JPH1018096A - 微小金属球のハンダめっき法 - Google Patents

微小金属球のハンダめっき法

Info

Publication number
JPH1018096A
JPH1018096A JP18883496A JP18883496A JPH1018096A JP H1018096 A JPH1018096 A JP H1018096A JP 18883496 A JP18883496 A JP 18883496A JP 18883496 A JP18883496 A JP 18883496A JP H1018096 A JPH1018096 A JP H1018096A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bubbling
globe
plating
inert gas
micrometallic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP18883496A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3777222B2 (ja
Inventor
Masako Suzuki
雅子 鈴木
Osamu Yamashita
治 山下
Fumiaki Kikui
文秋 菊井
Tsunekazu Saigo
恒和 西郷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Metals Ltd
Original Assignee
Sumitomo Special Metals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Special Metals Co Ltd filed Critical Sumitomo Special Metals Co Ltd
Priority to JP18883496A priority Critical patent/JP3777222B2/ja
Publication of JPH1018096A publication Critical patent/JPH1018096A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3777222B2 publication Critical patent/JP3777222B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3473—Plating of solder
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3478—Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外周面にハンダめっき被膜を設けた微小金属
球がパッケージボードに加熱装着した際に発生した被膜
の膨れにて基板から剥離飛散する問題を解消できる微小
金属球のハンダめっき法の提供。 【解決手段】 めっき前及びめっき中に不活性ガスによ
るバブリングを行い、めっき浴中を常に置換ガスで充満
させておくことにより、ハンダめっき被膜中に吸蔵され
るＨ2ガス量を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、直径が０．１ｍ
ｍ〜１．０ｍｍ程度の微小金属球の外周面に吸蔵される
Ｈ2量の少ないハンダめっき被膜を設けるハンダめっき
法に係り、ハンダめっき液を不活性ガスにてバブリング
しながら電気めっきして、微小金属球表面に含有Ｈ2量
の少ない所定厚みのハンダめっき被膜を設けた微小金属
球のハンダめっき法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａ
ｒｒａｙ）タイプの半導体パッケージのバンプ芯材とし
て用いられる微小金属球は、直径が０．１ｍｍ〜１．０
ｍｍ程度で材質としては、所定組成のハンダの他、最近
では、電気特性や機械的特性を考慮して、コバール（Ｎ
ｉ−Ｃｏ−Ｆｅ合金）、Ｃｕ、４２Ｎｉ−Ｆｅ合金など
の金属球を芯材としてろう材を被覆したチップキャリア
ーが提案（特開昭６２−１１２３５５号）され、また、
前記合金には製造上不可避的な不純物が含有されたり、
機械的特性を向上させる等の種々の目的で少量の添加元
素を含有したものも提案されている。
【０００３】前記微小金属球の製造方法として、溶融金
属を所定温度の液体中に滴下し、溶融金属自体の表面張
力にて球形化してそのまま凝固する所謂液体中滴下方
法、金型によるフォーミング等の所謂機械的塑性加工方
