KR20160015396A

KR20160015396A - Cu 볼

Info

Publication number: KR20160015396A
Application number: KR1020167001978A
Authority: KR
Inventors: 히로요시 가와사키; 다카히로 핫토리; 다카히로 롭폰기; 다이스케 소마; 이사무 사토
Original assignee: 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2016-02-12
Also published as: CN104837579A; TW201436904A; KR20150090254A; JPWO2014087514A1; JP5435182B1; EP2929960B1; KR101989661B1; CN109551134B; KR20180018834A; KR102016864B1; US20150313025A1; WO2014087514A1; EP2929960A4; EP2929960A1; US9668358B2; TWI608881B; CN109551134A

Abstract

Cu 이외의 불순물 원소를 일정량 이상 함유해도 α선량이 적고 진구도가 높은 Cu 볼을 제공한다. 소프트 에러를 억제하여 접속 불량을 저감시키기 위해, U 및 Th의 함유량을 5ppb 이하로 하고, 순도를 99.995％ 이하로 해도, α선량은 0.0200cph/㎠ 이하이다. 또한, 예상외로서도, 순도가 99.995％ 이하로 한 것에 의해 Cu 볼의 진구도가 향상되었다.

Description

Cu 볼 {Cu BALL}

본 발명은 α선량이 적은 Cu 볼에 관한 것이다.

최근 들어, 소형 정보 기기의 발달에 의해, 탑재되는 전자 부품에서는 급속한 소형화가 진행되고 있다. 전자 부품은, 소형화의 요구에 의해 접속 단자의 협소화나 실장 면적의 축소화에 대응하기 위해, 이면에 전극이 설치된 볼 그리드 어레이(이하, 「BGA」라고 칭함)가 적용되어 있다.

BGA를 적용한 전자 부품에는, 예를 들어 반도체 패키지가 있다. 반도체 패키지에서는, 전극을 갖는 반도체 칩이 수지로 밀봉되어 있다. 반도체 칩의 전극에는, 땜납 범프가 형성되어 있다. 이 땜납 범프는, 땜납 볼을 반도체 칩의 전극에 접합함으로써 형성되어 있다. BGA를 적용한 반도체 패키지는, 각 땜납 범프가 프린트 기판의 도전성 랜드에 접촉하도록, 프린트 기판 상에 놓이고, 가열에 의해 용융된 땜납 범프와 랜드가 접합함으로써, 프린트 기판에 탑재된다. 또한, 가일층의 고밀도 실장의 요구에 대응하기 위해, 반도체 패키지가 높이 방향으로 적층된 3차원 고밀도 실장이 검토되고 있다.

그러나, 3차원 고밀도 실장이 이루어진 반도체 패키지에 BGA가 적용되면, 반도체 패키지의 자중에 의해 땜납 볼이 찌그러져 버려, 전극간에서 접속 단락이 발생한다. 이것은, 고밀도 실장을 행하는 데 있어서의 지장이 된다.

따라서, 전자 부품의 전극에 페이스트에 의해 Cu 볼이 접합된 땜납 범프가 검토되고 있다. Cu 볼을 갖는 땜납 범프는, 전자 부품이 프린트 기판에 실장될 때, 반도체 패키지의 중량이 땜납 범프에 가해져도, 땜납의 융점에서는 용융되지 않는 Cu 볼에 의해 반도체 패키지를 지지할 수 있다. 따라서, 반도체 패키지의 자중에 의해 땜납 범프가 찌그러지는 경우가 없다. 관련 기술로서 예를 들어 특허문헌 1을 들 수 있다.

그런데, 전자 부품의 소형화는 고밀도 실장을 가능하게 하지만, 고밀도 실장은 소프트 에러라고 하는 문제를 야기하게 되었다. 소프트 에러는 반도체 집적 회로(이하, 「IC」라고 칭함)의 메모리 셀 중에 α선이 진입함으로써 기억 내용이 재기입될 가능성이 있다고 하는 것이다. α선은, 땜납 합금 중의 U, Th, ²¹⁰Po 등의 방사성 동위원소가 α 붕괴됨으로써 방사된다고 생각되고 있다. 따라서, 최근에는 방사성 동위원소의 함유량을 저감시킨 저α선의 땜납 재료의 개발이 행해지고 있다.

