CN105309054A - 焊接装置及方法、以及所制造的基板及电子部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焊接装置(100)，利用该焊接装置(100)进行能够以低成本进行成品率高、可靠性高的焊接的省空间型的焊接，该焊接装置(100)具有：安装具有电极(2)的部件(10)的第一处理部(110)；由开闭机构(119)隔开并将部件(10)送出至第三处理部(130)的第二处理部(120)；由开闭机构(129)隔开、使部件(10)与含有有机脂肪酸的溶液(131)接触并进行水平移动的第三处理部(130)；具有将部件(10)移动至空间部(143)且并使熔融焊料(5)附着于电极(2)上的机构(33)及除去剩余的熔融焊料(5)的机构(34)的第四处理部(140)；将第四处理部(140)中移动至下方的部件(10)水平移动的第五处理部(150)；由开闭机构(159)隔开并将部件(10)送出至第七处理部(170)的第六处理部(160)；以及，由开闭机构(169)隔开并取出部件(10)的第七处理部(170)。

Description

焊接装置及方法、以及所制造的基板及电子部件

技术领域

本发明涉及焊接装置及方法、以及所制造的基板及电子部件。更详细而言，涉及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电极。在该电极上设置有用于焊接电子部件的焊料凸块或焊膏等焊料(以下，均称为“连接焊料”)，电子部件与该连接焊料焊接而安装于安装基板上。

连接焊料要求微细且形状及尺寸等一致，且仅设于需要的部分。作为满足这样要求的连接焊料的形成方法，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浆料凸块的方法等，所述网版具备用于用浆料形成浆料凸块的开口，该网版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。

但是，连接器，QFP(方型扁平式封装，QuadFlatPackage)、SOP(小引出线封装，SmallOutlinePackage)，BGA(球栅阵列，BallGridArray)、LGA(栅格阵列，LandGridArray)等电子部件有时在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，需要通过增厚设于安装基板上的“连接焊料”来减小电子部件的尺寸不均的影响。在CSP(芯片级封装，ChipSizePackage)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连接焊料的尺寸极小且微细。

作为一般的连接焊料的形成方法，已知有一种将设置有由铜等制成的电极(例如铜电极，以下相同)的安装基板直接浸渍(浸渍)在熔融焊料中的方法。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金属间化合物生成本身为焊料接合的基础。但该现象以用焊料中的锡浸蚀铜电极的形态而形成，因此有时被称为“电极侵蚀”。这样的电极侵蚀使连接电子部件的铜电极的容积减少而使可靠性降低，可能损害安装基板的可靠性。因此，需要缩短安装基板在熔融焊料中的浸渍时间来抑制电极侵蚀，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

专利文献2：日本专利第5079170号公报

专利文献3：日本专利第5079169号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述连接焊料的形成方法中，使用网版的连接焊料的形成方法存在生产力差的难点，通过浸渍方法的连接焊料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，电极侵蚀的差异变大，在相同的基板的各部分中，电极的可靠性产生大的差异。因此，存在电极侵蚀的问题仍然无法解决的问题。

为了解决这样的问题，本申请人提出了上述专利文献2、3。专利文献2的技术连续进行下述处理：在含有有机脂肪酸的溶液中的浸渍处理、在空间部一边拉起一边进行的熔融焊料的附着处理、一边从空间部下降一边进行的剩余的熔融焊料的除去处理、以及在含有有机脂肪酸的溶液中的再浸渍处理；专利文献3的技术连续进行下述处理：在第一含有有机脂肪酸的溶中的浸渍处理、在空间部内的熔融焊料的喷射处理、在该空间部内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。根据这些技术，可显著抑制以往的浸渍处理那样的电极侵蚀，而且可以制造不会引起在之后的各种安装工序中的电极侵蚀的基板或电子部件。其结果，可以以低成本制造作为电连接部的电极的可靠性高、且成品率良好的基板或电子部件。

本申请人提出的专利文献2、3的技术虽然可实现所期望的目的，但基板或电子部件(以下称为“部件”)连续安装于传送带等输送装置上，因此，整体的速度恒定，就各自的处理时间而言，需要调整各处理部的处理长度。另外，传送带等输送装置出入的投入口和排出口不能完全密闭，有时含有有机脂肪酸的溶液的油味泄漏至外部。

本发明是为了解决以往的课题、并对专利文献2、3的技术进行改良而进行的，其目的在于提供一种能够以低成本进行成品率高、且可靠性也高的焊接的省空间型的新的焊接装置及焊接方法。另外，本发明的另一目的在于提供一种通过这样的焊接装置或焊接方法制造的部件(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具有：

第一处理部，其安装待焊接的具有电极的部件；

第二处理部，其利用设于该第二处理部与所述第一处理部之间的第一开闭机构可密闭地将两者隔开，并将从所述第一处理部送入的所述部件送出至接下来的第三处理部；

第三处理部，其利用设于该第三处理部与所述第二处理部之间的第二开闭机构可密闭地将两者隔开，使从所述第二处理部送入的所述部件与含有有机脂肪酸的溶液接触，并使该部件水平移动；

第四处理部，其具有熔融焊料附着机构和熔融焊料除去机构，所述熔融焊料附着机构使在所述第三处理部中水平移动的所述部件移动至上方的空间部而使熔融焊料附着于所述电极上，所述熔融焊料除去机构用于除去在所述空间部中所述附着的熔融焊料中剩余的熔融焊料；

第五处理部，其使所述第四处理部中移动至下方的所述部件水平移动；

第六处理部，其利用设于该第六处理部与所述第五处理部之间的第三开闭机构可密闭地将两者隔开，并将从所述第五处理部送入的所述部件送出至接下来的第七处理部；以及

第七处理部，其利用设于该第七处理部与所述第六处理部之间的第四开闭机构可密闭地将两者隔开，并取出从所述第六处理部送入的所述部件。

根据本发明，部件依次通过各处理部，因此，可任意设定在各处理部中各自的处理时间，可以以与该处理时间相应的大小设计各处理部。其结果，可实现装置的小型化，成为低成本且效率高的焊接装置。另外，由于能够利用开闭机构可密闭地将用含有有机脂肪酸的溶液进行处理的第三处理部分隔开，因此，可以防止含有有机脂肪酸的溶液的油味泄漏至外部。另外，由于具有第三处理部和第四处理部，因此，可以在被含有有机脂肪酸的溶液进行了清洁的电极表面上以尽可能不产生孔及缺陷的均匀厚度形成电极侵蚀防止层。其结果，在设于该电极侵蚀防止层上的焊料上也可以尽可能不产生孔及缺陷。

本发明的焊接装置中，优选控制不使所述第一开闭机构和所述第二开闭机构同时打开，并且控制不使所述第三开闭机构和所述第四开闭机构同时打开。

根据本发明，可以更进一步防止含有有机脂肪酸的溶液的油味泄漏至外部。

本发明的焊接装置中，优选所述部件安装于盒中，且具备使盒至少在所述第二处理部和所述第三处理部之间移动的盒输送装置、以及使盒至少在所述第五处理部和所述第六处理部之间移动的盒输送装置。

根据本发明，可以使安装有部件的盒以任意设定的生产间隔时间移动，因此，可实现装置的小型化，从而成为低成本且效率高的焊接装置。

本发明的焊接装置中，所述熔融焊料附着机构及所述熔融焊料除去机构优选一边使所述部件移动一边进行。

根据本发明，可以以短时间有效地进行熔融焊料的附着或剩余焊料的除去。

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)优选所述熔融焊料是被所述含有有机脂肪酸的溶液处理过的熔融焊料，(c1)优选所述剩余的熔融焊料的除去利用所述含有有机脂肪酸的溶液进行，(d1)优选所述第六处理部具有使附着于所述部件上的含有有机脂肪酸的溶液脱液的脱液机构，(e1)优选所述空间部通过所述含有有机脂肪酸的溶液的蒸气进行加压，(f1)优选所述空间部的温度和所述含有有机脂肪酸的溶液的温度相同，且该空间部内的温度与在该空间部内喷雾的熔融焊料的温度相同或比该温度高。