法、金属粒又は片を非酸化性雰囲気中で平板上に載置し
て振動を加えながら加熱溶融してその表面張力で球形化
してそのまま凝固する振動加熱方法（特公平２−５０９
６１号）などが提案されている。
【０００４】このように製造された微小金属球の外周面
にろう材としては、要求される寸法精度や半導体パッケ
ージとプリント基板との固着強度などにより適宜選定さ
れる、例えば、厚み５〜５０μｍの種々の組成からなる
ハンダ（Ｐｂ−Ｓｎ系）が被覆され、また下地層として
Ｎｉなどの積層あるいは複合層が被覆されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この外周面にハンダめ
っき被膜を設けた微小金属球は、パッケージボードに加
熱装着する際に、ハンダめっき被膜に膨れが生じ、この
膨れが破裂する際にボールが該基板から剥離飛散する問
題があった。
【０００６】この発明は、外周面にハンダめっき被膜を
設けた微小金属球がパッケージボードに加熱装着した際
に発生した被膜の膨れにて基板から剥離飛散する問題を
解消できる微小金属球のハンダめっき法の提供を目的と
している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者らは、従来の微小
金属球の基板から剥離飛散する問題について種々検討し
た結果、微小金属球のハンダめっき被膜中に吸蔵される
Ｈ2ガス量と相関関係があり、問題解決にはハンダめっ
き被膜中に吸蔵されるＨ2量を極力低減する必要がある
ことを知見した。
【０００８】一般に、ハンダめっきを施す場合、酸性め
っき浴では被めっき物表面から水素ガスが発生し、この
発明対象の微小金属球では、球体であり体積当たりの表
面積が大きいことからハンダめっき被膜中に吸蔵される
Ｈ2ガス量も多くなる。
【０００９】そこで、発明者らは、ハンダめっき被膜中
に吸蔵されるＨ2ガス量を低減できるハンダめっき方法
について鋭意検討した結果、めっき前及びめっき中に不
活性ガスによるバブリングを行い、めっき浴中を常に置
換ガスで充満させておくこと、例えば、溶存酸素濃度が
２ｐｐｍ以下であれば不活性ガスで十分に置換されてい
ることを確認でき、該置換ガスで充満させておくことに
より、めっき浴中に発生した水素ガスを素早く追い出す
ことができることを知見し、このめっき方法にて微小金
属球にハンダめっき被膜を設けると、前述した被膜の膨
れにて微小金属球が基板から剥離飛散する問題を解消で
きることを確認し、この発明を完成した。
【００１０】すなわち、この発明は、微小金属球をハン
ダめっき液中に浸漬前または浸漬後に前記めっき液を不
活性ガスにてバブリングして溶存Ｏ2量を予め設定した
値に低減し、さらに前記バブリングを行いながら電気め
っきして微小金属球の外周面に所定厚みのハンダめっき
被膜を設けたことを特徴とする微小金属球のハンダめっ
き法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明において、めっき浴のバ
ブリング方法は、例えば、めっき浴槽の底部から窒素又
はアルゴンガスを導入して、めっき浴中の溶存ガスを置
換するもので、めっき浴中に導入する不活性ガスの流量
は、５０ｍｌ／分未満ではバブリング効果が十分でな
く、溶存ガスとの置換に長時間を要し、所定の溶存Ｏ2
量とすることが困難となり、また、１０００ｍｌ／分を
越えるとめっき液を飛散させるなどの問題を生じるほ
か、バブリングに要するコストが上昇して実用的でない
ため、バブリング時の不活性ガス流量は、５０ｍｌ／分
〜１０００ｍｌ／分であることが好ましい。
【００１２】ハンダめっき液はその組成により、溶存Ｏ
2量は若干異なり、一般的に７〜９ｐｐｍであるが、こ
の発明において、電気めっき前のめっき浴のバブリング
にて溶存Ｏ2量を２ｐｐｍ以下とすることにより、電気
めっき中のバブリングとあいまって微小金属球表面に形
成するハンダめっき被膜に吸蔵されるＨ2ガス量を極力
低減でき、その結果、得られたハンダめっき被膜を有す
る微小金属球をパッケージボードに加熱装着する際に、
ハンダめっき被膜に膨れを生じることがなく、微小金属
球がボードより剥離飛散することを著しく減少できる。
【００１３】この発明において、電気めっき時のバブリ
ング方法は、めっき前と同様にめっき浴槽の底部から不
活性ガスを導入する方法を採用でき、さらに、バレルめ
っき法ではバレル内に不活性ガスを導入する方法が効果
的である。
【００１４】
【実施例】
実施例 直径が０．６ｍｍのＣｕ線をプレスマシンによって定寸
切断し、直径Ｄ＝０．６ｍｍ、長さＬ＝０．６４ｍｍの
円柱状個片（Ｌ／Ｄ＝１．０７）としたＣｕ個片を作製
