、Ｎｉ及びＣｏから選択される１元素以上からなる層で被覆される
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のフラックスコートボール。
6. 放射されるα線量が０．００２００ｃｐｈ／ｃｍ^２以下である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のフラックスコートボール。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のフラックスコートボールを使用した
   ことを特徴とするはんだペースト。
8. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のフラックスコートボールを使用した
   ことを特徴とするフォームはんだ。
9. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のフラックスコートボールを使用した
   ことを特徴とするはんだ継手。

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