(2)用于解决上述课题的本发明的焊接方法具有下述工序：

第一处理工序，安装待焊接的具有电极的部件；

第二处理工序，利用设于该第二处理工序与所述第一处理工序之间的第一开闭机构可密闭地将两者隔开，并将从所述第一处理工序送入的所述部件送出至接下来的第三处理工序；

第三处理工序，利用设于该第三处理工序与所述第二处理工序之间的第二开闭机构可密闭地将两者隔开，使从所述第二处理工序送入的所述部件与含有有机脂肪酸的溶液接触，并使该部件水平移动；

第四处理工序，具有熔融焊料附着机构和熔融焊料除去机构，由所述熔融焊料附着机构使在所述第三处理工序中水平移动的所述部件移动至上方的空间部而使熔融焊料附着于所述电极上，由所述熔融焊料除去机构除去在所述空间部中所述附着的熔融焊料中剩余的熔融焊料；

第五处理工序，使所述第四处理工序中移动至下方的所述部件水平移动；

第六处理工序，利用设于该第六处理工序与所述第五处理工序之间的第三开闭机构可密闭地将两者隔开，并将从所述第五处理工序送入的所述部件送出至接下来的第七处理工序；

第七处理工序，利用设于该第七处理工序与所述第六处理工序之间的第四开闭机构可密闭地将两者隔开，并取出从所述第六处理工序送入的所述部件。

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)优选所述熔融焊料是被所述含有有机脂肪酸的溶液处理过的熔融焊料，(c2)优选除去所述剩余的熔融焊料的液体为所述含有有机脂肪酸的溶液，(d2)优选所述第六处理工序具有使附着于所述部件表面的含有有机脂肪酸的溶液进行脱液的脱液机构，(e2)优选所述空间部通过所述含有有机脂肪酸的溶液的蒸气进行加压，(f2)优选所述空间部的温度与所述含有有机脂肪酸的溶液的温度相同，且该空间部内的温度与在该空间部内喷雾的熔融焊料的温度相同或比该温度高。

(3)用于解决上述课题的本发明的基板是通过上述本发明的焊接装置或焊接方法制造的基板，其特征在于，该基板具有电极，且从所述电极的表面起依次设置有电极侵蚀防止层、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上述本发明的焊接装置或焊接方法制造的电子部件，其特征在于，该电子部件具有电极，且从所述电极的表面起依次设置有电极侵蚀防止层、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，可以任意设定在各处理部的各自的处理时间，因此，可以以与其处理时间相应的大小设计各处理部。其结果，可以谋求装置的省空间化而实现小型化，从而成为低成本且高效率的焊接装置。另外，可以防止含有有机脂肪酸的溶液的油味泄漏至外部。另外，可以在被含有有机脂肪酸的溶液进行了清洁的电极表面上形成电极侵蚀防止层，因此可以防止电极的侵蚀，并且能够尽可能地不在设于该电极侵蚀防止层上的焊料上产生孔的产生或缺陷。根据这样的装置和方法，可以以低成本制造作为电连接部的电极的可靠性高且成品率高的基板、电子部件。

根据本发明的基板及电子部件，从基板及电子部件所具有的电极的表面起依次设置有电极侵蚀防止层、焊料层及有机脂肪酸涂层，因此，即使在之后的回流焊炉或烧成炉等中施加热，也可以利用电极侵蚀防止层保护电极不受侵蚀。其结果，经过各种工序进行的电子部件的安装工序中的电连接部(电极部)的可靠性不会降低，即使是微细的电极，也可以高成品率地制造，因此，可以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例的示意外观图。

图2是俯视图1所示的焊接装置时的示意结构图。

图3是正面看图1所示的焊接装置时的示意结构图。

图4是从左侧面观察图1所示的焊接装置时的第四处理部的示意结构图。

图5是从左侧面观察图1所示的焊接装置时的第四处理部的另一例的示意结构图。

图6是示出作为部件的基板的一例的示意剖视图。

图7是示出处理后的基板(处理部件)的一例的示意剖视图。

图8是示出经过了各处理部或各工序之后的部件的形态的示意剖视图。

图9是示出喷射熔融焊料而使熔融焊料附着于电极上的工序的示意剖视图。

图10是示出喷射含有有机脂肪酸的溶液并除去剩余的熔融焊料的工序的示意剖视图。

图11是形成在电极上的金属间化合物层的例子，图11(A)是比较例中形成的电极部的示意剖视图，图11(B)是实施例中形成的电极部的示意剖视图。

图12是示出被保持夹具保持而进行连续处理的电子部件的一例的示意图。

图13是示出所制造的电子部件的一例的立体图和剖视图。

图14是示出所制造的电子部件的另一例的立体图。

图15是示出本发明的焊接装置的另一例的示意俯视图。

图16是图1所示的焊接装置的示意主视图。

符号说明

1基材

2电极

3涂层

4电极侵蚀防止层

5焊料层

5’熔融焊料的液流

5a熔融焊料

6涂层

7CuSn化合物层

10部件(基板或电子部件)

11处理过的部件(基板或电子部件)

33附着机构(熔融焊料的喷嘴)

34附着机构(含有有机脂肪酸的溶液的喷嘴)

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

100焊接装置

101处理部

102循环装置部

103送入门

104送出门

105观察窗

110第一处理部

111夹持装置

112夹持部

113升降轴

114升降电动机

115盒

116盒

119第一开闭机构

120第二处理部

121加热器

122盒输送装置

123输送线路

124输送电动机

125输送辊

129第二开闭机构

130第三处理部

131含有有机脂肪酸的溶液

140第四处理部

141熔融焊料配管

142含有有机脂肪酸的溶液配管

143空间部

148排水管

150第五处理部

152盒输送装置

153输送线路

154输送电动机

155输送辊

159第三开闭机构

160第六处理部

169第四开闭机构

170第七处理部

181夹持装置

182夹持部

183升降轴

191夹持装置

192夹持部

193升降轴

194升降电动机

201泵

202分支装置

203、204配管

301泵

302分支装置

303罐

304分支装置

305接合部

306、307分支部

A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9部件的移动方向

B盒的返回方向

400焊接装置

401第一处理槽(入口槽)

402第二处理槽(低温处理液槽)

403第三处理槽(高温处理槽)

404第四处理槽(焊接处理槽)

405第五处理槽(溶液除去处理槽)

406第六处理槽(连接槽)

407第七处理槽(出口槽)

411入口堆栈

412投入装置

413臂

421出口堆栈

422排出装置

423臂

431处理罐

432臂旋转轴

433罩

434旋转臂

435悬挂臂

436机械臂

437把持部件

438滑动部件

441焊料循环罐

442过滤器

443齿轮泵

500、510、520、530、540处理基板

501滑动支架

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的焊接装置及焊接方法、以及所制造的基板及电子部件进行说明。需要说明的是，在本申请中，可以将“本发明”也称为“本申请的实施方式”。另外，可以将焊接装置中的“处理部”也称为焊接方法中的“处理工序”。此外，“电极侵蚀防止层”是具有防止构成电极的电极被焊料侵蚀(例如在铜电极的情况下，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～图3所示，本发明的焊接装置100及方法由第一处理部(第一处理工序)110～第七处理部(第七处理工序)170构成。

详细而言，装置100及方法具有：第一处理部110，安装待焊接的具有电极2的部件10；第二处理部120，利用设于该第二处理部120与第一处理部110之间的第一开闭机构119可密闭地将两者隔开，并将从第一处理部110送入的部件10送出至接下来的第三处理部130；第三处理部130，利用设于该第三处理部130与该第二处理部120之间的第二开闭机构129可密闭地将两者隔开，且使从第二处理部120送入的部件10与含有有机脂肪酸的溶液131接触并使该部件10水平移动；第四处理部140，其具有熔融焊料附着机构33及熔融焊料除去机构34，所述熔融焊料附着机构33将利用第三处理部130水平移动的部件10移动至上方的空间部143使熔融焊料5附着于电极2上，所述熔融焊料除去机构34除去在空间部143中附着的熔融焊料5中剩余的熔融焊料5；第五处理部150，使该第四处理部140中移动至下方的处理后的部件11水平移动；第六处理部160，利用设于该第六处理部160与该第五处理部150之间的第三开闭机构159可密闭地将两者隔开，并将从第五处理部150送入的部件11送出至接下来的第七处理部170；以及第七处理部170，利用设于该第七处理部170与该第六处理部160之间的第四开闭机构169可密闭地将两者隔开，并取出从第六处理部160送入的部件11。