し、これらを非イオン系高級アルコール洗剤で脱脂した
後、カーボン製の平板状個片配置治具に形成されている
穴内に振込配置した後、水素雰囲気で１１５０℃の電気
炉内に２０分配置して加熱溶融した後、２５℃／分の冷
却速度で冷却して凝固させ直径０．７ｍｍのＣｕボール
を作成した。
【００１５】ハンダめっき浴として、Ｓｎ2+ ８．４ｇ
／ｌ、Ｐｂ2+ １．６ｇ／ｌ、酸、光沢剤を含むｐＨ＜
１のめっき液を用い、浴温２４℃にて電気めっき開始前
にめっき浴槽底部より、窒素ガス流量２００ｍｌ／分に
てバブリングを２．５時間行った。ここで、バブリング
前のめっき浴中の溶存Ｏ2量を溶存酸素メーターにて測
定したところ、７〜８ｐｐｍであったが、窒素ガスによ
るバブリングを１．５時間行った後は溶存Ｏ2量が２ｐ
ｐｍ以下に低下しており、さらに、バブリングを続け
２．５時間後に再度測定したところ、ほとんど変化して
いなかったため、窒素ガスで十分に置換されたものとし
て、電気めっきを開始した。
【００１６】電気めっきは、水平バレルを用い、陰極電
流密度０．０６Ａ／ｄｍ2、陽極板Ｓｎ／Ｐｂ＝６／４
にて電気めっき中も窒素ガス流量２００ｍｌ／分にてバ
ブリングを引続き行いながら、２１時間めっきを行い、
Ｃｕボール外周面に膜厚み３５μｍの共晶ハンダめっき
層を被覆した。
【００１７】得られたこの発明によるハンダめっき層を
有するＣｕボールを、２００℃、２１０℃、２２０℃、
各１０秒間、各条件１０００個を溶着して、それぞれの
膨れ発生率を測定した。表１にその結果を示す。また、
ＴＣＤ検出器法により、室温から６００℃間で温度を上
昇させながら水素ガスの放出量を測定温度におけるピー
クごとに測定した。表２にその結果を示す。
【００１８】比較例 実施例と同様に作製したＣｕボールを用い、めっき前及
びめっき中のバブリングを行うことなく、先の実施例と
同一条件でＣｕボール外周面に膜厚み３５μｍの共晶ハ
ンダめっき層を被覆した。その後、実施例と同様に膨れ
発生率、基板からの剥離飛散率、水素ガス放出量をそれ
ぞれ測定した。その結果を表１，２に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【発明の効果】この発明は、めっき前及びめっき中に不
活性ガスによるバブリングを行い、めっき浴中を常に置
換ガスで充満させておくことにより、ハンダめっき被膜
中に吸蔵されるＨ2ガス量を低減でき、かかる発明方法
にて、微小金属球にハンダめっき被膜を設けると、実施
例に明らかなようにハンダめっき被膜を設けた微小金属
球がパッケージボードに加熱装着した際に被膜の膨れが
激減し、基板から微小金属球が剥離飛散する問題が解消
される。
【手続補正書】
【提出日】平成８年８月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/92 ６０４Ｄ (72)発明者 西郷 恒和 大阪府三島郡島本町江川２丁目15−17 住 友特殊金属株式会社山崎製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 微小金属球をハンダめっき液中に浸漬前
    または浸漬後に前記めっき液を不活性ガスにてバブリン
    グして溶存Ｏ2量を予め設定した値に低減し、さらに前
    記バブリングを行いながら電気めっきして微小金属球の
    外周面に所定厚みのハンダめっき被膜を設けたことを特
    徴とする微小金属球のハンダめっき法。
  2. 【請求項２】 請求項１において、バブリング時の不活
    性ガス流量が、５０ｍｌ／分〜１０００ｍｌ／分である
    微小金属球のハンダめっき法。
JP18883496A 1996-06-28 1996-06-28 微小金属球のハンダめっき法 Expired - Fee Related JP3777222B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18883496A JP3777222B2 (ja) 1996-06-28 1996-06-28 微小金属球のハンダめっき法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18883496A JP3777222B2 (ja) 1996-06-28 1996-06-28 微小金属球のハンダめっき法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1018096A true JPH1018096A (ja) 1998-01-20
JP3777222B2 JP3777222B2 (ja) 2006-05-24