이로 인해, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 Cu 볼도 고밀도 실장에 의해 발생하는 소프트 에러를 저감시키는 것이 요구되고 있다.

국제 공개 제95/24113호

그러나, 지금까지는 Cu 볼의 α선에 관해서는 일절 고려되어 있지 않았다. 이로 인해, Cu 볼의 땜납 접합 후, Cu 볼로부터의 방사성 원소의 확산에 수반하여 α선이 방출되고, Cu 볼로부터 방사된 α선이 반도체 칩의 메모리 셀에 진입하여 소프트 에러가 발생한다고 하는 문제는 해결되고 있지 않다.

이와 같이, Cu 볼을 사용한 땜납 접합부에도 α선을 저감시킬 필요성이 발생하고 있지만, Cu 볼의 α선량에 대해서는 특허문헌 1을 포함하여 지금까지 일절 검토되어 있지 않았다. 종래의 Cu의 정련에서는 Cu를 1000℃ 정도로 가열하는 공정을 거치기 때문에, α선을 방출하는 ²¹⁰Po 등의 방사성 동위원소가 휘발되어, Cu의 α선은 소프트 에러의 원인으로 되지 않는다고 여겨지고 있었기 때문이라고 생각된다. 또한, Cu 볼이 제조될 때에 Cu가 1000℃ 정도로 가열되어 용융되는 점에서 보아도, 방사성 동위원소의 함유량은 충분히 저감시키고 있는 것으로 여겨지고 있었다고도 생각된다.

그러나, 종래 행해져 온 Cu 볼의 제조 조건에 의해, Cu 볼의 α선이 소프트 에러를 야기하지 않는 정도로까지 저감되는 것은 입증되어 있지 않다. ²¹⁰Po은 비점이 962℃이고, 1000℃ 정도의 정련으로 소프트 에러가 발생하지 않는 정도로까지 충분히 휘발된다고도 생각된다. 그러나, 종래의 Cu의 정련에서는 ²¹⁰Po을 휘발하는 것을 목적으로 하고 있었던 것은 아니기 때문에, 이 온도에서 ²¹⁰Po이 반드시 충분히 저감된다고 할 수는 없다. 종래의 Cu 볼의 제조에 의해 저α선의 Cu 볼이 얻어지는지의 여부는 분명치 않다.

여기서, 순도가 높은 Cu재를 사용하여 Cu 볼을 제조하는 것도 생각되지만, Cu 볼의 α선량에 관여하지 않는 원소의 함유량까지도 저감시킬 필요는 없다. 또한, 무턱대고 고순도의 Cu가 사용되어도 비용이 올라갈 뿐이다.

또한, Cu 볼은, 진구에 어느 정도 가까운지를 나타내는 진구도가 낮으면, 땜납 범프가 형성될 때, 스탠드 오프 높이를 제어한다고 하는 Cu 볼 본래의 기능이 발휘되지 않는다. 이로 인해, 높이가 불균일한 범프가 형성되어 실장 시에 문제가 발생한다. 이상의 배경으로부터 진구도가 높은 Cu 볼이 요망되고 있었다.

본 발명의 과제는, Cu 이외의 불순물 원소를 일정량 이상 함유해도 α선량이 적고 진구도가 높은 Cu 볼을 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 시판 중인 Cu재의 순도가 99.9∼99.99％(이하, 99％를 2N, 99.9％를 3N, 99.99％를 4N, 99.999％를 5N, 99.9999％를 6N이라고 함)이어도 U이나 Th이 5ppb 이하까지 저감되어 있는 것을 알아내었다. 또한, 본 발명자들은, 소프트 에러의 원인이, 함유량을 정량적으로 측정할 수 없는 정도로 근소하게 잔존하고 있는 ²¹⁰Po인 것에 착안하였다. 그리고, 본 발명자들은, Cu 볼이 제조될 때에 Cu재가 가열 처리되거나, 용융 Cu의 온도가 높게 설정되거나, 조립 후의 Cu 볼이 가열 처리되면, Cu 볼의 순도가 99.995％(이하, 4N5라고 함) 이하여도 Cu 볼의 α선량이 0.0200cph/㎠ 이하로 억제되는 것을 알아내었다.

또한, 본 발명자들은, Cu 볼의 진구도가 높아지기 위해서는, Cu 볼의 순도가 4N5 이하, 즉, Cu 볼에 함유되는 Cu 이외의 원소(이하, 적절히, 「불순물 원소」라고 함)가 합계로 50ppm 이상 함유될 필요가 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하였다.

여기에, 본 발명은 다음과 같다.

(1) Pb 및/또는 Bi의 함유량의 합계량이 1ppm 이상이고, U의 함유량이 5ppb 이하이고, Th의 함유량이 5ppb 이하이고, 순도가 99.9％ 이상 99.995％ 이하이고, α선량이 0.0200cph/㎠ 이하이고, 진구도가 0.95 이상인 것을 특징으로 하는 Cu 볼.

(2) α선량이 0.0020cph/㎠ 이하인, 상기 (1)에 기재된 Cu 볼.

(3) α선량이 0.0010cph/㎠ 이하인, 상기 (1) 또는 상기 (2)에 기재된 Cu 볼.

(4) 직경이 1∼1000㎛인, 상기 (1)∼상기 (3) 중 어느 하나에 기재된 Cu 볼.

(5) 상기 (1)∼상기 (4) 중 어느 하나에 기재된 Cu 볼과, 상기 Cu 볼을 피복하는 땜납 도금을 구비하는 것을 특징으로 하는 Cu 핵 볼.

(6) 상기 (1)∼상기 (4) 중 어느 하나에 기재된 Cu 볼과, 상기 Cu 볼을 피복하는 Ni 도금과, 상기 Ni 도금을 피복하는 땜납 도금을 구비하는 것을 특징으로 하는 Cu 핵 볼.

(7) 상기 (1)∼상기 (4) 중 어느 하나에 기재된 Cu 볼을 사용한 땜납 조인트.

(8) 상기 (5) 또는 상기 (6)에 기재된 Cu 핵 볼을 사용한 땜납 조인트.

도 1은 실시예 1의 Cu 볼의 SEM 사진이다.
도 2는 실시예 2의 Cu 볼의 SEM 사진이다.
도 3은 비교예 1의 Cu 볼의 SEM 사진이다.

본 발명을 이하에 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 있어서, Cu 볼의 조성에 관한 단위(ppm, ppb 및 ％)는, 특별히 지정하지 않는 한 Cu 볼의 질량에 대한 비율(질량ppm, 질량ppb 및 질량％)을 나타낸다.

·U:5ppb 이하, Th:5ppb 이하

U 및 Th은 방사성 동위원소이며, 소프트 에러를 억제하기 위해서는 이들 함유량을 억제할 필요가 있다. U 및 Th의 함유량은, Cu 볼의 α선량을 0.0200cph/㎠ 이하로 하기 위해, 각각 5ppb 이하로 할 필요가 있다. 또한, 현재 또는 장래의 고밀도 실장에서의 소프트 에러를 억제하는 관점에서, U 및 Th의 함유량은, 바람직하게는 각각 2ppb 이하이다.

·Cu 볼의 순도:99.995％ 이하

본 발명에 관한 Cu 볼은 순도가 4N5 이하이다. 즉, 본 발명에 관한 Cu 볼은 불순물 원소의 함유량이 50ppm 이상이다. Cu 볼을 구성하는 Cu의 순도가 이 범위이면, Cu 볼의 진구도가 높아지기 위한 충분한 양의 결정핵을 용융 Cu 중에 확보할 수 있다. 진구도가 높아지는 이유는 이하와 같이 상세하게 설명된다.

Cu 볼을 제조할 때, 소정 형상의 소편으로 형성된 Cu재는, 가열에 의해 용융되고, 용융 Cu가 표면 장력에 의해 구형으로 되고, 이것이 응고되어 Cu 볼로 된다. 용융 Cu가 액체 상태로부터 응고되는 과정에 있어서, 결정립이 구형의 용융 Cu 중에서 성장한다. 이때, 불순물 원소가 많으면, 이 불순물 원소가 결정핵으로 되어 결정립의 성장이 억제된다. 따라서, 구형의 용융 Cu는, 성장이 억제된 미세 결정립에 의해 진구도가 높은 Cu 볼로 된다. 한편 불순물 원소가 적으면, 상대적으로 결정핵으로 되는 것이 적고, 입성장이 억제되지 않고 어떤 방향성을 갖고 성장한다. 이 결과, 구형의 용융 Cu는 표면의 일부분이 돌출되어 응고되어 버린다. 이와 같은 Cu 볼은, 진구도가 낮다. 불순물 원소로서는, Sn, Sb, Bi, Zn, As, Ag, Cd, Ni, Pb, Au, P, S, U, Th 등이 생각된다.

순도의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, α선량을 억제하고, 순도의 저하에 의한 Cu 볼의 전기 전도도나 열전도율의 열화를 억제하는 관점에서, 바람직하게는 3N 이상이다. 즉, 바람직하게는 Cu를 제외한 Cu 볼의 불순물 원소의 함유량은 1000ppm 이하이다.

·α선량:0.0200cph/㎠ 이하

본 발명에 관한 Cu 볼의 α선량은 0.0200cph/㎠ 이하이다. 이것은, 전자 부품의 고밀도 실장에 있어서 소프트 에러가 문제로 되지 않는 정도의 α선량이다. 본 발명에서는, Cu 볼을 제조하기 위해 통상 행하고 있는 공정에 추가하여 다시 가열 처리를 실시하고 있다. 이로 인해, Cu재에 근소하게 잔존하는 ²¹⁰Po이 휘발되고, Cu재와 비교하여 Cu 볼 쪽이 한층 더 낮은 α선량을 나타낸다. α선량은, 한층 더 고밀도 실장에서의 소프트 에러를 억제하는 관점에서, 바람직하게는 0.0020cph/㎠ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0010cph/㎠ 이하이다.

이하에 바람직한 형태를 설명한다.

·Pb 및/또는 Bi의 함유량이 합계로 1ppm 이상

불순물 원소로서는, Sn, Sb, Bi, Zn, As, Ag, Cd, Ni, Pb, Au, P, S, U, Th 등이 생각되지만, 본 발명에 관한 Cu 볼은, 불순물 원소 중에서도 특히 Pb 및 Bi의 함유량이 합계로 1ppm 이상 불순물 원소로서 함유되는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, α선량을 저감시키는 데 있어서 Pb 및/또는 Bi의 함유량을 극한까지 저감시킬 필요가 없다. 이것은 이하의 이유에 의한다.

²¹⁰Pb 및 ²¹⁰Bi는 β 붕괴에 의해 ²¹⁰Po으로 변화된다. 이로 인해, α선량을 저감시키기 위해서는, 불순물 원소인 Pb 및/또는 Bi의 함유량도 최대한 낮은 편이 바람직하다고도 생각된다.

그러나, Pb 및 Bi에 포함되어 있는 ²¹⁰Pb이나 ²¹⁰Bi의 함유비는 낮다. Pb이나 Bi의 함유량이 어느 정도 저감되면, ²¹⁰Pb이나 ²¹⁰Bi는 거의 제거된다고 생각된다. 본 발명에 관한 Cu 볼은, Cu의 용해 온도가 종래보다도 약간 높게 설정되거나, Cu재 및/또는 조립 후의 Cu 볼에 가열 처리가 실시되어 제조된다. 이 온도는, Pb이나 Bi의 비점보다 낮지만, 비점 이하여도 기화는 일어나기 때문에 불순물 원소량은 저감된다. 또한, Cu 볼의 진구도를 높이기 위해서는 불순물 원소의 함유량이 높은 편이 좋다. 따라서, 본 발명에 관한 Cu 볼은, Pb 및/또는 Bi의 함유량이 합계로 1ppm 이상인 것이 바람직하다.