通过这样的焊接装置100及方法，可以制造不会引起以往的浸渍处理那样的电极侵蚀、且不会引起之后各种安装工序中的电极侵蚀的基板、电子部件。其结果，可以以低成本制造作为电连接部的电极的可靠性高且成品率高的基板、电子部件。另外，可任意设定在各处理部的各自的处理时间，因此，可以以与该处理时间相应的大小设计各处理部。其结果，可以谋求装置的省空间化而实现小型化，成为低成本且效率高的焊接装置。另外，可以防止含有有机脂肪酸的溶液的油味泄露至外部。

焊接装置100也可以为图1所示外观的装置。对于图1的例子而言，具有：配置了第一处理部110～第七处理部170的处理部101、以及具备用于使熔融焊料5a及含有有机脂肪酸的溶液131循环的装置的循环装置部102。在处理部101的前面侧设有送入部件10的送入门103和送出部件10的送出门104，且具有根据需要而设置的观察窗105。

以下，对装置100的各结构及工序进行详细说明。

(第一处理部/第一处理工序)

第一处理部110是安装待焊接的具有电极2的部件10的处理部。

部件10只要是电极2以任意方式设于基材1上的部件，就没有特别限定。作为部件10，例如可以举出：印刷基板、晶片、挠性基板等基板(均称为“安装基板”)、以及连接器、QFP(QuadFlatPackage)、SOP(SmallOutlinePackage)、BGA(BallGridArray)、LGA(LandGridArray)、半导体芯片、芯片电阻、芯片电容器、跳线布线材料等电子部件。还包括在此列举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。作为部件10的具体例，可列举出图6所示的基板10、图12及图13(A)所示的电子部件40、以及图14所示的电子部件51、52那样的各种部件。这样的部件10在单面或两面具有电极2。

电极2以各种形态设于部件10上。电极2的种类也没有特别限定，但以包含与熔融焊料5a所含有的锡化合而被侵蚀的金属成分的导电性电极作为对象。作为与锡化合而被侵蚀的金属成分，可以举出Cu、Ag、Au、Pd、Rh、Zn、Sn、Ni、Co、Bi等。电极2由选自这样的金属成分的一种或两种以上构成。此外，焊料润湿性和侵蚀在表面和背面是一致的，“焊料润湿性”是这样的金属成分的一种或两种以上与熔融焊料5a所含有的锡容易化合而形成锡化合物且湿润扩展的现象，“侵蚀”是金属成分的一种或两种以上与熔融焊料5a所含有的锡化合而形成锡化合物从而使电极2变小的现象。后述的电极侵蚀防止层4是防止这样的侵蚀而防止电极2的可靠性降低的层。

作为具体的电极2，可以举出：铜电极、铜合金电极、银电极、银合金电极、金电极、金合金电极、钯电极、钯合金电极、铝电极、铝合金电极等。在这些合金成分中含有上述的选自Cu、Ag、Au、Pd、Rh、Zn、Sn、Ni、Co、Bi等中的一种或两种以上金属成分的情况下，这样的含有成分与熔融焊料5a所含有的锡化合而形成锡化合物，从而引起电极2变小的现象。

例如，在电极2为铜电极或铜合金电极的情况下，容易由其铜成分与熔融焊料中的锡而形成CuSn化合物层7(例如参照图11(A))。其结果，构成电极2的铜成分减少(电极侵蚀)，电极2变小。同样，作为银电极、银合金电极、金电极、金合金电极、钯电极、钯合金电极、铝电极、铝合金电极等电极2的构成成分，在含有Cu、Ag、Au、Pd、Rh、Zn、Sn、Ni、Co、Bi中的一种或两种以上的情况下，容易由其一种或两种以上成分(M)与熔融焊料中的锡(Sn)而形成MSn化合物。其结果，构成电极2的成分M减少而导致电极2变小。

电极2的形态及尺寸没有特别限定，但在电极为设于基板上的电极图案的情况下，例如可以举出图案宽度或图案直径为5μm以上或10μm以上且500μm以下的宽度狭窄的图案或微细圆形图案的电极。另外，在电极为设于电子部件上的电极的情况下，根据该电子部件的种类，可列举数百μm以上、数mm以下程度的较大尺寸的电极。

另外，电极2的厚度也没有特别限定，作为一例，例如可以列举5μm以上、30μm以下的程度。设置了电极2的基材1的大小及外形形状也没有特别限定，可对各种基板应用本发明。本发明的部件的制造方法是在这样的电极2的表面上形成能够抑制电极成分的溶出的电极侵蚀防止层4的方法。

这样的部件10从图1的送入门103被送入至装置100内。被送入的部件10如例如图2所示那样依次排列，并利用夹持装置(夹持并保持部件的装置)111被依次送至第二处理部120。在部件10的两面具有电极2的情况下，逐一送至第二处理部120，但仅在部件10的一面具有电极2的情况下，也可以每两个送至第二处理部120。该夹持装置111没有特别限定，可列举具有夹持部112、且升降轴113在升降电动机114的作用下进行上下移动的方式进行控制的装置。

此外，在部件10为印刷基板等的情况下，该矩形的印刷基板可直接安装，但在部件10为例如图12所示的电子部件40的情况下，优选安装在与该电子部件40的形状相符合的保持夹具42上。

(第二处理部/第二处理工序)

第二处理部120是利用设于该第二处理部120与第一处理部110之间的第一开闭机构119可密闭地将两者隔开、并将从第一处理部110送入的部件10送出至接下来的第三处理部130的处理部。

第二处理部120中，在部件10从第一处理部110被送入之前，第一开闭机构119的挡板(未图示，以下相同)关闭，在部件10即将被送入时，挡板打开。挡板打开后，部件10从第一处理部110被输送至下方，部件10被安装于盒115中。安装于盒115中之后，关闭第一开闭机构119的挡板，然后打开第二开闭机构129的挡板，将安装有部件10的盒115(将其称为部件安装盒115)送出至第三处理部130。

优选将部件安装盒115送出至第三处理部130后，关闭第二开闭机构129的挡板，利用空气或非活性气体等净化并置换从第三处理部130进入的第二处理部120内的含有有机脂肪酸的溶液131的喷雾及臭味。由此，可以防止第三处理部130中使用的含有有机脂肪酸的溶液131的喷雾或臭味从第二处理部120流向第一处理部110而泄露至外部。需要说明的是，净化并置换出的气体由脱臭装置、吸附装置处理。

盒115的输送没有特别限定，可以利用例如图2所示那样的盒输送装置122来进行。该盒输送装置122由输送线路123、输送电动机124和输送辊125构成。通过该盒输送装置122，可以使盒115至少在第二处理部120和第三处理部130之间反复往返。

第二处理部120的形状没有特别限定，只要是可将1个或2个部件10安装于1个盒115中的大小即可。在图2的例子中，第二处理部130以俯视时为细长的结构构成，特别有利于节省空间。

优选在第二处理部120设置用于预先加热的加热器121。通过利用该加热器121预先对部件10进行加温，可抑制部件10与第三处理部130的含有有机脂肪酸的溶液131接触时含有有机脂肪酸的溶液131的温度下降。

(第三处理部/第三处理工序)

第三处理部130是利用设于该第三处理部130与第二处理部120之间的第二开闭机构129可密闭地将两者隔开、使从第二处理部120送入的部件10与含有有机脂肪酸的溶液131接触并使该部件10水平移动的处理部。

部件安装盒115下降而被送入第三处理部130，部件10与第三处理部130内的含有有机脂肪酸的溶液131接触。通常如图3所示与在第三处理部130中填满一定量的含有有机脂肪酸的溶液131浸渍接触，但也可以喷雾含有有机脂肪酸的溶液131的淋浴。需要说明的是，将部件安装盒115送入第三处理部130后，关闭第二开闭机构129的挡板。

第三处理部130的大小及形状没有特别限定，优选为可以使部件10与含有有机脂肪酸的溶液131接触的充分的大小和形状，且以不阻碍部件安装盒115的输送的大小和形状而构成。图2的例子中，第三处理部130由俯视时为细长的结构构成，特别有利于节省空间。

与含有有机脂肪酸的溶液131接触的部件安装盒115水平移动至后述的用于进行熔融焊料附着处理及剩余焊料的除去处理而拉起的部位。然后，上升至构成第四处理部140的上方的空间部。

对于第三处理部130中含有有机脂肪酸的溶液131的温度而言，由于利用从其中蒸发的蒸气使构成第四处理部140的空间部143的温度为与熔融焊料5a的液流温度相同或基本相同的温度，因此，根据熔融焊料5a的液流温度来决定。例如在熔融焊料5a的液流温度约为250℃的情况下，优选含有有机脂肪酸的溶液131的温度也为相同或同等程度的温度，在低温类型的熔融焊料5a的液流温度约为150℃的情况下，优选含有有机脂肪酸的溶液131的温度也为相同或同等程度的温度。通过设定为这样的温度，可以将从含有有机脂肪酸的溶液131蒸发的蒸气温度设为与熔融焊料5a的液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131的温度的控制方法，可以在第三处理部130的周围卷绕加热器或冷却器、或者向槽中插入加热器或冷却管、或者使槽中的含有有机脂肪酸的溶液131在温控设备(未图示)中循环来进行温度控制。

第三处理部130中的含有有机脂肪酸的溶液131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，因此不太优选。另外，碳原子数21以上的有机脂肪酸存在熔点高、浸透性差、难以处理等难点。作为代表性的有机脂肪酸，优选为碳原子数16的棕榈酸。作为有机脂肪酸，特别优选只使用碳原子数16的棕榈酸，也可以根据需要含有碳原子数12以上且20以下的其它有机脂肪酸、例如碳原子数18的硬脂酸。

含有有机脂肪酸的溶液131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。通过使用这样的含有有机脂肪酸的溶液131，该含有有机脂肪酸的溶液131可以选择性地引入存在于部件10的电极表面的氧化物、助焊剂成分等杂质，使电极表面洁净化。特别优选为含有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131。需要说明的是，含有有机脂肪酸的溶液131中不含镍盐、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，选择性地引入存在于电极2表面的氧化物、助焊剂成分等杂质来进行精制的效果稍低，进而，有时低浓度下的管理变得复杂。另一方面，如果有机脂肪酸的浓度超过25质量％，则存在含有有机脂肪酸的溶液131的粘度变高、在300℃以上的高温区域产生发烟和恶臭的问题等问题。因此，有机脂肪酸的含量优选为5质量％以上且25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。

在第三处理部130中，部件10与上述的含有有机脂肪酸的溶液131接触，其结果，部件10所具有的存在于电极2表面的氧化物、杂质等被除去而洁净化。而且，电极2的表面形成构成含有有机脂肪酸的溶液131的有机脂肪酸的涂层3(参照图8(B))。该涂层3可以清洁电极2的表面，进而抑制电极2表面的氧化而防止氧化被膜的生成。

(第四处理部/第四处理工序)

第四处理部140是具有熔融焊料附着机构33及熔融焊料除去机构34的处理部，所述熔融焊料附着机构33使在第三处理部130中水平移动的部件10移动至上方的空间部143而使熔融焊料5a附着于电极2上，所述熔融焊料除去机构34用于除去在空间部143中附着的熔融焊料5a中剩余的熔融焊料5a。需要说明的是，符号141为熔融焊料5a的配管，在该配管141上通常以等间隔设有喷嘴33。另外，符号142为含有有机脂肪酸的溶液131的配管，在该配管142上通常以等间隔设有喷嘴34。

该第四处理部140中，如图3所示，由夹持装置181的夹持部182从部件安装盒115中夹持部件10，通过升降轴183的升降来进行之后的上升、下降、水平移动等。需要说明的是，在图3的例子中，从部件安装盒115中仅夹持部件10进行移动，但也可以以部件安装盒115的形式移动并应用附着机构33及除去机构34。

首先，对熔融焊料附着机构33进行说明。

熔融焊料附着机构33使在第三处理部130中水平移动的部件10移动至上方的空间部143并使熔融焊料5a附着于电极2上。如图3～图5所示，部件10被第三处理部130的含有有机脂肪酸的溶液131处理后，被拉起至上方的空间部143。空间部143是与含有有机脂肪酸的溶液131相同或基本相同的含有有机脂肪酸的溶液131的蒸气氛围的经过了加压的空间部，该空间部在水平方向上间隔地配置有用于向设于部件10的电极2喷雾熔融焊料5a的液流5’的附着机构33、以及向后述的剩余熔融焊料5a喷雾含有有机脂肪酸的溶液131而除去剩余熔融焊料5a的除去机构34。

空间部：

优选空间部143被含有有机脂肪酸的溶液131的蒸气等充满而成为加压状态。空间部143的压力没有特别限定，但优选为0.1Pa左右。特别是通过由含有有机脂肪酸的溶液131的蒸气形成上述范围的加压状态，部件10的电极2不会被氧化或被杂质污染。该空间部143如下形成：首先导入氮气，然后对含有有机脂肪酸的溶液131加温，并利用其蒸气充满空间部143。需要说明的是，符号148是用于调整空间部内的压力或进行气体置换的排水管。

空间部143的氛围温度优选为与焊接的熔融焊料5a的温度相同或接近该温度的温度。虽然也可以为相同的温度，但优选设为比熔融焊料5a略高的温度。例如，优选设为比熔融焊料5a的液流温度高2℃以上且10℃以下、更优选设为比熔融焊料5a的液流温度高2℃以上且5℃以下的氛围温度。通过设为该温度范围内，可以使喷射至电极2表面之后的熔融焊料5a的液流5’遍布该电极2的表面而流动，特别是可以使熔融焊料5a扩展至微节距的电极或小面积的电极表面的各个角落。在氛围温度比熔融焊料5a的液流温度低的情况下，有时熔融焊料5a的粘度降低而使熔融焊料5a的流动性降低，另一方面，如果设为比熔融焊料5a的液流温度高超过10℃的氛围温度，则存在温度过高而对部件10造成热损伤的担心。

在空间部143的下方具有第三处理部130，从该第三处理部130蒸发的含有有机脂肪酸的溶液131的蒸气充满空间部143。其量没有特别限定，只要是能够产生使空间部143的压力为0.1MPa左右的蒸气的程度的量即可。

对于空间部143的下方的含有有机脂肪酸的溶液131的温度而言，由于要利用从其中1蒸发的蒸气使空间部143的温度为与熔融焊料5a的液流温度相同或基本相同的温度，因此，根据熔融焊料5a的液流温度来决定。例如在熔融焊料5a的液流温度为250℃的情况或如低温焊料那样为150℃程度的情况下，优选含有有机脂肪酸的溶液131的温度也为相同或同等程度的温度。通过设为这样的温度，可以使由含有有机脂肪酸的溶液131蒸发的蒸气温度为与熔融焊料5a的液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131的温度的控制方法，可以在第三处理部130周围卷绕加热器或冷却器、或者向槽中插入加热器或冷却管、或者将槽中的含有有机脂肪酸的溶液131在温控设备(未图示)循环来进行温度控制。

附着处理；

在构成第四处理部140的空间部143中，向部件10的电极2进行熔融焊料5a的附着处理(也称为喷射处理)。即，如图3～图5所示，一边从含有有机脂肪酸的溶液131向上方的空间部143拉起部件10，一边对该部件10喷射熔融焊料5a的液流5’，使熔融焊料5a附着于电极2上。附着处理利用喷雾熔融焊料5a的液流5’的附着机构33进行，例如如图4及图5所示，优选使用喷嘴33。该喷嘴33优选配置于设有电极2的面一侧，但通常配置于部件10的两面侧。

首先，对从喷嘴33喷射的熔融焊料5a进行说明。作为熔融焊料5a，使用使焊料加热熔融而使其流动化至能够以液流5’的形式进行喷雾的程度的焊料。其加热温度可根据焊料组成任意选择，通常从150℃以上且300℃以下程度的范围内设定良好的温度。本发明中，使用的是至少含有作为主成分的锡及作为副成分的镍，并进一步任选含有作为副成分的选自银、铜、锌、铋、锑及锗中的一种或两种以上的熔融无铅焊料。

优选的焊料组成为Sn-Ni-Ag-Cu-Ge合金，具体而言，使用镍0.01质量％以上且0.5质量％以下、银2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0.02质量％以下、余量为锡的焊料合金形成能够稳定地防止电极侵蚀的CuNiSn金属间化合物4(参照图11(B))，故优选。用于形成这样的CuNiSn金属间化合物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、余量为锡的焊料合金。在利用这样的Sn-Ni-Ag-Cu-Ge合金进行焊接的情况下，优选制成240℃以上且260℃以下温度的熔融焊料5a使用。

另外，含有铋的焊料可以使熔融焊料5a的加热温度进一步低温化，通过调整该成分组成，可以低温化至例如150℃附近。这样的低温化还可以降低空间部143内的蒸气温度，因此更加优选。与上述同样地，含有铋的焊料组成也优选含有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CuSn金属间化合物层4的低温型的熔融焊料5a。

另外，根据需要还可配合其它的锌或锑。在任意情况下，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是不含铅的无铅焊料，并且必须含有上述含量的镍，因此，如图11(B)所示，熔融焊料5a中所含的镍与电极2的铜化合，进一步与熔融焊料5a的锡化合，从而可以在电极2的表面容易地形成CuNiSn金属间化合物层4。所形成的CuNiSn金属间化合物层4作为电极2的电极侵蚀防止层发挥作用，并且发挥防止电极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在之后投入到将形成有该焊料层5的基板浸渍在焊料槽中的浸渍工序的情况那样，可以容易地耐受对电极2而言可以说是苛刻的处理。因此，即使应用低成本的焊料浸渍工序，也可以形成成品率高、可靠性高的焊料层5。此外，可以以高成品率得到能够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。

可知熔融焊料5a所含的镍含量对CuNiSn金属间化合物层4的厚度有影响。具体而言，在镍含量为0.01质量％以上且0.5质量％以下(优选为0.07质量％以下)的范围内，可生成1μm以上且3μm以下的厚度基本均匀的CuNiSn金属间化合物层4。厚度为该范围内的CuNiSn金属间化合物层4可以防止电极2中的铜溶入到熔融焊料5a中或焊料层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，镍含量为例如0.07质量％时，CuNiSn金属间化合物层4的厚度为大约2μm，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。

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不能完全覆盖电极2的部位，有时容易从该部位引起铜的侵蚀。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而变得更厚，有时在该CuNiSn金属间化合物层4上产生龟裂。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，不可能引起CuNiSn金属间化合物层4的龟裂，可以形成平滑的均匀层。

精制处理；

用作熔融焊料5a的焊料优选进行精制处理。具体而言，将含有5质量％以上且25质量％以下的碳原子数12～20的有机脂肪酸的溶液加热至180℃以上且350℃以下，使该加热后的溶液与熔融焊料5a接触并剧烈地进行搅拌混合。由此，可以使被氧化铜和助焊剂成分等污染的精制处理前的熔融焊料5a洁净化，从而可以得到除去了氧化铜及助焊剂成分等的熔融焊料5a。然后，将含有除去了氧化铜及助焊剂成分等的熔融焊料5a的混合液导入到含有有机脂肪酸的溶液贮槽(未图示)中，利用泵将在该含有有机脂肪酸的溶液贮槽中利用比重差分离出的洁净化后的熔融焊料5a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。通过进行这样的精制处理，可以抑制用作液流的熔融焊料5a中的铜浓度及杂质浓度经时性上升，且不会将氧化铜及助焊剂残渣等杂质带入无铅焊料液贮槽。其结果，可以抑制无铅焊料液贮槽内的熔融焊料5a的经时性组成变化，因此，可以连续地形成稳定且接合可靠性高的使用熔融焊料5a而成的焊料层5。另外，可以连续制造具备这样的焊料层5的安装基板。

精制后的熔融焊料5a不含有影响焊料层5的接合品质的氧化铜级助焊剂残渣等杂质。另外，该熔融焊料5a的粘度也比未处理的熔融焊料的粘度下降。其结果，在微细图案的电极2上形成焊料层5的情况下，可以在该电极2上遍布地形成焊料层5，且可以使各批次间的焊料层5和电子部件的接合品质匀，有助于经时性的品质稳定性。

用于精制的含有有机脂肪酸的溶液所含有的有机脂肪酸与上述含有有机脂肪酸的溶液131所含有的有机脂肪酸相同，因此，在此省略其说明。需要说明的是，用于精制的含有有机脂肪酸的溶液的温度根据待精制的熔融焊料5a的熔点决定，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(作为一例，为240℃～260℃)剧烈地搅拌接触。另外，从发烟问题及节能的观点来看，含有有机脂肪酸的溶液的上限温度为350℃左右，优选为待精制处理的熔融焊料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、余量为锡的焊料合金在240℃以上且260℃以下的温度用作熔融焊料5a，因此，含有有机脂肪酸的溶液的温度也优选为与其相同的240℃以上且260℃以下。此外，在使用低温焊料的情况下，含有有机脂肪酸的溶液131也可以根据其温度而设为低温。

如图3～图5所示，这样的由含有有机脂肪酸的溶液精制后的熔融焊料5a在将部件10从含有有机脂肪酸的溶液131向上方拉起的过程中，从附着机构33向部件10以液流5’的方式进行喷雾。来自附着机构33的熔融焊料5a的喷射压力没有特别限定，可根据熔融焊料5a的种类、温度、粘度等任意设定。通常以0.3MPa～0.8MPa左右的压力喷射。如上所述，氛围温度优选为与熔融焊料5a的液流温度相同或与其接近的温度(优选略高的温度)。这样，如图8(C)及图5所示，设置附着于电极2上而隆起的熔融焊料5a。另外，从附着机构33喷雾的熔融焊料5a的液流5’的流速和喷雾处理时间可考虑熔融焊料5a的种类等任意设定。另外，附着机构33的形状和喷雾角度等条件也可考虑熔融焊料5a的种类等任意应用或设定。

接着，对剩余的熔融焊料的除去机构34进行说明。剩余焊料的除去机构34是除去由上述附着机构33附着的熔融焊料5中剩余的熔融焊料5的机构。

堆积有熔融焊料5a的部件10可以如图4所示在空间部143内被拉起后，在空间部143内沿水平方向移动，然后向剩余的熔融焊料5a上喷雾含有有机脂肪酸的溶液131而除去。该除去工序是一边使部件10在含有有机脂肪酸的溶液131中下降、一边从配置于其中途的空间部143内的除去机构34喷雾含有有机脂肪酸的溶液131而进行的工序。通过该除去工序，如图8(C)及图10所示，可以除去在电极2上隆起的熔融焊料5a，并仅残留不能除去的熔融焊料5a。不能除去的熔融焊料5a是指，在形成于电极2上的CuNiSn金属间化合物层4上附着的熔融焊料5a，该附着的熔融焊料5a构成焊料层5。

另外，可以优选使用如下方法：如图5所示，一边将部件10向上方的构成第四处理部140的空间部143中拉起，一边从朝向基板10的两面侧安装的喷嘴33喷射熔融焊料5a的液流5’，然后再一边将部件10降低并再次向空间部143中拉起，一边除去部件10上的剩余的熔融焊料5a。

用于除去熔融焊料5a的含有有机脂肪酸的溶液是与第三处理部130所含有的含有有机脂肪酸的溶液131相同或基本相同的溶液。空间部143为含有有机脂肪酸的溶液131的蒸气氛围，因此可使用与构成含有有机脂肪酸的溶液131的含有有机脂肪酸的溶液131相同的溶液。需要说明的是，也可以部分混入氮气等非活性气体。另一方面，从焊料层5的氧化及对含有有机脂肪酸的溶液的相溶性的观点考虑，不混入含有氧的空气及水等。来自除去机构34的含有有机脂肪酸的溶液131的喷射压力没有特别限定，可根据熔融焊料5a的种类、温度、粘度等任意设定。通常以0.2MPa～0.4MPa左右的压力喷射。

用作喷射液体的含有有机脂肪酸的溶液131的温度优选为与熔融焊料5a的温度(例如250℃左右，在低温焊料情况下为150℃左右等)相同或基本相同。这样一来，在吹飞剩余的熔融焊料5a的同时，可在露出的熔融焊料5a的表面形成有机脂肪酸的涂层6(参照图8(D)及图13(B))。

熔融焊料的再利用：

虽然未图示，但在空间部143下方的第三处理部130的底部，在比重差的作用下沉有由附着机构33喷射的熔融焊料5a及被除去机构34刮掉的熔融焊料5a。也可以设置用于回收并再利用下沉的熔融焊料5a的循环装置(未图示)。该循环装置也可以将贮存在第三处理部130底部的熔融焊料5a送至喷雾熔融焊料5a的附着机构33。

需要说明的是，含有有机脂肪酸的溶液131和熔融焊料5a由于比重差而分离，可以将下沉至第三处理部130底部的熔融焊料5a取出，而与含有有机脂肪酸的溶液131分离。这样分离得到的熔融焊料5a和含有有机脂肪酸的溶液131可以根据需要实施过滤处理等后进行再利用。

(第五处理部/第五处理工序)

第五处理部150是将第四处理部140中移动至下方的处理后的部件11进行水平移动的处理部。

从第四处理部140移动至下方的处理后的部件11在第五处理部150中通过浸渍等再次与含有有机脂肪酸的溶液131接触。例如如图3所示，第五处理部150是位于与省空间型的第三处理部130相同的槽内、且虽然作为处理部不同但共有相同的含有有机脂肪酸的溶液131的区域，且处于上述第三处理部130的延长上。

第五处理部150的含有有机脂肪酸的溶液131的温度与如上所述的第三处理部130中各部的温度相同。另外，该含有有机脂肪酸的溶液131及其含有成分等均如上所述，因此，在此省略它们的说明。

下降后的部件11被安装于盒116内，该部件安装盒116水平移动至第六处理部160的正下方。盒116的输送没有特别限定，可以与上述盒115的输送同样，利用例如图2所示那样的盒输送装置152进行。该盒输送装置152由输送线路153、输送电动机154和输送辊155构成。利用该盒输送装置152，可以使盒116至少在第五处理部150和第六处理部160之间反复往返。

(第六处理部/第六处理工序)

第六处理部160是利用设于该第六处理部160与第五处理部150之间的第三开闭机构159可密闭地将两者隔开，并将从第五处理部150送入的部件11送出至接下来的第七处理部170的处理部。

在第六处理部160中，在从第五处理部150送入部件安装盒116之前，第三开闭机构159的挡板关闭，在即将送入部件安装盒116时，挡板打开。挡板打开后，从第五处理部150向上方输送部件安装盒116。送入部件安装盒116后立即关闭第三开闭机构159的挡板，然后打开第四开闭机构169的挡板，仅将部件11从部件安装盒116送出至第七处理部170。

优选将部件11送出至第七处理部170后，关闭第四开闭机构169的挡板，并利用空气或非活性气体等净化置换从第五处理部150进入的第六处理部160内的含有有机脂肪酸的溶液131的喷雾及臭味。由此，可以防止第五处理部150中使用的含有有机脂肪酸的溶液131的喷雾及臭味从第六处理部160流向第七处理部170而泄露至外部。需要说明的是，净化并置换出的气体由脱臭装置及吸附装置进行处理。

来自部件安装盒116的部件11的夹出可以用图3所示那样的夹持装置191进行。夹持装置191没有特别限定，但可列举具有夹持部192、且升降轴193在升降电动机194的作用进行上下移动的方式进行控制的装置。

该第六处理部160中，也可以根据需要设置气刀(未图示)。气刀将从第五处理部150拉起的部件11的表面上附着的含有有机脂肪酸的溶液131脱液，因此优选使用。通过这样的脱液，可以除去剩余附着的含有有机脂肪酸的溶液131。该脱液优选使用空气喷嘴等。此时的空气喷嘴等的喷射压力没有特别限定，可以根据部件11的大小或形状任意设定。由此可以得到处理后的部件11。

(第七处理部/第七处理工序)

第七处理部170是利用设于该第七处理部与第六处理部160之间的第四开闭机构169可密闭地将两者隔开，并将从第六处理部160送入的部件11取出的处理部。送入第七处理部170的部件11例如如图2那样依次排列，并从图1的送出门104送出至装置100外。

(其它)

图3～图5所示的A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9表示部件或部件安装盒的移动方向，B表示盒的返回方向。另外，构成焊接装置100的循环装置部102是用于使熔融焊料5a、含有有机脂肪酸的溶液131循环的装置，为泵201、分支装置202、配管203、204、泵301、分支装置302、罐303、分支装置304、接合部305、分支部306、307。它们可任意设计，也可以设为图2所示方式以外的结构。

另外，如图1～图3所示，焊接装置100设有覆盖整体的密闭罩，并且与上述开闭装置一起在各处理部110～170之间形成了密闭结构。由此，可以防止易于蒸发的含有有机脂肪酸的溶液131成为蒸气而扩散至外部，并且可以防止来自外部的污染物质进入装置内。

在所得到的部件11为印刷基板等基板的情况下，在该基板的电极2表面依次设有电极侵蚀防止层4、最小限度的焊料层5和有机脂肪酸涂层6。其结果，即使在将该基板在该安装工序中浸渍于各种熔融焊料槽中，或在印刷了膏焊料后投入回流焊炉中，或投入烧成炉中的情况下，均可以不引起电极2的电极侵蚀，而且不损坏焊料润湿性，然后在安装工序中进行处理。

在所得到的部件11为电子部件的情况下，在该电子部件的电极2表面也依次设有电极侵蚀防止层4、最小限度的焊料层5和有机脂肪酸涂层6。其结果，即使在该电子部件的安装工序中浸渍在各种熔融焊料槽中，或载置在印刷后的膏焊料上后投入回流焊炉或投入烧成炉中的情况下，均可以不引起电子部件的电极2的电极侵蚀，而且不损坏焊料润湿性，然后在安装工序中进行处理。

如以上所说明，在本发明的焊接装置100及方法中，部件10依次通过省空间结构的各处理部110～170，因此，可任意设定在各处理部的各自的处理时间，且能够以与该处理时间相应的大小设计各处理部。其结果，成为能够谋求装置的省空间化而实现小型化、低成本且效率高的焊接装置。另外，可以将被含有有机脂肪酸的溶液131处理的第三处理部130利用可实现紧凑、省空间的开闭机构119、129、159、169可密闭地隔开，因此，可以实现装置整体的小型化，并且可以防止含有有机脂肪酸的溶液131的油味泄漏至外部。另外，由于具有第三处理部130和第四处理部140，因此可以在被含有有机脂肪酸的溶液131洁净化的电极表面以尽可能不产生孔或缺陷的均匀厚度形成电极侵蚀防止层4。其结果，还可以在设于该电极侵蚀防止层4上的焊料5上尽可能不产生孔或缺陷。根据这样的装置和方法，可以以低成本制造作为电连接部的电极的可靠性高、成品率高的基板或电子部件。

另外，在与含有有机脂肪酸的溶液131接触后，一边向该含有有机脂肪酸的溶液131的蒸气氛围的空间部143拉起，一边对设于部件10的电极2喷雾熔融焊料5a的液流5’，使熔融焊料5a附着于电极2上，且进一步一边从该空间部143下降或再次拉起，一边向剩余的熔融焊料5a喷雾含有有机脂肪酸的溶液131来除去剩余的熔融焊料5a，因此，可以在洁净化的电极表面没有缺陷地均匀形成电极侵蚀防止层4，而且，在除去剩余的熔融焊料5a的状态下再次与含有有机脂肪酸的溶液131接触而设置了有机脂肪酸涂层6。其结果，即使在之后的安装工序中浸渍于各种熔融焊料槽中，或印刷膏焊料后投入回流焊炉中，或投入烧成炉中的情况下，也可以不引起电极2的电极侵蚀，而且不损坏焊料润湿性，然后在安装工序中进行处理。

[所制造的基板及电子部件]

如图7及图8(D)所示，本发明的基板10是通过上述本发明的焊接装置100或焊接方法制造的基板，该基板10所具有的电极2从其表面起依次设有电极侵蚀防止层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，由于电极宽度、间距狭窄，因此优选应用本发明的装置及方法，可以在窄间距的微细电极上高精度地设置焊料层5。另外，在设置较大的电子部件的印刷基板或挠性基板的情况下，将该焊料层5的表面保持洁净化的状态，或者能够在之后的工序中进行处理，因此，可以用作具有可靠性的基板。

另外，如图13及图14所示，本发明的电子部件是通过上述本发明的焊接装置100或焊接方法制造的电子部件40、51、52，该电子部件40、51、52具有的电极2从其表面起依次设有电极侵蚀防止层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，即使在之后的回流焊炉或烧成炉等中加热，也可以利用电极侵蚀防止层4保护电极2不受电极侵蚀。其结果，经过各种工序进行的电子部件的安装工序中的电连接部(电极部)的可靠性不会降低，而且可高成品率地制造，因此，可以以低成本提供可靠性高的基板及电子部件。

[焊接装置的另一实施方式]

本发明的另一实施方式的焊接装置400如图15及图16所示，具有：安装待焊接的具有电极的部件(称为处理基板)500的第一处理槽(入口槽)401、将从该第一处理槽401送入的处理基板送出至接下来的第三处理槽403的第二处理槽(低温处理液槽)402、使从该第二处理槽402送入的处理基板与含有有机脂肪酸的溶液接触的第三处理槽(高温处理槽)403、具有在该第三处理槽403中处理的处理基板的电极上附着熔融焊料的熔融焊料附着机构(焊接处理槽)及除去上述附着的熔融焊料中剩余的熔融焊料的熔融焊料除去机构(熔融焊料除去槽)的第四处理槽404、利用气体或液体对在该第四处理槽404中处理后的处理基板进行处理的第五处理槽(溶液除去处理槽)405、将从该第五处理槽405送入的处理基板送出至接下来的第七处理槽407的第六处理槽(连接槽)406、以及取出从第六处理槽406送入的处理基板600的第七处理槽(出口槽)407。

以下，进行详细说明。

图15及图16所示的焊接装置400由第一处理槽401、第二处理槽402、第三处理槽403、第四处理槽404、第五处理槽405、第六处理槽406及第七处理槽构成。第二处理槽402～第六处理槽406这5个处理槽配置于处理罐431内。配置形态如下：以臂旋转轴432为中心，向外侧以等间隔(例如72°间隔)且放射状地从内向外的方式配置了细长的各处理槽。此外，该间隔也可以不是等间隔。

第一处理槽401和第七处理槽407配置于处理罐431外，但如图16所示，第一处理槽401与第二处理槽402在底部连接，第七处理槽407和第六处理槽406在底部连接。任意的处理槽401、402、406、407均确保处理基板500、600可通过的程度的纵向空间，处理基板500、600在该空间内滑动移动。

在第一处理槽401的旁边配置有收纳处理基板500的入口堆栈411。处理基板500收纳于该入口堆栈411中。另一方面，在第七处理槽407的旁边配置有收纳处理过的基板600的出口堆栈421。处理过的基板600收容于该出口堆栈421中。

上述各处理槽配置于覆盖整体的罩中，入口堆栈411和出口堆栈421如下配置：使处理基板能够从罩433的外面进出，且使其一部分伸出至罩433的外侧。

处理基板500是设置有焊接处理的电极的部件的一种。该基板的种类没有特别限定，是片状的基板。处理面可以是单面，也可以是两面。

第一处理槽401从入口堆栈411被投入。其投入利用机械臂436进行，且利用设于机械臂436前端的夹持部件437夹持处理基板500来进行。在该第一处理槽401中放入了有机脂肪酸溶液。第一处理槽401和第二处理槽402连接，因此，在第二处理槽402中也放入了有机脂肪酸溶液。有机脂肪酸溶液的温度没有特别限定，但优选不太高，只要是约50℃～80℃左右即可。通过将有机脂肪酸溶液的温度设为比较低的温度，可以抑制有机脂肪酸溶液的臭味及烟的产生。需要说明的是，第一处理槽401形成了臂上升后立即关闭盖的结构，处理槽407也同样形成臂上升后立即关闭盖的结构。

进入到第一处理槽401的处理基板500利用滑动构件438从第一处理槽401移动至第二处理槽402。该移动机构没有特别限定，例如如图16所示，可以利用在第一处理槽401和第二处理槽402内往返的滑动架501来进行。该滑动架501可以通过滑动构件438而移动，用于该移动的驱动可以通过夹持部件437向滑动构件438传递驱动来进行。例如，可通过夹持构件437旋转，并利用滑动构件438发挥使滑动架501往返的作用。需要说明的是，该移动、以及在第六处理槽406和第七处理槽407之间的移动可以按照相同的原理进行。此外，符号412为投入装置，符号413为从该投入装置延伸的臂，符号422为排出装置，符号423为从该投入装置延伸的臂。

移动至第二处理槽402的处理基板被设于旋转臂434前端的悬挂臂435的前端夹持，并向上方拉起。拉起的处理基板如图15所示，利用旋转臂434旋转至第三处理槽403的位置后下降，并在被悬挂臂435夹持的状态下进入第三处理槽403内。

第三处理槽403是放入了经过加温的有机脂肪酸溶液的槽，处理基板由该有机脂肪酸溶液进行处理。有机脂肪酸溶液的温度如上述那样，因此，在此省略其说明和作用。

经过处理后的处理基板利用悬挂臂435被拉起，且如图15所示，利用旋转臂434旋转至第四处理槽404的位置后下降，并在被悬挂臂435夹持的状态下进入第四处理槽404内。

第四处理槽404是进行附着熔融焊料的处理和除去附着的熔融焊料中剩余的熔融焊料的处理的槽。熔融焊料的附着可以在槽404中充满熔融焊料的状态下浸渍，也可以使熔融焊料朝向基板面进行喷雾喷射。另外，剩余的熔融焊料的除去为：通过使氮气或空气等气体、或有机脂肪酸溶液朝向基板面喷雾喷射来除去附着于处理基板面上的剩余的焊料。

也可以在第四处理槽404中设置焊料循环罐441、过滤器442和齿轮泵443。焊料循环罐441在浸渍的情况下、喷射的情况下均优选进行焊料循环。过滤器442用于分离在焊料中混入的杂质或有机脂肪酸溶液，可优选使用旋风过滤器。

经过处理后的处理基板被悬挂臂435拉起，且如图15所示，利用旋转臂434旋转至第五处理槽405的位置后下降，并在被悬挂臂435夹持的状态下进入第五处理槽405内。

第五处理槽405是用于利用气体或液体对上述处理后的基板进行处理的槽。具体而言，清洁附着于基板表面的有机脂肪酸溶液。作为这样的机构，可以举出空气喷雾喷射、非活性气体喷雾喷射等。另外，也可以充满任意的清洗溶液，并利用该清洗溶液进行处理。

经过处理后的处理基板被悬挂臂435拉起，且如图15所示，利用旋转臂434旋转至第六处理槽406的位置后下降，并在被悬挂臂435夹持的状态下进入第六处理槽406内。

在第六处理槽406中加入了用于将处理罐内的氛围与外部氛围隔断的溶剂。作为溶剂，可以是上述有机脂肪酸溶液，也可以是醇等其它有机溶液。此外，充满第一处理槽401和第二处理槽402的有机脂肪酸溶液也同样加入了用于将处理罐内的氛围与下部氛围隔断的溶剂。通过这样的溶液将处理罐内与处理罐外的氛围隔断是本发明的焊接装置中极为重要的技术要素。通过进行这样的隔断，具有不会使处理罐内的高温氛围和有机脂肪酸溶液氛围扩散至外部的较大的优点。

如以上所说明，根据图15及图16所示的焊接装置400及使用了该装置的焊接方法，可以将各处理槽中的处理时间设定成短时间，且可以一边利用臂旋转一边依次进行处理。其结果，可实现装置大幅的省空间化和小型化，成为低成本且效率高的焊接装置。另外，由于可以有效地隔断，因此可以防止含有有机脂肪酸的溶液的油味泄漏至外部。另外，由于可以在利用含有有机脂肪酸的溶液进行了洁净化的电极表面形成电极侵蚀防止层，因此可以防止电极的侵蚀，并且可以在设于该电极侵蚀防止层上的焊料上尽可能不产生孔的产生或缺陷。根据这样的装置和方法，可以以低成本制造作为电连接部的电极的可靠性高、成品率高的基板或电子部件。

实施例

以下，列举实施例和比较例更具体地说明本发明。

[实施例1]

作为一例，准备在基材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。该基板10仅将铜布线图案中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的电极2露出多个，其它铜布线图案被绝缘层覆盖。

作为投入到第三处理部130中的含有有机脂肪酸的溶液131，准备了在不含镍盐及钴盐等金属盐或抗氧剂等的酯合成油中含有10质量％的棕榈酸的含有有机脂肪酸的溶液131。将第三处理部130中的含有有机脂肪酸的溶液131的温度控制为250℃。对于所使用的熔融焊料5a而言，准备了如下的熔融焊料5a：使用Ni：0.05质量％、Ge：0.005质量％、Ag：3质量％、Cu：0.5质量％、剩余部分由Sn构成的5元体系无铅焊料并加热到250℃，由此制成了熔融焊料5a。

空间部143导入了氮气后，将含有有机脂肪酸的溶液131的温度升温至250℃，并利用含有有机脂肪酸的溶液131的蒸气充满上部空间。将基板10投入到这样准备的焊接装置100中。

将基板10安装于第一处理部110。基板10在第一处理部110中被夹持装置111夹持而送至第二处理部120，并安装于盒115中。然后，关闭第一开闭机构119的挡板，安装于盒115中的基板10被送至第三处理部130。将基板10送至第三处理部130后，关闭第二开闭机构129的挡板。基板10在第三处理部130中浸渍于含有有机脂肪酸的溶液131中，在电极2上设置了有机脂肪酸涂层3(例如参照图8(B))。该有机脂肪酸涂层3是作为利用含有有机脂肪酸的溶液131将铜表面进行洁净化的结果而附着的层。在使基板10在第三处理部130中水平移动后，如图7及图9所示，一边向上方的第四处理部140拉起，一边从朝向基板10的两面侧安装的喷嘴33喷射了例如250℃的熔融焊料5a的液流5’。例如如图8(C)所示，在喷雾了熔融焊料5a的电极2上成为熔融焊料5a附着堆积的状态。

接着，如图7及图4所示，在第四处理部140的空间部143内将基板10水平方向移动，然后一边向下方下降，一边除去基板10上的剩余的熔融焊料5a。该除去机构使用在基板10的两面上均倾斜例如30°而安装的喷嘴34进行。从喷嘴34喷射例如250℃的含有有机脂肪酸的溶液131。其结果，得到了图8(D)所示形态的基板11。需要说明的是，该基板11在电极2上依次设有电极侵蚀防止层4、焊料层5、有机脂肪酸涂层6。然后，将基板11在第五处理部150中沿水平方向移动，然后打开第三开闭机构159的挡板，向上方的第六处理部160拉起。一边拉起一边通过来自空气喷嘴39的空气喷射进行了脱液。在拉起至第六处理部160后关闭挡板。然后打开第四开闭机构169的挡板并移动至第七处理部170。这样，得到了基板11。

[实施例2]

在实施例1中，除了如图5所示地进行在第四处理部140的处理以外，与实施例1同样操作，得到了实施例2的基板11。具体而言，一边将基板10向上方的第四处理部140拉起，一边从朝向基板10的两面侧安装的喷嘴33喷射了例如250℃的熔融焊料5a的液流5’。接着，如图5所示，一边将基板10下降并再次向空间部143拉起，一边除去基板10上的剩余的熔融焊料5a。

[比较例1]

除了在实施例1中使用了Ag：3质量％、Cu：0.5质量％、剩余部分由Sn构成的3元体系无铅焊料作为焊料材料以外，与实施例1同样操作，得到了比较例1的基板。在基板的电极2上形成了CuSn金属间化合物层7，但不存在CuNiSn金属间化合物层(参照图11(A))。

Claims (7)

1.一种焊接装置，其具有：

第一处理部，其安装待焊接的具有电极的部件；

第二处理部，其利用设于该第二处理部与所述第一处理部之间的第一开闭机构可密闭地将两者隔开，并将从所述第一处理部送入的所述部件送出至接下来的第三处理部；

第三处理部，其利用设于该第三处理部与所述第二处理部之间的第二开闭机构可密闭将两者隔开，使从所述第二处理部送入的所述部件与含有有机脂肪酸的溶液接触，并使该部件水平移动；

第四处理部，其具有熔融焊料附着机构和熔融焊料除去机构，所述熔融焊料附着机构使在所述第三处理部中水平移动的所述部件移动至上方的空间部而使熔融焊料附着于所述电极上，所述熔融焊料除去机构用于除去在所述空间部中所述附着的熔融焊料中剩余的熔融焊料；

第五处理部，其使所述第四处理部中移动至下方的所述部件水平移动；

第六处理部，其利用设于该第六处理部与所述第五处理部之间的第三开闭机构可密闭地将两者隔开，并将从所述第五处理部送入的所述部件送出至接下来的第七处理部；以及

第七处理部，其利用设于该第七处理部与所述第六处理部之间的第四开闭机构可密闭地将两者隔开，并取出从所述第六处理部送入的所述部件。

2.根据权利要求1所述的焊接装置，其中，

控制不使所述第一开闭机构和所述第二开闭机构同时打开，并控制不使所述第三开闭机构和所述第四开闭机构同时打开。

3.根据权利要求1或2所述的焊接装置，其中，

所述部件被安装于盒中，且所述焊接装置具备至少在所述第二处理部和所述第三处理部之间移动的盒输送装置、以及至少在所述第五处理部和所述第六处理部之间移动的盒输送装置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的焊接装置，其中，

所述熔融焊料附着机构及所述熔融焊料除去机构一边使所述部件移动一边进行。

5.一种焊接方法，其具有下述工序：

第一处理工序，安装待焊接的具有电极的部件；

第二处理工序，利用设于该第二处理工序与所述第一处理工序之间的第一开闭机构可密闭地将两者隔开，并将从所述第一处理工序送入的所述部件送出至接下来的第三处理工序；

第三处理工序，利用设于该第三处理工序与所述第二处理工序之间的第二开闭机构可密闭地将两者隔开，使从所述第二处理工序送入的所述部件与含有有机脂肪酸的溶液接触，并使该部件水平移动；

第四处理工序，具有熔融焊料附着机构和熔融焊料除去机构，由所述熔融焊料附着机构使在所述第三处理工序中水平移动的所述部件移动至上方的空间部而使熔融焊料附着于所述电极上，由所述熔融焊料除去机构除去在所述空间部中所述附着的熔融焊料中剩余的熔融焊料；

第五处理工序，使所述第四处理工序中移动至下方的所述部件水平移动；

第六处理工序，利用设于该第六处理工序与所述第五处理工序之间的第三开闭机构可密闭地将两者隔开，并将从所述第五处理工序送入的所述部件送出至接下来的第七处理工序；

第七处理工序，利用设于该第七处理工序与所述第六处理工序之间的第四开闭机构可密闭地将两者隔开，并取出从所述第六处理工序送入的所述部件。

6.一种基板，其是通过权利要求1～4中任一项所述的焊接装置或权利要求5所述的焊接方法制造的基板，

该基板具有电极，并且从所述电极的表面起依次设置有电极侵蚀防止层、焊料层及有机脂肪酸涂层。

7.一种电子部件，其是通过权利要求1～4中任一项所述的焊接装置或权利要求5所述的焊接方法制造的电子部件，

该电子部件具有电极，并且从所述电极的表面起依次设置有电极侵蚀防止层、焊料层及有机脂肪酸涂层。