Family

ID=16230663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18883496A Expired - Fee Related JP3777222B2 (ja) 1996-06-28 1996-06-28 微小金属球のハンダめっき法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3777222B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021049437A1 (ja) 2019-09-11 2021-03-18 株式会社新菱 Ｓｎ－Ｂｉ－Ｉｎ系低融点接合部材およびその製造方法、ならびに半導体電子回路およびその実装方法
WO2022050185A1 (ja) 2020-09-04 2022-03-10 株式会社新菱 低融点接合部材およびその製造方法ならびに半導体電子回路およびその実装方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021049437A1 (ja) 2019-09-11 2021-03-18 株式会社新菱 Ｓｎ－Ｂｉ－Ｉｎ系低融点接合部材およびその製造方法、ならびに半導体電子回路およびその実装方法
WO2022050185A1 (ja) 2020-09-04 2022-03-10 株式会社新菱 低融点接合部材およびその製造方法ならびに半導体電子回路およびその実装方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3777222B2 (ja) 2006-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6673310B2 (en) Solder material, device using the same and manufacturing process thereof
DE69734419T2 (de) Material für Halbleiter-Trägersubstrat und seine Herstellung
US20060113683A1 (en) Doped alloys for electrical interconnects, methods of production and uses thereof
WO2004030428A1 (ja) はんだ被覆ボールおよびその製造方法、ならびに半導体接続構造の形成方法
EP1894667A1 (en) METHOD FOR SOLDERING ELECTROLESS Ni PLATING PART
EP1357197B1 (en) Minute copper balls and a method for their manufacture
KR100700232B1 (ko) 고온 무연 땜납용 조성물, 그 조성물 제조 방법 및 그 조성물을 포함하는 장치
Yu et al. Effects of Cu contents in Sn–Cu solder on the composition and morphology of intermetallic compounds at a solder/Ni interface
US20070138442A1 (en) Modified and doped solder alloys for electrical interconnects, methods of production and uses thereof
JP3752064B2 (ja) 半田材料及びそれを用いた電子部品
JP2001246493A (ja) ハンダ材及びこれを用いたデバイス又は装置並びにその製造方法
JPH1018096A (ja) 微小金属球のハンダめっき法
JP3837446B2 (ja) 微小球のハンダめっき法
JP4175858B2 (ja) はんだ被覆ボールの製造方法
JP3895638B2 (ja) すず−銀−銅はんだ合金の形成方法並びに当該合金を使用する鉛フリーバンプおよび半導体素子の製造方法
JP4175857B2 (ja) はんだ被覆ボールの製造方法
JP2004039917A (ja) 永久磁石の製造方法及び永久磁石
JPH1041433A (ja) 微小金属球のハンダめっき法
KR20160139585A (ko) 솔더 합금, 솔더볼 및 그 제조방법
KR102579479B1 (ko) 접속핀
KR102579478B1 (ko) 전기접속용 금속핀
JP2011238720A (ja) Ｂｉ系はんだ接合用の電子部品と基板及び電子部品実装基板
JP2000087293A (ja) Ｎｉめっきアルミ基複合材製電子機器用ベース板およびその製造方法
KR102247498B1 (ko) 솔더 합금, 솔더볼 및 그 제조방법
JPH10200245A (ja) ハンダめっき被膜Ｃｕボールの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20041116

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20041207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051024

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060131

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090303

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100303

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100303

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110303

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110303

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120303

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120303

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130303

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130303

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140303

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees