CN103459075A - 焊接装置、焊接方法以及所制造的基板及电子部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够以低成本进行成品率高且可靠性高的焊接的焊接装置及焊接方法。用于解决上述课题的焊接装置至少具备:使具有铜电极的被处理构件(10)浸渍于含有有机脂肪酸的溶液(31a)中的第一含有有机脂肪酸的溶液槽(21);与含有有机脂肪酸的溶液(31a)相同或基本相同的含有有机脂肪酸的溶液(31b)的蒸气气氛的空间部(24),该空间部在水平方向具备向所述被处理构件(10)上所设置的铜电极喷射熔融焊料的喷流的喷射装置(33)及向剩余的熔融焊料喷射液体以除去该剩余的熔融焊料的喷射装置(34)的空间部(24);以及使除去了剩余的熔融焊料后的被处理构件再次浸渍于含有有机脂肪酸的溶液(31c)中的第二含有有机脂肪酸的溶液槽(23)。

Description

焊接装置、焊接方法以及所制造的基板及电子部件
技术领域
本发明涉及一种焊接装置、焊接方法以及所制造的基板及电子部件。更详细来说,涉及一种能够以低成本进行成品率高且可靠性高的焊接的焊接装置、焊接方法以及所制造的基板及电子部件。
背景技术
近年来,印刷基板、晶片及挠性基板等基板(以下,有时将它们称为“安装基板”)的布线密度及安装密度越发提高。安装基板大多具有用于焊接电子部件的铜电极。在其铜电极上设置有焊料凸块,电子部件被安装在该焊料凸块上从而安装于安装基板上。
对于焊料凸块而言,要求其微细且形状及尺寸等一致,仅在需要的部分形成焊料凸块。作为满足这样要求的焊料凸块的形成方法,在专利文献1中提出了一种使用网版而容易地形成致密且具有一定形状的凸块的方法,所述网版为具备用于用浆料形成浆料凸块的开口的网版,其特征在于,由刚性的第一金属层、树脂类的粘接剂层及第二金属层构成,且相对于第一金属层的开口,粘接剂层及第二金属层的开口的口径缩小。
可是,连接器、QFP(方型扁平式封装,Quad Flat Package)、SOP(小引出线封装,Small Out line Package)、BGA(球栅阵列封装,Ball Grid Array)等电子部件有时引线端子等连接端子的尺寸上存在不均。为了将连接端子的尺寸不均的电子部件没有焊接不良地进行焊接,需要通过增厚设置于安装基板上的焊料凸块来减小电子部件的尺寸不均的影响。在CSP(芯片级封装,Chip SizePackage)等小型的电子部件混合存在于用于安装在安装基板上的电子部件中的情况下,这样的小型电子部件用焊料凸块的尺寸极小且微细。
作为一般的焊料凸块的形成方法,已知有一种将设置有铜电极的安装基板直接浸渍(浸泡)在熔融焊料中的方法。但是,焊料与铜电极接触时,铜与焊料中所含的锡化合而生成CuSn金属间化合物。该CuSn金属间化合物以用焊料中的锡浸蚀铜电极的形态而形成,因此,有时称为“铜侵蚀”或“铜腐蚀”等(以下,称为“铜侵蚀”)。这样的铜侵蚀使作为电连接部的铜电极的可靠性降低,有可能损伤安装基板的可靠性。因此,需要缩短安装基板在熔融焊料中的浸渍时间来抑制铜侵蚀,因此,对于在安装基板的铜电极上形成预焊料层、然后将安装基板浸渍在熔融焊料中的方法(浸渍方法)进行了研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-286936号公报
发明内容
发明要解决的课题
在所述焊料凸块的形成方法中,使用网版的焊料凸块的形成方法存在生产性差的难点,利用浸渍方法的焊料凸块的形成方法在最初进行浸渍(浸泡)的部分和在最后进行浸渍的部分中,铜侵蚀产生差异,在相同的基板的各部分中,铜电极的可靠性产生差异。因此,存在铜侵蚀的问题仍然无法解决的问题。
本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够以低成本进行成品率高且可靠性高的焊接的焊接装置及焊接方法。另外,本发明的其它目的在于,提供一种通过这样的焊接装置或焊接方法而制造的基板及电子部件。
解决课题的方法
(1)用于解决上述课题的本发明的焊接装置的特征在于,至少具备:使具有铜电极的被处理构件浸渍在含有有机脂肪酸的溶液中的第一含有有机脂肪酸的溶液槽;与所述含有有机脂肪酸的溶液相同或基本相同的含有有机脂肪酸的溶液的蒸气气氛的空间部,且该空间部在水平方向具备向所述被处理构件上所设置的铜电极喷射熔融焊料的喷流的喷射装置及向剩余的熔融焊料喷射液体以除去该剩余的熔融焊料的喷射装置;以及使除去了剩余的所述熔融焊料后的被处理构件再次浸渍在含有有机脂肪酸的溶液中的第二含有有机脂肪酸的溶液槽。
在本发明的焊接装置中,(a1)优选所述含有有机脂肪酸的溶液为含有棕榈酸的溶液,(b1)优选所述熔融焊料为用所述含有有机脂肪酸的溶液进行过处理的熔融焊料,(c1)优选所述用于除去剩余的熔融焊料的液体为所述含有有机脂肪酸的溶液,(d1)优选在所述第二含有有机脂肪酸的溶液槽后还具备将附着于处理后的处理部件表面的含有有机脂肪酸的溶液进行脱液(液切り)的喷射装置,(e1)优选所述第一含有有机脂肪酸的溶液槽和所述第二含有有机脂肪酸的溶液槽的温度与所述空间部内的温度相同或比其温度低,该空间部内的温度与在该空间部内喷射的熔融焊料的温度相同或比其温度高。
在本发明的焊接装置中,(f1)为了将喷射到所述被处理构件上的熔融焊料进行再利用而回收的托盘优选设置在所述喷射装置下方的所述空间部内。另外,(g1)优选具备将积存在所述喷射装置下方的所述含有有机脂肪酸的溶液底部的熔融焊料送至所述喷射熔融焊料的所述喷射装置的循环装置。
(2)用于解决上述课题的本发明的焊接方法的特征在于,至少具备如下工序:使具有铜电极的被处理构件浸渍在含有有机脂肪酸的溶液中的工序;在该浸渍工序后,在与所述含有有机脂肪酸的溶液相同或基本相同的含有有机脂肪酸的溶液的蒸气气氛的空间中,向所述被处理构件上所设置的铜电极喷射熔融焊料的喷流的工序;在该喷射工序后,在与所述相同的空间内沿水平方向移动,向所喷射的所述熔融焊料中剩余的熔融焊料喷射液体以除去该剩余的熔融焊料的工序;使除去了剩余的所述熔融焊料后的被处理构件再次浸渍于含有有机脂肪酸的溶液中的工序。
在本发明的焊接方法中,(a2)优选所述含有有机脂肪酸的溶液为含有棕榈酸的溶液,(b2)优选所述熔融焊料为用所述含有有机脂肪酸的溶液进行过处理的熔融焊料,(c2)优选所述用于除去剩余的熔融焊料的液体为所述含有有机脂肪酸的溶液,(d2)优选将附着于在所述含有有机脂肪酸的溶液中再次浸渍后的处理部件表面的含有有机脂肪酸的溶液进行脱液,(e2)在最初浸渍的含有有机脂肪酸的溶液和再次浸渍的含有有机脂肪酸的溶液的温度优选与所述空间部内的温度相同或比其温度低,该空间部内的温度与在该空间部内喷射的熔融焊料的温度相同或比其温度高。
在本发明的焊接方法中,(f2)优选将喷射在所述被处理构件上的熔融焊料进行再利用而回收。另外,(g2)优选将积存在所述喷射装置下方的所述含有有机脂肪酸的溶液底部的熔融焊料送至所述喷射熔融焊料的所述喷射装置。
(3)用于解决上述课题的本发明的基板是通过所述本发明的焊接装置或焊接方法而制造的基板,其具有如下特征:该基板所具有的铜电极从其表面按顺序设置有铜侵蚀防止层、焊料层及有机脂肪酸涂层。
(4)用于解决上述课题的本发明的电子部件是通过所述本发明的焊接装置或焊接方法而制造的电子部件,其具有如下特征:该电子部件所具有的铜电极从其表面按顺序设置有铜侵蚀防止层、焊料层及有机脂肪酸涂层。
发明的效果
根据本发明的焊接装置及焊接方法,由于连续进行在第一含有有机脂肪酸的溶液中的浸渍处理、在空间部内的熔融焊料的喷射处理、在同空间部内进行水平移动而进行的剩余的熔融焊料的除去处理、以及在第二含有有机脂肪酸的溶液中的浸渍处理,因此,可以制造不会引起如现有的浸渍处理那样的铜电极的铜侵蚀、而且不会发生在其后的各种安装工序中的铜侵蚀的基板及电子部件。其结果,能够以低成本制造作为电连接部的铜电极的可靠性高且成品率良好的基板及电子部件。
特别是,在含有有机脂肪酸的溶液中浸渍后,在与该含有有机脂肪酸的溶液相同或基本相同的含有有机脂肪酸的溶液的蒸气气氛的空间中向被处理构件上所设置的铜电极喷射熔融焊料的喷流,然后在该空间内进行水平移动后,向剩余的熔融焊料喷射液体以除去该剩余的熔融焊料,因此,在洁净化的铜电极表面无缺陷地均匀地形成铜侵蚀防止层,而且,在除去了剩余的熔融焊料的状态下再次浸渍于含有有机脂肪酸的溶液中而设置了有机脂肪酸涂层。其结果,在铜侵蚀防止层上以设置了最小限的焊料层的状态设置了用来保持其焊料层的焊料湿润性的有机脂肪酸涂层,因此,在之后的安装工序中,即使在浸渍于各种熔融焊料槽或在印刷了浆料焊料后投入到回流焊炉或投入到烧制炉中的情况下,也不会发生铜电极的铜腐蚀,而且不会破坏焊料湿润性,可以在其后用安装工序进行处理。
根据本发明的基板及电子部件,基板及电子部件所具有的铜电极从其表面按顺序具有铜侵蚀防止层、焊料层及有机脂肪酸涂层,因此,即使用其后的回流焊炉或烧制炉等施加热,也可以用铜侵蚀防止层阻碍铜电极的侵蚀。其结果,可以在经过各种工序进行的电子部件的安装工序中不会使电连接部(铜电极部)的可靠性降低,而且能够成品率良好地进行制造,因此,能够以低成本提供可靠性高的基板及电子部件。
附图说明
图1是示出本发明的焊接装置的一个例子的示意性构成图。
图2是示出作为被处理构件的基板的一个例子的示意性剖面图。
图3是示出处理后的基板(处理构件)的一个例子的示意性剖面图。
图4(A)、(B)、(C)、(D)是示出经过了各处理部或各工序后的被处理构件的形态的示意性剖面图。
图5是示出本发明的焊接装置的其它的一个例子的示意性构成图。
图6的示出喷射熔融焊料而将熔融焊料堆积在铜电极上的工序的示意性剖面图。
图7是示出喷射含有有机脂肪酸的溶液以除去剩余的熔融焊料的工序的示意性剖面图。
图8(A)、(B)是铜电极上所形成的金属间化合物层的例子,(A)为比较例中所形成的铜电极部的示意性剖面图,(B)为实施例中所形成的铜电极部的示意性剖面图。
图9是示出保持于保持夹具且进行了连续处理的电子部件的一个例子的模式图。
图10(A)、(B)是示出所制造的电子部件的一个例子的立体图和剖面图。
图11(A)、(B)是示出所制造的电子部件的其它例子的立体图。
图12(A)、(B)、(C)、(D)是对焊接后的铜电极部进行加热后的微孔的产生形态的例子,(A)(B)为比较例中的结果,(C)(D)为实施例中的结果。
图13(A)、(B)是实施例中得到的焊料连接部的剖面的元素映射像(elementmapping image)。
符号说明
1被处理构件(基板)
2铜电极
3涂层
4铜侵蚀防止层
5焊料层
5’熔融焊料的喷流
5a熔融焊料
6涂层
7CuSn化合物层
10被处理构件(基板或电子部件)
11处理部件(基板或电子部件)
20焊接装置
21第一含有有机脂肪酸的溶液槽
22含有机有脂肪酸的溶液槽
23第二含有有机脂肪酸的溶液槽
24空间部
31,31a,31b,31c含有有机脂肪酸的溶液
31’含有有机脂肪酸的溶液的喷流
32含有有机脂肪酸的溶液的蒸气气氛
33喷射装置(熔融焊料的喷射喷嘴)
34喷射装置(含有有机脂肪酸的溶液的喷射喷嘴)
35熔融焊料的供给路径
36含有有机脂肪酸的溶液的供给路径
37,38回收熔融焊料的托盘
37a熔融焊料的循环装置
39喷射装置(剩余的含有有机脂肪酸的溶液的除去装置)
40电子部件
41元件
42电子部件的保持夹具
51,52半导体芯片
A投入部
B预热部
C处理部
D再投入部
E冷热部
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的焊接装置、焊接方法以及所制造的基板及电子部件进行说明。另外,在本申请中,可以将“本发明”换言为“本申请的实施方式”。需要说明的是,“铜侵蚀防止层”是具有防止构成电极的铜电极被焊料侵蚀(铜原子扩散而溶出的形态)的作用的层。
[焊接装置及方法]
如图1及图5所示,本发明的焊接装置20及方法是连续地进行在第一含有有机脂肪酸的溶液31a中的浸渍处理、在空间部24内的熔融焊料5a的喷射处理、在同空间部24内进行水平移动而进行的剩余的熔融焊料5a的除去处理及在第二含有有机脂肪酸的溶液31c中的浸渍处理的装置及方法。通过这样的焊接装置20及方法,可以制造不会发生如现有的浸渍处理那样的铜电极的铜侵蚀、而且不会发生在其后的各种安装工序中的铜侵蚀的基板及电子部件。其结果,可以以低成本制造作为电连接部的铜电极的可靠性高且成品率良好的基板及电子部件。
以下,对装置的各构成及工序详细地进行说明。
(被处理构件)
被处理构件10应用于焊接装置20及方法,具体而言,可以举出:印刷基板、晶片及挠性基板等基板(也称为“安装基板”)及连接器、QFP(方型扁平式封装,Quad Flat Package)、SOP(小引出线封装,Small Out line Package)、BGA(球栅阵列封装,Ball Grid Array)、半导体芯片、芯片电阻、芯片电容器、跨接线材料等电子部件。另外,包括在此例示的部件以外的公知的基板及电子部件、以及今后开发的新的基板及电子部件。
在被处理构件10中设置有铜电极2,本发明的焊接装置20及方法是对这样的铜电极2进行焊接时使用的装置及方法。
这样的被处理构件10通过例如在图1及图5中用包含箭头的虚线环起来的带式输送机连续地在装置内进行输送。用这样的带式输送机进行输送时,将被处理构件10安装于带式输送机的安装夹具可以考虑所输送的被处理构件10的形状而使用各种夹具。例如在图2所示的印刷基板的情况下,可以任意地使用用周缘夹持该矩形的印刷基板并保持的框状夹具(未图示),例如在图9所示的电子部件40的情况下,可以任意地使用与该电子部件40的形状相符合的保持夹具42。
(在第一含有有机脂肪酸的溶液中的浸渍处理)
被处理构件10通过图1及图5的投入部A被投入到第一含有有机脂肪酸的溶液槽21中。第一含有有机脂肪酸的溶液槽21充满了一定量的第一含有有机脂肪酸的溶液31a。第一含有有机脂肪酸的溶液槽21的大小及形状没有特别限定,但为可以将被处理构件10浸渍于含有有机脂肪酸的溶液31a的充分的大小和形状,优选由不会对被处理构件10的连续的输送造成障碍的大小和形状构成。在图1及图5的例子中,由上方向下方沿纵长延伸的矩形或圆筒形的水槽结构的投入部A和接着该投入部A设置的从下方向斜上方延伸的矩形或圆筒形的水槽结构的预热部B构成。投入部A和预热部B的形态当然并不限定于这些。
如图1及图5所例示那样,投入部A为从上方向下方沿纵长延伸的矩形或圆筒形的水槽结构。在该投入部A中,第一含有有机脂肪酸的溶液槽21中的含有有机脂肪酸的溶液31a为不太高的温度,例如优选控制在30℃以上且100℃以下程度。作为该控制装置,可以在投入部A的槽周围卷绕加热器、冷凝器来进行控制,也可以在投入部A的槽中插入加热器、冷凝管进行控制。优选的温度为30℃以上且70℃以下程度,通过使其为这样的不过高的温度范围,可以抑制含有有机脂肪酸的溶液31a的蒸发,同时,可以防止常温的被处理构件10被突然投入高温的含有有机脂肪酸的溶液31a而产生的热膨胀引起的不良情况等。
如图1及图5所例示那样,预热部B为从下方向上方倾斜地延伸的矩形或圆筒形的水槽结构。在该预热部B中,第一含有有机脂肪酸的溶液槽21中的含有有机脂肪酸的溶液31a为比较高的温度,优选例如控制在100℃以上且240℃以下程度。作为该控制装置,可以在预热部B的周围卷绕加热器、冷凝器来进行控制,也可以在预热部B的槽中插入加热器、冷凝管来进行控制。优选的温度为140℃以上且220℃以下程度,通过使其为这样的温度范围,可以防止在被处理构件10被投入到控制在大约250℃左右的温度气氛的空间部24时因急剧的热膨胀等引起的不良情况等的发生。另外,在该预热部B中,槽与空间部24连接,因此,具有含有有机脂肪酸的溶液31a的蒸发不会成为问题的优点。
含有有机脂肪酸的溶液31a被容纳在第一含有有机脂肪酸的溶液槽21中。该含有有机脂肪酸的溶液31a优选为含有碳原子数12以上且20以下的有机脂肪酸的溶液。虽然也可以使用碳原子数11以下的有机脂肪酸,但这样的有机脂肪酸具有吸水性,在用预热部B进行控制的例如100℃以上且240℃以下的温度范围使用的情况下,不太优选。另外,碳原子数21以上的有机脂肪酸具有熔点高、浸透性差、不易操作等缺点。作为代表性的例子,优选碳原子数16的棕榈酸。作为有机脂肪酸,特别优选仅使用碳原子数16的棕榈酸,也可以根据需要含有碳原子数12以上且20以下的有机脂肪酸、例如碳原子数18的硬脂酸。
含有有机脂肪酸的溶液31a可优选使用含有5质量%以上且25质量%以下的棕榈酸且剩余部分由酯合成油构成的溶液。通过将这样的含有有机脂肪酸的溶液31a在投入部A和预热部B中加温至各自的温度使用,该含有有机脂肪酸的溶液31a可以选择性地捕获存在于被处理构件10的铜电极2表面的氧化物及焊剂成分等杂质,从而可以将铜电极2的表面洁净化。特别优选含有10质量%左右(例如5质量%以上且15质量%以下)的碳原子数16的棕榈酸的含有有机脂肪酸的溶液31a。另外,含有有机脂肪酸的溶液31a中未含有镍盐或钴盐等金属盐或抗氧剂等添加剂。
有机脂肪酸的浓度低于5质量%时,有时选择性地捕获存在于铜电极2表面的氧化物及焊剂成分等杂质来进行纯化的效果稍低,进而在低浓度下的控制变得繁琐。另一方面,有机脂肪酸的浓度超过25质量%时,存在如下问题:含有有机脂肪酸的溶液31a的粘度变高、在300℃以上的高温区域中产生发烟和恶臭的问题、等等。因此,有机脂肪酸的含量优选为5质量%以上且20质量%以下,特别是在仅使用碳原子数16的棕榈酸的情况下,优选为10质量%左右(例如5质量%以上且15质量%以下)的含量。
上述的含有有机脂肪酸的溶液31a中所投入的被处理构件10浸渍在第一含有有机脂肪酸的溶液槽21中,其结果,被处理构件10所具有的存在于铜电极2表面的氧化物及杂质等被除去而洁净化。而且,铜电极2表面形成有构成含有有机脂肪酸的溶液31a的有机脂肪酸的涂层3(参照图4(B))。该涂层3可以洁净铜电极2的表面,进而可以抑制铜电极2表面的氧化而防止氧化被膜的生成。
(空间部)
被处理构件10如图1及图5所示那样在投入部A和预热部B的第一含有有机脂肪酸的溶液槽21中进行处理后,转移到作为处理部C的空间部24。空间部24是与含有有机脂肪酸的溶液31a相同或基本相同的含有有机脂肪酸的溶液31b的蒸气气氛经加压后的空间部,该空间部在水平方向具备向所述被处理构件10上所设置的铜电极2喷射熔融焊料5a的喷流5’的喷射装置33及向剩余的熔融焊料5a喷射液体以除去该剩余的熔融焊料5a的喷射装置34。
该空间部24优选被含有有机脂肪酸的溶液的蒸气等充满而成为加压状态。空间部24的压力没有特别限定,但优选为0.1Pa左右。特别是,通过利用含有有机脂肪酸的溶液的蒸气来形成上述范围的加压状态,被处理构件10的铜电极2不会被氧化或被杂质污染。该空间部24通过如下操作形成:用含有有机脂肪酸的溶液31充满至空间部24的顶面后,首先,导入氮气且降低含有有机脂肪酸的溶液的液面而形成图1所示的空间部24,然后,对含有有机脂肪酸的溶液31b进行加温并用其蒸气充满空间部24。
空间部24的气氛温度优选为与焊接的熔融焊料5a的温度相同或与其接近的温度。虽然可以为相同的温度,但优选与熔融焊料5a的温度相比稍高地进行设定。例如与熔融焊料5a的喷流温度相比,优选设定气氛温度比其高2℃以上且10℃以下,更优选设定为比其高2℃以上且5℃以下。通过设在该温度范围内,可以使喷射在铜电极2表面后的熔融焊料5a的喷流5’没有遗漏地在该铜电极2的表面进行移动,特别是,可以将熔融焊料5a扩展至密间距的铜电极及小面积的铜电极的表面的角落。在气氛温度比熔融焊料5a的喷流温度低的情况下,有时熔融焊料5a的粘度降低且熔融焊料5a的流动性降低,另一方面,气氛温度设定为高于熔融焊料5a的喷流温度超过10℃时,有可能温度过高而对被处理构件10造成热损伤。
在空间部24的下方具有含有有机脂肪酸的溶液槽22,从该含有有机脂肪酸的溶液槽22中蒸发的含有有机脂肪酸的溶液的蒸气充满空间部24。含有有机脂肪酸的溶液槽22充满一定量的含有有机脂肪酸的溶液31b。含有有机脂肪酸的溶液槽22的大小及形状没有特别限定,但优选可以容纳可以产生使空间部24的压力为0.1MPa左右的蒸气程度的含有有机脂肪酸的溶液31b的充分的大小和形状。在图1及图5的例子中,在空间部24的正下面由矩形或圆筒形的水槽结构构成。
通过从其中蒸发的蒸气使空间部24的温度为与熔融焊料5a的喷流温度相同或基本相同的温度,因此,通过熔融焊料5a的喷流温度来决定含有有机脂肪酸的溶液31b的温度。在例如熔融焊料5a的喷流温度为250℃的情况下,优选含有有机脂肪酸的溶液31b的温度也相同或为同等程度的温度。通过设定为这样的温度,可以使从含有有机脂肪酸的溶液31b中蒸发的蒸气的温度为与熔融焊料5a的喷流温度相同或同等程度的温度。作为含有有机脂肪酸的溶液31b的温度的控制装置,可以在含有有机脂肪酸的溶液槽22的周围卷绕加热器、冷凝器、或者在槽中插入加热器、冷凝管、或者将槽中的含有有机脂肪酸的溶液31b在温度调节设备(未图示)中进行循环来进行温度控制。
含有有机脂肪酸的溶液31b优选为与第一含有有机脂肪酸的溶液槽21中的含有有机脂肪酸的溶液31a相同、且含有碳原子数为12以上且20以下的有机脂肪酸的溶液。作为代表性的例子,优选碳原子数16的棕榈酸。作为有机脂肪酸,特别优选仅使用碳原子数16的棕榈酸,也可以根据需要含有碳原子数12以上且20以下的有机脂肪酸、例如碳原子数18的硬脂酸。
含有有机脂肪酸的溶液31b可优选使用含有5质量%以上且25质量%以下的棕榈酸且剩余部分由酯合成油构成的溶液。通过将这样的含有有机脂肪酸的溶液31b在含有有机脂肪酸的溶液槽22中进行加温以形成蒸气产生源,产生的蒸气选择性地取入存在于被处理构件10的铜电极2表面的氧化物及焊剂成分等杂质,可以洁净化铜电极2的表面。特别优选含有10质量%左右(例如5质量%以上且15质量%以下)的碳原子数16的棕榈酸的含有有机脂肪酸的溶液31b。另外,含有有机脂肪酸的溶液31b中未含有镍盐及钴盐等金属盐及抗氧剂等添加剂。另外,有机脂肪酸的浓度的上下限与含有有机脂肪酸的溶液31a中说明的上下限相同,因此,在此省略其说明。
(熔融焊料的喷射处理)
在作为处理部C的空间部24中,向被处理构件10的铜电极2进行熔融焊料5a的喷射处理。喷射处理通过喷射熔融焊料5a的喷流5’的喷射装置33来进行,可优选使用例如如图1及图5所示那样的喷射喷嘴33。
首先,对从喷射喷嘴33中喷射的熔融焊料5a进行说明。作为熔融焊料5a,使用的是对焊料进行加热使其熔融且使其流动化至可作为喷流5’喷出程度的焊料。其加热温度可根据焊料组成而任意地选择,通常从150℃以上且300℃以下左右的范围内设定良好的温度。在本发明中,可使用至少含有锡作为主成分、含有镍作为副成分,并且任意地含有选自银、铜、锌、铋、锑及锗中的1种或2种以上作为副成分的熔融无铅焊料。
优选的焊料组成为Sn-Ni-Ag-Cu-Ge合金,具体而言,为了形成可稳定地防止铜腐蚀的CuNiSn金属间化合物层4(参照图8(B)),优选使用0.01质量%以上且0.5质量%以下的镍、2质量%以上且4质量%以下的银、0.1质量%以上且1质量%以下的铜、0.001质量%以上且0.02质量%以下的锗且剩余部分为锡的焊料合金。用于形成这样的CuNiSn金属间化合物层4的特别优选的组成为镍0.01质量%以上且0.07质量%以下、银0.1质量%以上且4质量%以下、铜0.1质量%以上且1质量%以下、锗0.001质量%以上且0.01质量%以下、剩余部分为锡的焊料合金。在用这样的Sn-Ni-Ag-Cu-Ge合金进行焊接的情况下,优选以240℃以上且260℃以下温度的熔融焊料5a的形式使用。
另外,含有铋的焊料可以将熔融焊料5a的加热温度进一步低温化,通过对其成分组成进行调整,可以使其低温化至例如150℃附近。这样的低温化也可以降低空间部24内的蒸气的温度,故更优选。含有铋的焊料组成也优选与上述同样地含有0.01质量%以上且0.5质量%以下的镍,更优选含有0.01质量%以上且0.07质量%以下的镍。由此,可以制成能够容易地形成CuNiSn金属间化合物层4的低温型的熔融焊料5a。
另外,其它的锌及锑也可以根据需要进行配合。在任何情况下,焊料组成均优选至少含有0.01质量%以上且0.5质量%以下的镍,更优选含有0.01质量%以上且0.07质量%以下的镍。
上述组成的熔融焊料5a为不含铅的无铅焊料,并且必须含有上述含量的镍,因此,如图8(B)所示,熔融焊料5a中所含的镍与铜电极2的铜进行化合,进而,也与熔融焊料5a的锡进行化合,可以容易地在铜电极2的表面形成GuNiSn金属间化合物层4。形成的CuNiSn金属间化含物层4作为铜电极2的铜侵蚀防止层起作用,起到防止铜电极2的缺损或消失的作用。因此,具有CuNiSn金属间化合物层4的焊料层5也可以在之后容易地耐受如将形成有焊料层5的基板投入到浸渍在焊料槽中的浸渍工序的情况那样对铜电极2而言也可以说苛刻的处理。因此,即使使用低成本的焊料浸渍工序,也可以成品率良好地形成可靠性高的焊料层5。进而,可以成品率良好地得到能够以低成本且可靠性高地进行利用该焊料层5的电子部件的安装的安装基板。
熔融焊料5a中所含的镍含量如后述实施例所示那样会影响CuNiSn金属间化合物层4的厚度。具体而言,镍含量为0.01质量%以上且0.5质量%以下(优选为0.07质量%以下)的范围时,可以生成1μm以上且3μm以下程度的厚度基本均匀的CuNlSn金属间化合物层4。该范围内的厚度的CuNiSn金属间化合物层4可以防止铜电极2中的铜熔融在熔融焊料5a中或在焊料层5中而被侵蚀。
镍含量为0.01质量%时,CuNiSn金属间化合物层4的厚度为大约1μm以上且1.5μm以下程度,镍含量例如为0.07质量%时,CuNiSn金属间化合物层4的厚度为大约2μm左右,镍含量为0.5质量%时,CuNiSn金属间化合物层4的厚度为大约3μm左右。
镍含量低于0.01质量%时,CuNiSn金属间化合物层4的厚度低于1μm,产生该CuNiSn金属间化合物层4未完全覆盖铜电极2的地方,有时容易从该地方引起铜的侵蚀。镍含量超过0.5质量%时,较硬的CuNiSn金属间化合物层4超过厚度3μm且进一步变厚,有时在该CuNiSn金属间化合物层4中产生龟裂。其结果,容易从该龟裂部分引起铜的侵蚀。需要说明的是,优选的镍含量为0.01质量%以上且0.07质量%以下,具有该范围的镍含量的熔融焊料5a与镍含量超过0.07质量%且为0.5质量%以下的情况相比,可以形成平滑的均匀层且不会引起CuNiSn金属间化合物层4的龟裂。
用作熔融焊料5a的焊料优选进行纯化处理。具体而言,将含有5质量%以上且25质量%以下碳原子数12~20的有机脂肪酸的溶液加热至180℃以上且350℃以下,使该加热后的溶液和熔融焊料5a进行接触并剧烈地进行搅拌混合。通过如上操作,可以将被氧化铜和焊剂成分等污染的纯化处理前的熔融焊料5a进行洁净化,从而可以得到除去了氧化铜及焊剂成分等的熔融焊料5a。然后,将含有除去了氧化铜及焊剂成分等的熔融焊料5a的混合液导入含有有机脂肪酸的溶液贮槽(未图示),将在该含有有机脂肪酸的溶液贮槽中通过比重差分离的洁净化后的熔融焊料5a通过泵从该含有有机脂肪酸的溶液贮槽的底部返回至无铅焊料液贮槽中。通过进行这样的纯化处理,可以抑制作为喷流使用的熔融焊料5a中的铜浓度及杂质浓度的经时上升,且不会使氧化铜及焊剂残渣等杂质带入到无铅焊料液贮槽中。其结果,由于可以抑制无铅焊料液贮槽内的熔融焊料5a的经时的组成变化,因此,可以连续地形成稳定的接合可靠性高的使用熔融焊料5a的焊料层5。另外,可以连续地制造具备这样的焊料层5的安装基板。
纯化后的熔融焊料5a不含影响焊料层5的接合品质的氧化铜及焊剂残渣等杂质。其结果,可以消除焊料层5和电子部件的接合品质的批量间不均,从而有助于经时的品质稳定性。
用于纯化的含有有机脂肪酸的溶液中所含的有机脂肪酸与上述的含有有机脂肪酸的溶液31a,31b所含有的有机脂肪酸相同,因此,在此省略其说明。另外,用于纯化的含有有机脂肪酸的溶液的温度由要进行纯化的熔融焊料5a的熔点来决定,使含有有机脂肪酸的溶液和熔融焊料5a至少在熔融焊料5a的熔点以上的高温区域(作为一个例子,为240℃~260℃)中激烈地进行搅拌接触。另外,从发烟的问题及节能的观点考虑,含有有机脂肪酸的溶液的上限温度为350℃左右,优选为进行纯化处理的熔融焊料5a的熔点以上的温度~300℃的范围。例如,镍0.01质量%以上且0.07质量%以下、银0.1质量%以上且4质量%以下、铜0.1质量%以上且1质量%以下、锗0.001质量%以上且0.01质量%以下、剩余部分为锡的焊料合金在240℃以上且260℃以下的温度下以熔融焊料5a的形态使用,因此,优选含有有机脂肪酸的溶液的温度也与其相同为240℃以上且260℃以下左右。
这样的用含有有机脂肪酸的溶液纯化过的熔融焊料5a如图1及图6所示那样从喷射装置33向被处理构件10以喷流5’的形式进行喷雾。来自喷射装置33的熔融焊料5a的喷射压力没有特别限定,可以根据熔融焊料5a的种类、温度、粘度等任意地设定。通常在0.3MPa~0.8MPa左右的压力下进行喷射。气氛温度优选如上所述为与熔融焊料5a的喷流温度相同或与其相近的温度(优选稍高的温度)。这样,如图4及图6所示那样设置有凸起的熔融焊料5a。另外,从喷射装置33中喷射的熔融焊料的喷流5’的流速和喷射处理时间考虑熔融焊料5a的种类等任意地设定。另外,关于喷射装置33的形状和喷射角度等条件,也考虑熔融焊料5a的种类等任意地进行应用或设定。
(剩余的熔融焊料的除去处理)
堆积有熔融焊料5a的被处理构件10如图6所示那样在作为处理部C的空间部24内进行水平移动,转移至向剩余的熔融焊料5a喷射液体以除去该剩余的熔融焊料5a的工序。如图4(C)及图7所示那样,这样的剩余的熔融焊料5a的除去工序是除去在铜电极2上凸起的熔融焊料5a且仅残留无法完全除去的熔融焊料5a的工序。无法完全除去的熔融焊料5a为附着于铜电极2上所形成的CuNiSn金属间化合物层4的熔融焊料5a,该附着的熔融焊料5a构成焊料层5。
用于除去熔融焊料5a的液体只要为液体就没有特别限定,但由于空间部24为含有有机脂肪酸的溶液的蒸气气氛,因此,可使用含有有机脂肪酸的溶液。需要说明的是,可以混入部分氮气等非活性气体,但从焊料层5的氧化及在含有有机脂肪酸的溶液中的相溶性的观点考虑,不要混入含有氧的空气或水等。来自喷射装置34的液体的喷射压力没有特别限定,可以根据熔融焊料5a的种类、温度、粘度等任意地设定。通常在0.2MPa~0.4MPa左右的压力下进行喷射。
作为用作喷射液体的含有有机脂肪酸的溶液,可以使用与含有有机脂肪酸的溶液槽22中的含有有机脂肪酸的溶液31b相同的溶液。液体使用以使含有有机脂肪酸的溶液31b的温度与熔融焊料5a的温度(例如250℃左右)相同或基本相同的方式进行加热的液体。这样可以在吹飞剩余的熔融焊料5a的同时在露出的熔融焊料5a的表面形成有机脂肪酸的涂层6(参照图10(B))。
(熔融焊料的再利用)
如图1所示,可以在空间部24内的喷射装置33的下面设置为了再利用所喷射的熔融焊料5a而进行回收的托盘37。另外,如图5所示,可以具备用于将积存在喷射装置33的下方的含有有机脂肪酸的溶液31b底部的熔融焊料5a送至喷射熔融焊料5a的喷射装置33的循环装置37a。
同样,如图1所示,在空间部24内的喷射装置34的下方也可以设置为了再利用通过剩余的熔融焊料的除去所除去的熔融焊料5a而进行回收的托盘38。另外,在通过剩余的熔融焊料的除去所除去的熔融焊料5a落在下方且积存在下方的含有有机脂肪酸的溶液31b底部的情况下,也可以如图5所示具备用于送至喷射熔融焊料5a的喷射装置33的循环装置37a。
需要说明的是,喷射出的含有有机脂肪酸的溶液和与该含有有机脂肪酸的溶液一同被除去的熔融焊料5a通过比重差而被分离,可以取出沉降在含有有机脂肪酸的溶液底部的熔融焊料5a,从而与含有有机脂肪酸的溶液分离。分离后的熔融焊料5a和含有有机脂肪酸的溶液可以进行再利用。
(在第二含有有机脂肪酸的溶液中的浸渍处理)
除去了剩余的熔融焊料5a后的被处理构件10从作为处理部C的空间部24输送至含有再投入部D及冷热部E的第二含有有机脂肪酸的溶液槽23,再次浸渍在第二含有有机脂肪酸的溶液槽23中的第二含有有机脂肪酸的溶液31c中。第二含有有机脂肪酸的溶液槽23由温度高的再投入部D和位于该再投入部D的更后工序且温度低的冷热部E构成。
再投入部D为如例如图1及图5所示那样从上方向下方倾斜地延伸的矩形或圆筒形的水槽结构,是将在处理部C进行了处理的被处理构件10再次投入含有有机脂肪酸的溶液31c的区域。在该再投入部D中,优选将含有有机脂肪酸的溶液31c的温度控制在与上述的预热部B相同的温度。即,在再投入部D中,第二含有有机脂肪酸的溶液槽23中的含有有机脂肪酸的溶液31c为较高的温度,优选控制在例如100℃以上且240℃以下程度。作为该控制装置,可以在再投入部D的周围卷绕加热器、冷凝器来进行控制,也可以在再投入部D的槽中插入加热器、冷凝管进行控制。优选的温度为140℃以上且220℃以下程度。通过使其为这样的温度范围,可以防止从控制在约250℃左右的温度气氛的空间部24内中所输送的被处理构件10被骤冷,从而可以防止发生因急剧的热收缩等引起的不良情况等。另外,在该再投入部D中,第二含有有机脂肪酸的溶液槽23与空间部24连续,因此,存在含有有机脂肪酸的溶液31c的蒸发不会成为问题的优点。
含有有机脂肪酸的溶液31c被收纳在第二含有有机脂肪酸的溶液槽23中。该含有有机脂肪酸的溶液31c优选与已经叙述的含有有机脂肪酸的溶液31a、31b相同,在此省略其说明。另外,该含有有机脂肪酸的溶液31c也可以与已经叙述的含有有机脂肪酸的溶液31a、31b不同,形成稍有不同组成的含有有机脂肪酸的溶液31c。其原因如下:已经叙述的含有有机脂肪酸的溶液31a、31b均与铜电极2的表面直接作用,进行铜电极表面的洁净化及熔融焊料5a的洁净化,这里的含有有机脂肪酸的溶液31c为设置了铜侵蚀防止层4和焊料层5之后的再投入部D。因此,与优选仅使用碳原子数16的棕榈酸作为有机脂肪酸的含有有机脂肪酸的溶液31a、31b不同,也可以为含有碳原子数12以上且20以下的有机脂肪酸的溶液。
冷热部E如例如图1及图5所示那样接着再投入部D配置在第二含有有机脂肪酸的溶液槽23内。冷热部E为从下方向上方进行延伸的矩形或圆筒形的水槽结构,是将在再投入部D进行了处理的处理部件11用更低温度的含有有机脂肪酸的溶液31c进行冷却的区域。在该冷热部E中,优选将含有有机脂肪酸的溶液31c的温度控制在与上述投入部A相同的温度。
具体而言,在冷热部E中,第二含有有机脂肪酸的溶液槽23中的含有有机脂肪酸的溶液31c为不太高的温度,优选控制在例如30℃以上且100℃以下程度。作为该控制装置,可以在冷热部E的周围卷绕加热器、冷凝器进行控制,也可以在冷热部E的槽中插入加热器、冷凝管来进行控制。优选的温度为30℃以上且60℃以下程度,通过使其为这样的不过高的温度范围,可以抑制含有有机脂肪酸的溶液31c的蒸发,并且可以防止高温的处理部件11被突然暴露于常温的大气中而产生因热收缩引起的不良情况等。
(之后的工序)
在第二含有有机脂肪酸的溶液槽23后,如图1及图5所示,将附着于处理后的处理部件11表面的含有有机脂肪酸的溶液31c进行脱液。该除去优选使用空气喷嘴等喷射装置39。此时的喷射装置39的喷射压力没有特别限定,可根据处理部件11的大小及形状任意地设定。这样,可以得到处理后的处理部件11。
在得到的处理部件11为印刷基板等基板的情况下,在该基板的铜电极2的表面按顺序设置有铜侵蚀防止层4、最小限的焊料层5和有机脂肪酸涂层6。其结果,该基板在其安装工序中即使在浸渍于各种熔融焊料槽中、或在印刷了浆料焊料后投入回流焊炉中、或投入烧制炉中的情况下,也不会引起铜电极2的铜腐蚀,而且不会损伤焊料湿润性,从而可以在之后用安装工序进行处理。
在得到的处理部件11为电子部件的情况下,在该电子部件的铜电极2的表面也按顺序设置有铜侵蚀防止层4、最小限的焊料层5和有机脂肪涂层6。其结果,在该电子部件的安装工序中,即使在浸渍于各种熔融焊料槽中、或载置于印刷的浆料焊料上之后投入回流焊炉中、或投入烧制炉中的情况下,也不会引起电子部件的铜电极2的铜腐蚀,而且,不会损伤焊料湿润性,从而可以在之后用安装工序进行处理。
如以上所说明,本发明的焊接装置20及方法连续地进行在第一含有有机脂肪酸的溶液31a中的浸渍处理、在空间部24内的熔融焊料5a的喷射处理、在同一空间部24内进行水平移动而进行的剩余的熔融焊料5a的除去处理、及在第二含有有机脂肪酸的溶液31c中的浸渍处理,因此,可以制造不会引起如现有的浸渍处理那样的铜电极的铜侵蚀,而且不会引起之后的各种安装工序中的铜侵蚀的基板及电子部件。其结果,可以以低成本制造作为电连接部的铜电极2的可靠性高且成品率良好的基板及电子部件。
特别是在含有有机脂肪酸的溶液31a中浸渍后,在与该含有有机脂肪酸的溶液31a相同或基本相同的含有有机脂肪酸的溶液31b的蒸气气氛的空间24中,向设置于被处理构件10的铜电极2喷射熔融焊料5a的喷流5’,进而,在该空间24内进行水平移动后,向剩余的熔融焊料5a喷射液体31’以除去该剩余的熔融焊料5a,因此,在洁净化的铜电极表面无缺陷地均匀地形成铜侵蚀防止层4,而且,在除去了剩余的熔融焊料5a的状态下再次浸渍于含有有机脂肪酸的溶液31c中,设置了有机脂肪酸涂层6。其结果,在铜侵蚀防止层4上以设置了最小限的焊料层5的状态设置有保持其焊料层5的焊料湿润性的有机脂肪酸涂层6,因此,在之后的安装工序中,即使在浸渍于各种熔融焊料槽中、或在印刷了浆料焊料后投入到回流焊炉中、或投入到烧制炉中的情况下,也不会引起铜电极的铜腐蚀,而且不会损伤焊料湿润性,从而可以在之后用安装工序进行处理。
[制造的基板及电子部件]
如图3所示,本发明的基板10是通过上述本发明的焊接装置20或焊接方法制造的基板,该基板10所具有的铜电极2从其表面按顺序设置有铜侵蚀防止层4、焊料层5及有机脂肪酸涂层6。作为基板10,可以举出:印刷基板、晶片及挠性基板等各种基板。特别是晶片,由于其电极的宽度及间距窄,因此,优选使用本发明的装置及方法,可以在窄间距的微细电极上精度良好地设置焊料层5。另外,在设置较大的电子部件的印刷基板及挠性基板的情况下,也可以以洁净化的状态保持该焊料层5的表面,或可以用之后的工序进行处理,因此,可以用作具有可靠性的基板。
另外,如图10及图11所示,本发明的电子部件是通过上述本发明的焊接装置20或焊接方法制造的电子部件40、51、52,该电子部件40、51、52所具有的铜电极2从其表面按顺序设置有铜侵蚀防止层4、焊料层5及有机脂肪酸涂层6。作为电子部件,可以举出:半导体芯片、半导体模块、IC芯片、IC模块、电介质芯片、电介质模块、电阻芯片、电阻模块等。
根据这样的基板及电子部件,即使用之后的回流焊炉或烧制炉等施加热,也可以用铜侵蚀防止层4阻止铜电极2的铜侵蚀。其结果,可以在经过各种工序进行的电子部件的安装工序中不使电连接部(铜电极部)的可靠性降低,而且可以成品率良好地进行制造,因此,能够以低成本提供可靠性高的基板及电子部件。
实施例
以下,举出实施例和比较例进一步详细地说明本发明。
[实施例1]
作为一个例子,准备了在基体材料1上形成有宽度例如为200μm且厚度例如为10μm的铜布线图案的基板10(例如参照图2)。对该基板10而言,在铜布线图案中,仅成为电子部件的安装部分的宽度例如为200μm且长度例如为50μm的铜电极2多数露出,其它的铜布线图案被绝缘层覆盖。
作为图1所示的各部分的含有有机脂肪酸的溶液31a、31b、31c,在不含镍盐及钴盐等金属盐及抗氧剂等的酯合成油中含有10质量%的棕榈酸,制备了含有有机脂肪酸的溶液。将投入部A的含有有机脂肪酸的溶液31a的温度控制在50℃,将预热部B的含有有机脂肪酸的溶液31a的温度控制在200℃,将处理部C的含有有机脂肪酸的溶液31b的温度控制在250℃,将再投入部D的含有有机脂肪酸的溶液31c的温度控制在200℃,将冷热部E的含有有机脂肪酸的溶液31c的温度控制在50℃。
所使用的熔融焊料5a使用由Ni:0.05质量%、Ge:0.005质量%、Ag:3质量%、Cu:0.5质量%且剩余部分为Sn构成的5组分系无铅焊料,加热至250℃以熔融焊料5a的形态准备。
空间部24首先将含有有机脂肪酸的溶液充满至顶面后导入氮气形成上部空间,在该状态下将含有有机脂肪酸的溶液31b的温度升温至250℃,将上部空间用含有有机脂肪酸的溶液31b的蒸气充满。将基板10投入到这样准备的焊接装置20中。
在输送图2(A)所示的基板10经过投入部A和预热部B之间,使有机脂肪酸涂层3附着于铜电极2的表面。该有机脂肪酸涂层3是在用含有有机脂肪酸的溶液31a将铜表面进行了清洁化后附着的。将基板10在经过预热部B后放入处理部C,如图6所示,从面向基板10的上面和下面安装的喷射喷嘴33中喷射例如250℃的熔融焊料5a的喷流5’。如图4(C)所示,喷涂有熔融焊料5a的铜电极2上成为堆积有熔融焊料5a的状态。接下来,如图7所示,从在基板10的上面和下面均倾斜例如30°(参照图7)安装的喷射喷嘴34喷射例如250℃的含有有机脂肪酸的溶液31a。其结果,得到图4(D)所示形态的基板。另外,在该基板11的焊料层5上设置了有机脂肪酸涂层6。然后,将基板11依次输送至再投入部D及冷热部E,在该冷热部E中从含有有机脂肪酸的溶液31c中出来之后,立刻利用来自空气喷嘴的空气喷射进行脱液,由此得到了基板11。
将得到的基板11的焊料层5的剖面的扫描电子型显微镜照片形态示于图12(C)。根据图12(C)所示的剖面照片,用扫描型电子显微镜照片对CuNiSn金属间化合物层4的厚度进行测定,结果以1.5μm的厚度均匀地形成了CuNiSn金属间化合物层4。另外,图12(D)是在150℃下熟化240小时后的焊料层5的剖面的扫描型电子显微镜照片形态。未产生空洞(void)等不良情况。另外,通过X射线微量分析仪(EPMA)的元素映射对该剖面进行了评价,示于图13。
[比较例1]
在实施例1中,作为焊料材料,使用由Ag:3质量%、Cu:0.5质量%、剩余部分为Sn构成的3组分系无铅焊料,除此以外,与实施例1同样地得到比较例1的基板。与实施例1同样地,根据剖面的扫描型电子显微镜照片可知,不存在GuNiSn金属间化合物层(参照图12(A))、在铜电极2上形成了CuSn金属间化合物层13b。另外,图12(B)是在150℃下熟化240小时后的焊料层5的剖面的扫描型电子显微镜照片形态。产生了空洞等不良情况。

Claims (11)

1.一种焊接装置,其至少具备:
使具有铜电极的被处理构件浸渍于含有有机脂肪酸的溶液中的第一含有有机脂肪酸的溶液槽;
与所述含有有机脂肪酸的溶液相同或基本相同的含有有机脂肪酸的溶液的蒸气气氛的空间部,该空间部在水平方向具备向所述被处理构件上所设置的铜电极喷射熔融焊料的喷流的喷射装置及向剩余的熔融焊料喷射液体以除去该剩余的熔融焊料的喷射装置;以及
使除去了剩余的所述熔融焊料后的被处理构件再次浸渍于含有有机脂肪酸的溶液中的第二含有有机脂肪酸的溶液槽。
2.根据权利要求1所述的焊接装置,其中,所述含有有机脂肪酸的溶液为含有棕榈酸的溶液。
3.根据权利要求1所述的焊接装置,其中,所述熔融焊料是用所述含有有机脂肪酸的溶液进行过处理的熔融焊料。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的焊接装置,其中,所述用于除去剩余的熔融焊料的液体是所述含有有机脂肪酸的溶液。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的焊接装置,其中,在所述第二含有有机脂肪酸的溶液槽后,还具备将附着于处理后的处理部件表面的含有有机脂肪酸的溶液进行脱液的喷射装置。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的焊接装置,其中,所述第一含有有机脂肪酸的溶液槽和第二含有有机脂肪酸的溶液槽的温度比所述空间部内的温度低,该空间部内的温度与在该空间部内喷射的熔融焊料的温度相同或比其温度高。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的焊接装置,其中,用于将喷射在所述被处理构件上的熔融焊料进行再利用而回收的托盘设置在所述喷射装置下方的所述空间部内。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的焊接装置,其中,所述焊接装置具备将积存在所述喷射装置下方的所述含有有机脂肪酸的溶液底部的熔融焊料送至所述喷射熔融焊料的所述喷射装置的循环装置。
9.一种焊接方法,该方法至少具备如下工序:
使具有铜电极的被处理构件浸渍于含有有机脂肪酸的溶液中的工序;
在该浸渍工序后,在与所述含有有机脂肪酸的溶液相同或基本相同的含有有机脂肪酸的溶液的蒸气气氛的空间中,向所述被处理构件上所设置的铜电极喷射熔融焊料的喷流的工序;
在该喷出工序后,在与所述相同的空间内沿水平方向移动,向所喷射的所述熔融焊料中剩余的熔融焊料喷射液体以除去该剩余的熔融焊料的工序;以及
使除去了剩余的所述熔融焊料后的被处理构件再次浸渍于含有有机脂肪酸的溶液中的工序。
10.一种基板,其是利用权利要求1~8中任一项所述的焊接装置或权利要求9所述的焊接方法制造的基板,其中,该基板所具有的铜电极从其表面按顺序设置有铜侵蚀防止层、焊料层及有机脂肪酸涂层。
11.一种电子部件,其是利用权利要求1~8中任一项所述的焊接装置或权利要求9所述的焊接方法而制造的电子部件,其中,该电子部件所具有的铜电极从其表面按顺序设置有铜侵蚀防止层、焊料层及有机脂肪酸涂层。
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