또한, 통상, Cu재의 Pb 및/또는 Bi의 함유량은 합계로 1ppm 이상이다. 본 발명에 관한 Cu 볼은, 전술한 바와 같이, ²¹⁰Pb이나 ²¹⁰Bi가 제거되어 있으면 되기 때문에, Pb 및 Bi의 비점 이상의 온도로 가열되는 경우가 없다. 즉, Pb 및 Bi의 함유량이 크게 감소하는 경우는 없다. 이와 같이, Pb 및 Bi는 Cu 볼을 제조한 후에도 어느 정도의 양이 잔존하기 때문에 함유량의 측정 오차가 적다. 따라서, Pb이나 Bi는, 불순물 원소의 함유량을 추정하기 위해 중요한 원소이다. 이와 같은 관점에서도, Pb 및/또는 Bi의 함유량은 합계로 1ppm 이상인 것이 바람직하다. Pb 및/또는 Bi의 함유량은, 보다 바람직하게는 합계로 10ppm 이상이다. 상한값은 특별히 한정되지 않지만, Cu 볼의 전기 전도도의 열화를 억제하는 관점에서, 보다 바람직하게는 Pb 및/또는 Bi의 함유량이 합계로 1000ppm 미만이다.

·Cu 볼의 진구도:0.95 이상

본 발명에 관한 Cu 볼의 형상은, 스탠드 오프 높이를 제어하는 관점에서 진구도는 0.95 이상인 것이 바람직하다. Cu 볼의 진구도가 0.95 미만이면 Cu 볼이 부정형 형상으로 되기 때문에, 범프 형성 시에 높이가 불균일한 범프가 형성되어, 접합 불량이 발생할 가능성이 높아진다. 진구도는, 보다 바람직하게는 0.990 이상이다. 본 발명에 있어서, 진구도라 함은 진구로부터의 벗어남을 나타낸다. 진구도는, 예를 들어 최소 제곱 중심법(LSC법), 최소 영역 중심법(MZC법), 최대 내접 중심법(MIC법), 최소 외접 중심법(MCC법) 등 다양한 방법으로 구해진다.

·Cu 볼의 직경:1∼1000㎛

본 발명에 관한 Cu 볼의 직경은 1∼1000㎛인 것이 바람직하다. 이 범위에 있으면, 구상의 Cu 볼을 안정적으로 제조할 수 있고, 또한 단자간이 협 피치인 경우의 접속 단락을 억제할 수 있다. 여기서, 예를 들어 본 발명에 관한 Cu 볼이 페이스트에 사용되는 경우, 「Cu 볼」은 「Cu 파우더」라고 칭해져도 된다. 「Cu 볼」이 「Cu 파우더」라고 칭해지는 데에 사용하는 경우, 일반적으로, Cu 볼의 직경은 1∼300㎛이다.

본 발명에 관한 Cu 볼의 제조 방법의 일례를 설명한다.

재료로 되는 Cu재는 세라믹과 같은 내열성의 판(이하, 「내열판」이라고 함)에 놓이고, 내열판과 함께 노 중에서 가열된다. 내열판에는 바닥부가 반구 형상으로 된 다수의 원형의 홈이 형성되어 있다. 홈의 직경이나 깊이는, Cu 볼의 입경에 따라 적절히 설정되어 있고, 예를 들어, 직경이 0.8㎜이며, 깊이가 0.88㎜이다. 또한, Cu 세선이 절단되어 얻어진 칩 형상의 Cu재(이하, 「칩재」라고 함)는 내열판의 홈 내에 1개씩 투입된다. 홈 내에 칩재가 투입된 내열판은, 암모니아 분해 가스가 충전된 노 내에서 1100∼1300℃로 승온되고, 30∼60분간 가열 처리가 행해진다. 이때 노 내 온도가 Cu의 융점 이상으로 되면, 칩재는 용융되어 구상으로 된다. 그 후, 노 내가 냉각되고, 내열판의 홈 내에서 Cu 볼이 성형된다. 냉각 후, 성형된 Cu 볼은, Cu의 융점 미만의 온도인 800∼1000℃에서 다시 가열 처리가 행해진다.

또한, 다른 방법으로서는, 도가니의 바닥부에 설치된 오리피스로부터 용융 Cu의 액적이 적하되고, 이 액적이 냉각되어 Cu 볼이 조립되는 아토마이즈법이나, 열 플라즈마가 Cu 커트 메탈을 1000℃ 이상으로 가열하는 조립 방법이 있다. 이와 같이 조립된 Cu 볼은, 각각 800∼1000℃의 온도에서 30∼60분간 재가열 처리가 실시되어도 된다.

이들 Cu 볼의 제조 방법에서는, Cu 볼을 조립하기 전에 Cu재를 800∼1000℃에서 가열 처리해도 된다.

Cu 볼의 원료인 Cu재로서는, 예를 들어 펠릿, 와이어, 필러 등을 사용할 수 있다. Cu재의 순도는, Cu 볼의 순도를 지나치게 낮추지 않도록 하는 관점에서 2N∼4N이면 된다.

이와 같은 고순도의 Cu재를 사용하는 경우에는, 전술한 가열 처리를 행하지 않고, 용융 Cu의 유지 온도를 종래와 마찬가지로 1000℃ 정도로 낮춰도 된다. 이와 같이, 전술한 가열 처리는 Cu재의 순도나 α선량에 따라 적절히 생략이나 변경되어도 된다. 또한, α선량이 높은 Cu 볼이나 이형(異形)의 Cu 볼이 제조된 경우에는, 이들 Cu 볼이 원료로서 재이용되는 것도 가능하고, 또한 α선량을 저하시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서는, Cu 칼럼이나 Cu 필러에 응용되어도 된다.

또한, 본 발명에 관한 Cu 볼은, 본 발명의 Cu 볼을 핵으로서 표면에 다양한 땜납 도금이 실시된, 소위 Cu 핵 볼에도 적용할 수 있다. 또한 Cu 볼 표면에 Ni 도금이 실시된 후에 땜납 도금이 피복된 Cu 핵 볼은, Cu 부식을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 Cu 볼 및 Cu 핵 볼은 전자 부품의 땜납 조인트에 사용될 수 있다.

실시예

이하에 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

순도가 3N의 Cu 펠릿(α선량:0.0031cph/㎠, U:1.5ppb, Th:＜5ppb)을 도가니 중에 투입하고, 900℃의 온도 조건으로 45분간 예비 가열을 행하였다. 그 후 도가니의 온도를 1200℃로 승온하고, 45분간 가열 처리를 행하고, 도가니 바닥부에 설치한 오리피스로부터 용융 Cu의 액적을 적하하고, 액적을 냉각하여 Cu 볼을 조립하였다. 이에 의해 평균 입경이 275㎛의 Cu 볼을 제작하였다. 제작한 Cu 볼의 원소 분석 결과, α선량 및 진구도를 표 1에 나타낸다. 이하에, α선량 및 진구도의 측정 방법을 상세하게 설명한다.

·α선량

α선량의 측정에는 가스 플로우 비례 계수기의 α선 측정 장치를 사용하였다. 측정 샘플은 300㎜×300㎜의 바닥이 얕고 평탄면인 용기에 Cu 볼을 깐 것이다. 이 측정 샘플을 α선 측정 장치 내에 넣고, PR-10 가스 플로우에서 α선량을 측정하였다. 또한, 측정에 사용한 PR-10 가스(아르곤 90％-메탄 10％)는 PR-10 가스를 가스봄베에 충전하고 나서 3주일 이상 경과한 것이다. 3주일 이상 경과한 봄베를 사용한 것은, 가스봄베에 진입하는 대기 중의 라돈에 의해 α선이 발생하지 않도록, JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)에서 정해진 α선 측정 방법의 지침을 따랐기 때문이다.

·진구도

진구도는 CNC 화상 측정 시스템으로 측정되었다. 장치는, 미쯔토요사제의 울트라 퀵 비전, ULTRA QV350-PRO이다.

또한, 제작한 Cu 볼의 SEM 사진을 도 1에 나타낸다. SEM 사진의 배율은 100배이다.

실시예 2

순도가 4N5 이하의 Cu 와이어(α선량:0.0026cph/㎠, U:＜0.5ppb 이하, Th:＜0.5ppb)를 사용한 것 이외에, 실시예 1과 마찬가지로 Cu 볼을 제작하고, 원소 분석 및 α선량을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타내었다. 또한, 실시예 2에서 제작한 Cu 볼의 SEM 사진을 도 2에 나타낸다. SEM 사진의 배율은 100배이다.

비교예 1

순도가 4N5보다 높은 6N의 Cu판(α선량:＜0.0010cph/㎠, U:5ppb 이하, Th:5ppb 이하)을 사용한 것 이외에, 실시예 1과 마찬가지로 Cu 볼을 제작하고, 원소 분석 및 α선량을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 비교예 1에서 제작한 Cu 볼의 SEM 사진을 도 3에 나타낸다. SEM 사진의 배율은 100배이다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 및 2의 Cu 볼은, 순도가 4N5 이하이며 Bi 및 Pb의 함유량이 10ppm 이상 함유되는 것에도 불구하고, α선량이 0.0010cph/㎠ 미만이었다. 또한, 비교예 1의 Cu 볼은, 순도가 4N5보다 높기 때문에, 당연히 α선량이 0.0010cph/㎠ 미만이었다. 또한, 실시예 1 및 2의 Cu 볼은, 적어도 4년간은 α선량이 0.0010cph/㎠ 미만이었다. 따라서, 실시예 1 및 2의 Cu 볼은, 경시 변화에 의해 α선량이 증가한다고 하는 최근의 문제점도 해소하였다.

도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 1, 2의 Cu 볼은 순도가 4N5 이하(Cu를 제외한 원소의 함유량이 50ppm 이상)이기 때문에, 모두 진구도가 0.95 이상을 나타내었다. 한편, 도 3에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 Cu 볼은, 순도가 4N5보다 높기 때문에(Cu를 제외한 원소의 함유량이 50ppm 미만) 진구도가 0.95를 하회하였다.

Claims

Pb와 Bi 중 하나 이상의 함유량의 합계량이 1ppm 이상이고, U의 함유량이 5ppb 이하이고, Th의 함유량이 5ppb 이하이고, 순도가 99.9％ 이상 99.995％ 이하이고, α선량이 0.0200cph/㎠ 이하이고, 진구도가 0.95 이상인 것을 특징으로 하는, Cu 볼.
제1항에 있어서,
α선량이 0.0020cph/㎠ 이하인, Cu 볼.
제1항 또는 제2항에 있어서,
α선량이 0.0010cph/㎠ 이하인, Cu 볼.
제1항 또는 제2항에 있어서,
직경이 1∼1000㎛인, Cu 볼.
제1항 또는 제2항에 기재된 Cu 볼과, 상기 Cu 볼을 피복하는 땜납 도금을 구비하는 것을 특징으로 하는, Cu 핵 볼.
제1항 또는 제2항에 기재된 Cu 볼과, 상기 Cu 볼을 피복하는 Ni 도금과, 상기 Ni 도금을 피복하는 땜납 도금을 구비하는 것을 특징으로 하는, Cu 핵 볼.
제1항 또는 제2항에 기재된 Cu 볼을 사용한, 땜납 조인트.
제6항에 기재된 Cu 핵 볼을 사용한, 땜납 조인트.