JPH10200245A - ハンダめっき被膜Cuボールの製造方法 - Google Patents
ハンダめっき被膜Cuボールの製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
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- H05K3/3431—Leadless components
- H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
Abstract
ルがパッケージボードに加熱装着した際に発生する被膜
の膨れにて基板から剥離飛散する問題及びハンダめっき
被膜内に発生する気泡を解消できるハンダめっき被膜C
uボールの製造方法の提供。 【解決手段】 Cuボール表面にハンダめっき被膜を被
着後、ハンダとの濡れ性の悪いステンレス鋼、アルミニ
ウムからなる治具に前記Cuボール径より大なる内径を
有し底面に円弧状をなす穴部を配設し、前記穴部に前記
Cuボールを振込み、不活性ガス中でハンダ溶融温度
(t)以上、(t)+80℃以下に1分〜10分保持す
る熱処理を行うことにより、Cuボール外周面に被着の
ハンダめっき被膜中に吸蔵、吸着のH2ガスを放出する
ことができる。
Description
m〜1.0mm程度のCuボール外周面にハンダめっき
被膜を有するBGA用Cuボールの製造方法に係り、表
面にハンダめっき被膜を被着したBGA用Cuボールを
不活性雰囲気中で特定の温度範囲にて熱処理することに
より、前記Cuボール表面の所定厚みのハンダめっき被
膜に吸蔵されたH2量を低減したBGA用のハンダめっ
き被膜Cuボールの製造方法に関する。
rray)タイプの半導体パッケージのパンプ芯材とし
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様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。
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
(特開平7−252510号)、金型によるフォーミン
グ等の所謂機械的塑性加工方法(特開平4−35480
8号)、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2−5
0961号)などが提案されている。
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。
っき被膜を設けた微小金属球、例えばCu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り、また、前記ハンダめっき被膜
内には多数の気泡があった。
設けたCuボールがパッケージボードに加熱装着した際
に発生する被膜の膨れにて基板から剥離飛散する問題及
びハンダめっき被膜内に発生する気泡を解消できるハン
ダめっき被膜Cuボールの製造方法の提供を目的とす
る。
き被膜中に吸蔵されるH2ガスについて種々検討した結
果、一般的にめっき中にH2ガスを発生し、前記H2ガス
がハンダめっき被膜中に巻込まれるので、H2ガス発生
を極力少なくするため、低電流密度にて行うが、前記低
電流密度においても、ハンダめっき被膜中には多少のH
2が吸蔵され、且つめっき時間が長くなるため、製造コ
ストの上昇を招来していることに着目し、低電流密度に
てめっきを行って、吸蔵されたH2をめっき処理後に1
00℃〜170℃に加熱処理してH2放出することが考
えられるが、十分なるH2の除去が行われないことを確
認した。
中に吸蔵されるH2ガス量を低減する方法について種々
研究した結果、ハンダめっき被膜中の吸蔵H2はハンダ
が溶融する温度以上に加熱することにより、放出H2量
はピークに達することを知見し、Cuボール表面にハン
ダめっき被膜を被着後、ハンダとの濡れ性の悪い材料か
らなる治具に前記Cuボール径より大なる内径を有し底
面に円弧状をなす穴部を配設し、前記穴部に前記Cuボ
ールを振込み、不活性ガス中でハンダ溶融温度(t)以
上、(t)+80℃以下に1分〜10分保持する熱処理
を行うことにより、Cuボール外周面に被着のハンダめ
っき被膜中に吸蔵、吸着のH2ガスを放出することがで
き、Cuボールが基板から剥離飛散する問題及びハンダ
めっき被膜内に発生する気泡が解決できることを知見
し、この発明を完成した。
ハンダめっき被膜を被着後、不活性雰囲気中で被覆した
ハンダの溶融温度(t)以上、(t)+80℃以下の温
度にて熱処理し、前記ハンダめっき被膜中に吸蔵された
H2ガスを放出することを特徴とするハンダめっき被膜
Cuボールの製造方法である。
て、ハンダめっき被膜を被着したCuボール径より大き
な寸法の開口径を有し円弧状の底面を有する穴部を多数
配設したハンダとの濡れ性の悪い金属製治具の前記穴部
に、前記Cuボールを振込んで熱処理することを特徴と
するハンダめっき被膜Cuボールの製造方法を併せて提
案する。
しては、90Sn−10Pb(wt%)(溶融温度21
6℃)、63Sn−37Pb(wt%)(溶融温度18
4℃)、10Sn−90Pb(wt%)(溶融温度30
1℃)が好ましく、不活性雰囲気中での熱処理条件とし
ては、加熱温度はハンダ溶融温度(t)以上、(t)+
80℃以下で、時間としては1分〜10分が好ましい。
n,Pbが夫々偏析し易くなり、また気化(蒸発)し始
めるため、好ましくない。また、加熱温度が溶融温度
(t)未満ではハンダめっき被膜内に吸蔵H2が残存
し、気泡が発生するので好ましくない。
は、90Sn−10Pb(wt%)では216℃〜29
0℃、また、63Sn−37Pb(wt%)では184
℃〜250℃、10Sn−90Pb(wt%)では30
1℃〜350℃が好ましい。
の濡れ性の悪いステンレスやAl製の治具が好ましく、
前記治具に多数配設される穴部の内径はCuボール径よ
り0.2mm〜0.5mm大きい寸法が好ましく、ま
た、底部はCuボールの真球度を損なわないために円弧
状にする必要がある。
よって定寸切断し、直径D=0.6mm、長さL=0.
78mmの円柱状個片(L/D=1.3)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、セラミックス製の平板状個片配置治具に配
設された径1.2mm穴部内に振込配置した後、窒素雰
囲気で1150℃に20分間加熱溶融した後、100℃
/分の冷却速度で冷却して、凝固させ、直径0.75m
mのCuボールを作成した。
Sn+2 0.4g/l、Pb+2 1.6g/l、酸、光
沢剤を含むpH<1のめっき液を用いて電気めっきを開
始した。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2
3時間めっきを行い、Cuボール外周面に35μmの6
3Sn−37Pb(wt%)めっき層(溶融温度184
℃)を被覆した。
R 0.5mmの円弧状を有する穴部を6000個配設
したステンレス製治具の前記穴部に、得られたハンダめ
っき被膜を有するCuボールをを1ヶ宛振込み、N2雰
囲気中で、表1に示した熱処理条件にて熱処理した後、
前記Cuボールのハンダめっき被膜に吸蔵のH2量、ハ
ンダ内の気泡及び接合強度を測定し表1に表す。
法の測定法にて測定した結果を示し、また、ハンダ内の
気泡は走査型電子顕微鏡にて観察し、×印は多数存在、
△印は少数存在、○印は存在なしにて評価した。また、
接合強度はボールシャーテストの測定法にて測定し、そ
の結果を表1に表す。
っき被膜を被着後、ハンダとの濡れ性の悪いステンレス
鋼、アルミニウムからなる治具に前記Cuボール径より
大なる内径を有し底面に円弧状をなす穴部を配設し、前
記穴部に前記Cuボールを振込み、不活性ガス中でハン
ダ溶融温度(t)以上、(t)+80℃以下に1分〜1
0分保持する熱処理を行うことにより、Cuボール外周
面に被着のハンダめっき被膜中に吸蔵、吸着のH2ガス
を放出することができ、Cuボールが基板から剥離飛散
する問題及びハンダめっき被膜内に発生する気泡が解決
できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 Cuボール表面にハンダめっき被膜を被
着後、不活性雰囲気中で被覆したハンダの溶融温度
(t)以上、(t)+80℃以下の温度にて熱処理し、
前記ハンダめっき被膜中に吸蔵されたH2ガスを放出す
ることを特徴とするハンダめっき被膜Cuボールの製造
方法。 - 【請求項2】 請求項1において、ハンダめっき被膜を
被着したCuボール径より大きな寸法の開口径を有し円
弧状の底面を有する穴部を多数配設したハンダとの濡れ
性の悪い金属製治具の前記穴部に、前記Cuボールを振
込んで熱処理することを特徴とするハンダめっき被膜C
uボールの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9017396A JPH10200245A (ja) | 1996-11-18 | 1997-01-13 | ハンダめっき被膜Cuボールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8-323485 | 1996-11-18 | ||
JP32348596 | 1996-11-18 | ||
JP9017396A JPH10200245A (ja) | 1996-11-18 | 1997-01-13 | ハンダめっき被膜Cuボールの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10200245A true JPH10200245A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=26353903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9017396A Pending JPH10200245A (ja) | 1996-11-18 | 1997-01-13 | ハンダめっき被膜Cuボールの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10200245A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022051945A (ja) * | 2015-03-03 | 2022-04-01 | 積水化学工業株式会社 | 導電性粒子、導電性粒子の製造方法、導電材料及び接続構造体 |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP9017396A patent/JPH10200245A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2022051945A (ja) * | 2015-03-03 | 2022-04-01 | 積水化学工業株式会社 | 導電性粒子、導電性粒子の製造方法、導電材料及び接続構造体 |
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