助焊剂涂布球、焊料接头及助焊剂涂布球的制造方法技术

本发明专利技术涉及助焊剂涂布球、焊料接头及助焊剂涂布球的制造方法，即使在使助焊剂涂布球的球径为小径的情况下也可以提高球形度。本发明专利技术的助焊剂涂布球(10)具备：球状的接合材料(12)和覆盖接合材料(12)的表面的助焊剂层(14)。助焊剂涂布球(10)的球径为600μm以下，且球形度为0.9以上。助焊剂层(14)由含有挥发性高的乙酸乙酯、丙酮、或甲乙酮的助焊剂液形成。

【技术实现步骤摘要】
助焊剂涂布球、焊料接头及助焊剂涂布球的制造方法
本专利技术涉及助焊剂涂布球、焊料接头及助焊剂涂布球的制造方法。
技术介绍
近年来，由于小型信息设备的发达，所搭载的电子部件正在迅速小型化。电子部件根据小型化的要求，为了应对连接端子的窄小化、安装面积的缩小化，作为替代引线接合的技术，正在应用在背面设置有电极的球栅阵列封装(以下称为“BGA”)。利用BGA的电子部件中，例如有半导体封装体。半导体封装体的构成是，例如，具有电极的半导体芯片借助焊料凸块(焊料球)接合于印刷基板的导电性焊盘，利用树脂对它们进行密封。另外，近年来，正在推进预先在焊料球的表面覆盖助焊剂的助焊剂涂布球的开发。通过使用该助焊剂涂布球，无需在印刷基板的端子上涂布助焊剂的工序，因此，有可实现简化制造工序之类的优点。例如，专利文献1中公开了具备焊料球和覆盖该焊料球的助焊剂层的、直径为600μm以下的微球。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-115858号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，上述的专利文献1中公开的涂布有助焊剂的球存在如下问题。专利文献1中，有时因助焊剂成分结晶化而导致存在许多晶粒大的部位，且球形度降低。尤其是专利文献1中记载的小径球存在球形度显著降低之类的问题。因此，本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供即使在将球径设为小径的情况下也能够提高球形度的助焊剂涂布球、焊料接头及助焊剂涂布球的制造方法。用于解决问题的方案本专利技术人等着眼于助焊剂层的结晶只能在溶液中生长，一旦使溶剂挥发，晶体就无法生长，发现：将助焊剂溶剂转变成挥发性高的溶剂而使溶剂快速挥发，可抑制晶体生长，由此可以实现助焊剂层的晶粒的小型化。本专利技术如下所述。(1)一种助焊剂涂布球，其特征在于，具备：球状的接合材料和覆盖该接合材料的表面的助焊剂层，所述助焊剂层中所含有的溶剂包含选自由乙酸乙酯、丙酮和甲乙酮组成的组中的单一溶剂或混合溶剂，所述助焊剂层的膜厚为2.5～50μm，所述助焊剂涂布球的球径为600μm以下，且球形度为0.9以上。(2)如上述(1)所述的助焊剂涂布球，其特征在于，所述接合材料包含金属、金属化合物、合金、金属氧化物或金属混合氧化物。(3)如上述(1)或(2)所述的助焊剂涂布球，其特征在于，所述助焊剂层的表面粗糙度Ra为10μm以下。(4)一种焊料接头，其具有上述(1)～(3)中任一项所述的助焊剂涂布球。(5)一种助焊剂涂布球的制造方法，其特征在于，该制造方法具有如下工序：在球状的接合材料的表面涂布液态助焊剂的工序，该液态助焊剂含有作为挥发性溶剂的、选自由乙酸乙酯、丙酮和甲乙酮组成的组中的单一溶剂或混合溶剂；使涂布在所述接合材料的表面的所述液态助焊剂干燥，从而制作助焊剂层的膜厚为2.5～50μm、球径为600μm以下且球形度为0.9以上的助焊剂涂布球的工序。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供小径且球形度高的助焊剂涂布球。附图说明图1为示出本专利技术的一个实施方式的助焊剂涂布球的构成例的图。附图标记说明10助焊剂涂布球12接合材料14助焊剂层具体实施方式下面，一边参照附图一边详细地说明本公开内容的优选实施方式。本说明书中，关于助焊剂涂布球的组成的单位(ppm、ppb、及％)，在没有特别指定的情况下表示相对于助焊剂涂布球的质量的比例(质量ppm、质量ppb、及质量％)。(1)关于助焊剂涂布球10图1为示出本专利技术的助焊剂涂布球10的构成的一个例子的截面图。如图1所示，助焊剂涂布球10具备：接合材料12和覆盖接合材料12的表面的助焊剂层14。助焊剂涂布球10的球径为600μm以下，且球形度为0.9以上。·助焊剂涂布球10的球径：1～600μm助焊剂涂布球10的球径为1～600μm。通过使助焊剂涂布球10的球径为1～600μm的范围，可以应对基板的微小化、电子部件的电极的窄间距化的要求，还可以应对电子部件的小型化、高集成化。需要说明的是，本专利技术中，助焊剂涂布球10的球径表示直径。·助焊剂涂布球10的表面粗糙度Ra：10μm以下助焊剂涂布球10的表面粗糙度Ra为10μm以下。本例中，通过使用含有挥发性高的乙酸乙酯、丙酮、或甲乙酮的助焊剂溶剂作为助焊剂溶剂，在接合材料12的表面形成助焊剂层14。由此，在助焊剂层14的形成工序中可抑制助焊剂层14的晶粒的生长，因此可以使晶粒为小径。由此，可以减少助焊剂层14的表面的凹凸，结果可以减小助焊剂层14的表面粗糙度Ra。·助焊剂涂布球10的球形度：0.9以上助焊剂涂布球10的球形度为0.9以上。本例中，如上所述，助焊剂溶剂使用挥发性高的溶剂，从而可抑制助焊剂层14的晶粒的生长，且可减小助焊剂层14的表面粗糙度Ra，因此，可以使助焊剂涂布球10的球形度为0.9以上。通过使助焊剂涂布球10的球形度为0.9以上，可以使焊料凸块的高度均匀，可以防止接合不良的发生。需要说明的是，助焊剂层14对于接合材料12的涂布是通过与通常的焊料球不同的工序进行的，因此，存在有时助焊剂局部较厚地附着、球形度降低等问题。通常情况下，球的球径变得越大，其表面或所覆盖的层的粒径相对越小，因此，球的球径与球形度的相关性变低。例如，在Sn系焊料球的球径超过600μm的情况下，与其表面的粒径无关，球形度可以达到基准球形度即0.9以上。然而，对于与焊料球相同球径的助焊剂涂布球10来说，基于助焊剂的特性，有时球形度无法达到基准球形度即0.9以上。因此，本实施方式中，如上所述，通过将助焊剂涂布球10的球径扩大应用范围至600μm来应对助焊剂固有的特性。本专利技术中，球形度表示与圆球的差距。球形度例如通过最小二乘中心法(LSC法)、最小区域中心法(MZC法)、最大内切中心法(MIC法)、最小外切中心法(MCC法)等各种方法求出。详细而言，球形度是指：例如将500个各接合材料12的直径分别除以长径时算出的算术平均值，值越接近作为上限的1.00表示越接近圆球。本专利技术中的长径的长度和直径的长度是指通过MitutoyoCorporation制造的ULTRAQuickVision、ULTRAQV350-PRO测定装置测定的长度。(2)关于接合材料12接合材料12是用于将半导体封装体的电极与印刷基板上的电极电接合的球状接合构件。·接合材料12的组成接合材料12可以由如下金属球构成，该金属球包含金属单质、金属化合物、合金、金属氧化物或金属混合氧化物的材质。作为金属球的组成，例如，可举出Sn、或以Sn为主要成分的软钎料合金。以Sn为主要成分时的Sn含量为40质量％以上。作为软钎料合金，例如，可举出：Sn-Ag合金、Sn-Cu合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-In合金、Sn-Pb合金、Sn-Bi合金、Sn-Bi-Ag-Cu合金等。软钎料合金中可以添加规定的合金元素。作为添加的合金元素，例如可举出Ag、Cu、In、Ni、Co、Sb、Ge、P、Fe等。另外，在由金属单质构成金属球的情况下，例如，可以使用选自由Cu、Ni、Ag、Bi、Pb、Al、Sn、Fe、Zn、In、Ge、Sb、Co、Mn、Au、Si、Pt、Cr、La、Mo、Nb、Pd、Ti、Zr、Mg组成的组中的一种金属。另外，接合材料也可以由树脂材料构成，而不是由金属材料构成。作为树脂，例如，可以优选使用：氨基树脂、丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种助焊剂涂布球，其特征在于，具备：球状的接合材料和覆盖该接合材料的表面的助焊剂层，所述助焊剂层中所含有的溶剂包含选自由乙酸乙酯、丙酮和甲乙酮组成的组中的单一溶剂或混合溶剂，所述助焊剂层的膜厚为2.5～50μm，所述助焊剂涂布球的球径为600μm以下，且球形度为0.9以上。

【技术特征摘要】
2015.12.28 JP 2015-2569381.一种助焊剂涂布球，其特征在于，具备：球状的接合材料和覆盖该接合材料的表面的助焊剂层，所述助焊剂层中所含有的溶剂包含选自由乙酸乙酯、丙酮和甲乙酮组成的组中的单一溶剂或混合溶剂，所述助焊剂层的膜厚为2.5～50μm，所述助焊剂涂布球的球径为600μm以下，且球形度为0.9以上。2.根据权利要求1所述的助焊剂涂布球，其特征在于，所述接合材料包含金属、金属化合物、合金、金属氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：川崎浩由，萩原崇史，川又勇司，
申请(专利权)人：千住金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP