JP2000049450A - 電子部品の半田付け方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半田付け後の洗浄を必要とせずに効率よく半
田付けができる半田付け方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 電子部品１を基板８に半田付けにより接
合する電子部品の半田付け方法において、電子部品１の
搭載に先立ち電子部品１の半田バンプ２の表面の酸化膜
をプラズマ処理によって除去し、次いで半田バンプ２に
半田付け工程での最高加熱温度より高い沸点を有する高
粘性の揮発性有機材料を含む仮固定剤１６を塗布する。
この後半田バンプ２を電極９に位置合せし仮固定剤１６
によって仮固定し、リフロー炉で加熱して半田バンプ２
を溶融させ、電極９に半田付けする。仮固定剤１６によ
り電子部品１が位置ずれを生じることはなく、半田付け
後は仮固定剤６は蒸発して残留しないので、半田付け後
の洗浄を必要としない。
田付けができる半田付け方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 電子部品１を基板８に半田付けにより接
合する電子部品の半田付け方法において、電子部品１の
搭載に先立ち電子部品１の半田バンプ２の表面の酸化膜
をプラズマ処理によって除去し、次いで半田バンプ２に
半田付け工程での最高加熱温度より高い沸点を有する高
粘性の揮発性有機材料を含む仮固定剤１６を塗布する。
この後半田バンプ２を電極９に位置合せし仮固定剤１６
によって仮固定し、リフロー炉で加熱して半田バンプ２
を溶融させ、電極９に半田付けする。仮固定剤１６によ
り電子部品１が位置ずれを生じることはなく、半田付け
後は仮固定剤６は蒸発して残留しないので、半田付け後
の洗浄を必要としない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を相互に
半田付けする電子部品の半田付け方法に関するものであ
る。
半田付けする電子部品の半田付け方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子や回路基板などの電子部品を
相互に接合する方法として、半田付けが広く用いられて
いる。半田付けの方法としては、相互に接合される電子
部品の接合面のいずれかに半田部を予め形成しておき、
この半田部を被接合部にフラックスで仮固定し、リフロ
ー炉で加熱することにより半田部を溶融固化させる方法
が知られている。この方法では、フラックスは電子部品
相互を仮固定する以外に、半田部の表面の酸化膜を除去
して半田接合性を向上させる機能と、大気中の酸素によ
る再酸化を低減する機能をも有している。
相互に接合する方法として、半田付けが広く用いられて
いる。半田付けの方法としては、相互に接合される電子
部品の接合面のいずれかに半田部を予め形成しておき、
この半田部を被接合部にフラックスで仮固定し、リフロ
ー炉で加熱することにより半田部を溶融固化させる方法
が知られている。この方法では、フラックスは電子部品
相互を仮固定する以外に、半田部の表面の酸化膜を除去
して半田接合性を向上させる機能と、大気中の酸素によ
る再酸化を低減する機能をも有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のフラ
ックスを用いる方法では、半田付け後もフラックスの固
形成分や活性剤が基板上にフラックスの残渣として残留
する。従って従来の方法ではフラックスの残渣により配
線回路面の腐食が生じ信頼性を低下させるため、半田付
け後の洗浄が必要とされる。しかしながら、フラックス
の洗浄工程は、従来用いられていたフロンなどの溶剤を
使用する簡便な洗浄法が使用できなくなったことから複
雑化、高コスト化し、コスト低減を妨げる要因となって
いた。また、多数の電子部品を一括して効率よく半田付
けする方法としてリフローによる方法が用いられるが、
この方法では半田付け時まで電子部品を仮固定する必要
があり、上記のフラックスを使用せずに仮固定が行える
方法が望まれていた。
ックスを用いる方法では、半田付け後もフラックスの固
形成分や活性剤が基板上にフラックスの残渣として残留
する。従って従来の方法ではフラックスの残渣により配
線回路面の腐食が生じ信頼性を低下させるため、半田付
け後の洗浄が必要とされる。しかしながら、フラックス
の洗浄工程は、従来用いられていたフロンなどの溶剤を
使用する簡便な洗浄法が使用できなくなったことから複
雑化、高コスト化し、コスト低減を妨げる要因となって
いた。また、多数の電子部品を一括して効率よく半田付
けする方法としてリフローによる方法が用いられるが、
この方法では半田付け時まで電子部品を仮固定する必要
があり、上記のフラックスを使用せずに仮固定が行える
方法が望まれていた。
【０００４】そこで本発明は、半田付け後の洗浄を必要
とせずにリフローにより効率よく半田付けができる電子
部品の半田付け方法を提供することを目的とする。
とせずにリフローにより効率よく半田付けができる電子
部品の半田付け方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の電子部品
の半田付け方法は、電子部品を相互に半田により接合す
る半田付け方法であって、電子部品に予め形成された半
田部の表面および半田部が接合される被接合部の表面に
生成した接合阻害物を除去する工程と、前記半田部また
は被接合部に半田付け工程での加熱によって消滅する仮
固定剤を塗布する工程と、前記電子部品の半田部を前記
被接合部に位置合せし前記仮固定材によって仮固定する
工程と、前記電子部品を加熱することにより前記半田部
を溶融・固化させて被接合部に半田付けする工程とを含
む。
の半田付け方法は、電子部品を相互に半田により接合す
る半田付け方法であって、電子部品に予め形成された半
田部の表面および半田部が接合される被接合部の表面に
生成した接合阻害物を除去する工程と、前記半田部また
は被接合部に半田付け工程での加熱によって消滅する仮
固定剤を塗布する工程と、前記電子部品の半田部を前記
被接合部に位置合せし前記仮固定材によって仮固定する
工程と、前記電子部品を加熱することにより前記半田部
を溶融・固化させて被接合部に半田付けする工程とを含
む。
【０００６】請求項２記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項１記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記接合阻害物を除去する工程が、プラズマ処理による
スパッタリングを利用して前記半田部と前記被接合部の
表面を清浄化する工程であるようにした。
は、請求項１記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記接合阻害物を除去する工程が、プラズマ処理による
スパッタリングを利用して前記半田部と前記被接合部の
表面を清浄化する工程であるようにした。
【０００７】請求項３記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項１記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記仮固定材が、前記半田付け工程における電子部品の
最高加熱温度よりも高い沸点を有する揮発性有機材料を
主成分とするようにした。
は、請求項１記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記仮固定材が、前記半田付け工程における電子部品の
最高加熱温度よりも高い沸点を有する揮発性有機材料を
主成分とするようにした。
【０００８】請求項４記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項３記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記揮発性有機材料の粘度が０．５Ｐａｓ以上であり、
沸点が前記半田付け工程における電子部品の最高加熱温
度よりも高いようにした。
は、請求項３記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記揮発性有機材料の粘度が０．５Ｐａｓ以上であり、
沸点が前記半田付け工程における電子部品の最高加熱温
度よりも高いようにした。
【０００９】請求項５記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項３記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記揮発性有機材料が、少なくともグリセリン、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチ
レングリコール、ポリエチレングリコールのいずれかを
含む。
は、請求項３記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記揮発性有機材料が、少なくともグリセリン、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチ
レングリコール、ポリエチレングリコールのいずれかを
含む。
【００１０】請求項６記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項１記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記仮固定材が、前記半田付け工程における電子部品の
最高加熱温度よりも高い沸点を有する揮発性有機材料
と、半田の融点温度より高く前記被接合部の最高加熱温
度よりも低い沸点を有する有機活性剤との混合物である
ようにした。
は、請求項１記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記仮固定材が、前記半田付け工程における電子部品の
最高加熱温度よりも高い沸点を有する揮発性有機材料
と、半田の融点温度より高く前記被接合部の最高加熱温
度よりも低い沸点を有する有機活性剤との混合物である
ようにした。
【００１１】請求項７記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項６記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記有機活性剤がアジピン酸であるようにした。
は、請求項６記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記有機活性剤がアジピン酸であるようにした。
【００１２】請求項８記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項１記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記仮固定材が、前記半田付け工程における電子部品の
最高加熱温度よりも高い沸点を有する揮発性有機材料
と、昇華性の活性剤との混合物であるようにした。
は、請求項１記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記仮固定材が、前記半田付け工程における電子部品の
最高加熱温度よりも高い沸点を有する揮発性有機材料
と、昇華性の活性剤との混合物であるようにした。
【００１３】請求項９記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項８記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記昇華性の活性剤が、少なくとも安息香酸、イソフタ
ル酸、トリメジン酸、サリチル酸のいずれかを含んでい
るようにした。
は、請求項８記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記昇華性の活性剤が、少なくとも安息香酸、イソフタ
ル酸、トリメジン酸、サリチル酸のいずれかを含んでい
るようにした。
【００１４】請求項１０記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項１記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記被接合部が金メッキ電極であり、前記接合阻害物が
ニッケル化合物を含む。
は、請求項１記載の電子部品の半田付け方法であって、
前記被接合部が金メッキ電極であり、前記接合阻害物が
ニッケル化合物を含む。
【００１５】請求項１１記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項１０記載の電子部品の半田付け方法であっ
て、前記接合阻害物を除去する工程を、プラズマ処理に
よるスパッタリングを利用して前記被接合部の表面を清
浄化する工程にした。
は、請求項１０記載の電子部品の半田付け方法であっ
て、前記接合阻害物を除去する工程を、プラズマ処理に
よるスパッタリングを利用して前記被接合部の表面を清
浄化する工程にした。
【００１６】請求項１２記載の電子部品の半田付け方法
は、電子部品を相互に半田により接合する電子部品の半
田付け方法であって、半田部または半田部が接合される
被接合部に半田付け工程での加熱によって消滅する仮固
定材を塗布する工程と、前記電子部品の半田部を前記被
接合部に位置合わせし前記仮固定材によって仮固定する
工程と、前記電子部品を加熱することによって前記電子
部品を溶融・固化させて被接合部に半田付けする工程と
を含む。
は、電子部品を相互に半田により接合する電子部品の半
田付け方法であって、半田部または半田部が接合される
被接合部に半田付け工程での加熱によって消滅する仮固
定材を塗布する工程と、前記電子部品の半田部を前記被
接合部に位置合わせし前記仮固定材によって仮固定する
工程と、前記電子部品を加熱することによって前記電子
部品を溶融・固化させて被接合部に半田付けする工程と
を含む。
【００１７】請求項１３記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項１２記載の電子部品の半田付け方法であっ
て、前記仮固定剤が、０．５Ｐａｓ以上の粘度と前記半
田付け工程における電子部品の最高加熱温度よりも高い
沸点を有する揮発性有機材料と、半田の融点温度より高
く前記被接合部の最高加熱温度よりも低い沸点を有する
有機活性剤との混合物であるようにした。
は、請求項１２記載の電子部品の半田付け方法であっ
て、前記仮固定剤が、０．５Ｐａｓ以上の粘度と前記半
田付け工程における電子部品の最高加熱温度よりも高い
沸点を有する揮発性有機材料と、半田の融点温度より高
く前記被接合部の最高加熱温度よりも低い沸点を有する
有機活性剤との混合物であるようにした。
【００１８】請求項１４記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項１３記載の電子部品の半田付け方法であっ
て、前記有機活性剤がアジピン酸であるようにした。
は、請求項１３記載の電子部品の半田付け方法であっ
て、前記有機活性剤がアジピン酸であるようにした。
【００１９】請求項１５記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項１２記載の電子部品の半田付け方法であっ
て、前記仮固定材が、０．５Ｐａｓ以上の粘度と前記半
田付け工程における電子部品の最高加熱温度よりも高い
沸点を有する揮発性有機材料と、昇華性の活性剤との混
合物であるようにした。
は、請求項１２記載の電子部品の半田付け方法であっ
て、前記仮固定材が、０．５Ｐａｓ以上の粘度と前記半
田付け工程における電子部品の最高加熱温度よりも高い
沸点を有する揮発性有機材料と、昇華性の活性剤との混
合物であるようにした。
【００２０】請求項１６記載の電子部品の半田付け方法
は、請求項１５記載の電子部品の半田付け方法であっ
て、前記昇華性の活性剤が、少なくとも安息香酸、イソ
フタル酸、トリメジン酸、サリチル酸のいずれかを含ん
でいるようにした。
は、請求項１５記載の電子部品の半田付け方法であっ
て、前記昇華性の活性剤が、少なくとも安息香酸、イソ
フタル酸、トリメジン酸、サリチル酸のいずれかを含ん
でいるようにした。
【００２１】各請求項記載の発明によれば、半田付けさ
れる半田部や被接合部の表面に生成される接合阻害物を
除去した後に、半田部または被接合部に半田付け工程で
の加熱により消滅する仮固定剤を塗布することにより、
半田付け後の洗浄を行うことなく電子部品を効率よく半
田付けすることができる。
れる半田部や被接合部の表面に生成される接合阻害物を
除去した後に、半田部または被接合部に半田付け工程で
の加熱により消滅する仮固定剤を塗布することにより、
半田付け後の洗浄を行うことなく電子部品を効率よく半
田付けすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１（ａ）は本発明の一実施の形態
の電子部品の側面図，図１（ｂ）は同プラズマ処理装置
の断面図、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）、図３（ａ），
（ｂ），（ｃ）は同電子部品の半田付け方法の工程説明
図、図４（ａ）は同電子部品の半田付け方法のリフロー
炉の断面図、図４（ｂ）は同電子部品の半田付け方法の
加熱プロファイルを示すグラフ、図５は同電極の拡大図
である。
参照して説明する。図１（ａ）は本発明の一実施の形態
の電子部品の側面図，図１（ｂ）は同プラズマ処理装置
の断面図、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）、図３（ａ），
（ｂ），（ｃ）は同電子部品の半田付け方法の工程説明
図、図４（ａ）は同電子部品の半田付け方法のリフロー
炉の断面図、図４（ｂ）は同電子部品の半田付け方法の
加熱プロファイルを示すグラフ、図５は同電極の拡大図
である。
【００２３】図１（ａ）において、ウェハ状の電子部品
１の上面には、半田部としての半田バンプ２が多数形成
されている。半田バンプ２の表面には半田が空気に触れ
ることにより酸化膜２ａが生成している。この状態で、
電子部品１はプラズマ処理工程に送られる。このプラズ
マ処理工程は、半田バンプ２の表面に生成する酸化膜な
どの接合阻害物をプラズマ処理によるスパッタリングを
利用して除去するために行われるものである。
１の上面には、半田部としての半田バンプ２が多数形成
されている。半田バンプ２の表面には半田が空気に触れ
ることにより酸化膜２ａが生成している。この状態で、
電子部品１はプラズマ処理工程に送られる。このプラズ
マ処理工程は、半田バンプ２の表面に生成する酸化膜な
どの接合阻害物をプラズマ処理によるスパッタリングを
利用して除去するために行われるものである。
【００２４】図１（ｂ）において、電子部品１は真空チ
ャンバ３内の電極４上に載置され、真空チャンバ３内を
真空排気した後に、真空チャンバ３内にはガス供給部５
により、アルゴンガスなどのプラズマ発生用ガスが導入
される。この後電極４に高周波電源６を駆動して高周波
電圧を印加することにより、アルゴンイオンや電子が電
子部品１の上面に衝突する。このスパッタリング効果に
より、電子部品１上の半田バンプ２の表面の酸化膜２ａ
などの接合阻害物が除去され、半田バンプ２の表面は清
浄化される。
ャンバ３内の電極４上に載置され、真空チャンバ３内を
真空排気した後に、真空チャンバ３内にはガス供給部５
により、アルゴンガスなどのプラズマ発生用ガスが導入
される。この後電極４に高周波電源６を駆動して高周波
電圧を印加することにより、アルゴンイオンや電子が電
子部品１の上面に衝突する。このスパッタリング効果に
より、電子部品１上の半田バンプ２の表面の酸化膜２ａ
などの接合阻害物が除去され、半田バンプ２の表面は清
浄化される。
【００２５】このようにしてプラズマ処理が行われたウ
エハ状の電子部品１は個片の電子部品１に切断され、仮
固定材の塗布工程に送られる。図２（ａ）に示すよう
に、半田部としての半田バンプ２が形成された電子部品
１は移載ヘッド１３に保持されている。電子部品１の半
田付けに際しては、まずこの電子部品１を保持した移載
ヘッド１３を仮固定剤の塗布部１４上に移動させる。図
２（ｂ）に示すように、塗布部１４の容器１５の底面に
は、仮固定剤１６がスキージ１７により塗布されてい
る。容器１５に対して電子部品１を下降させてバンプ２
を容器１５の底面に当接させ、次いで移載ヘッド１３を
上昇させると、図２（ｃ）に示すように電子部品１のバ
ンプ２の下端部には仮固定剤１６が転写により塗布され
る。
エハ状の電子部品１は個片の電子部品１に切断され、仮
固定材の塗布工程に送られる。図２（ａ）に示すよう
に、半田部としての半田バンプ２が形成された電子部品
１は移載ヘッド１３に保持されている。電子部品１の半
田付けに際しては、まずこの電子部品１を保持した移載
ヘッド１３を仮固定剤の塗布部１４上に移動させる。図
２（ｂ）に示すように、塗布部１４の容器１５の底面に
は、仮固定剤１６がスキージ１７により塗布されてい
る。容器１５に対して電子部品１を下降させてバンプ２
を容器１５の底面に当接させ、次いで移載ヘッド１３を
上昇させると、図２（ｃ）に示すように電子部品１のバ
ンプ２の下端部には仮固定剤１６が転写により塗布され
る。
【００２６】ここで仮固定剤１６について説明する。仮
固定剤１６は高粘性の揮発性有機材料であるグリセリン
などを主成分としている。グリセリンの粘度は２５℃に
おいて３Ｐａｓ（マルコム粘度計 ０．５ｒｐｍ）であ
る。電子部品１を仮固定するためには、一般に０．５Ｐ
ａｓ以上の粘度が必要とされるが、グリセリンの粘度は
これより十分に大きいものとなっている。また、グリセ
リンの沸点は２９０℃で、通常の半田加熱工程での最高
加熱温度より高く、半田付け時に突沸を発生しないもの
となっている。突沸が生じると発生する気泡によって電
子部品１の位置がずれてしまうためである。なお、揮発
性有機材料としてはグリセリンの他に、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリ
コール、ポリエチレングリコール（沸点２３０〜３００
℃、粘度０．５〜５Ｐａｓ（マルコム粘度計０，５ｒｐ
ｍ））を用いることもできる。
固定剤１６は高粘性の揮発性有機材料であるグリセリン
などを主成分としている。グリセリンの粘度は２５℃に
おいて３Ｐａｓ（マルコム粘度計 ０．５ｒｐｍ）であ
る。電子部品１を仮固定するためには、一般に０．５Ｐ
ａｓ以上の粘度が必要とされるが、グリセリンの粘度は
これより十分に大きいものとなっている。また、グリセ
リンの沸点は２９０℃で、通常の半田加熱工程での最高
加熱温度より高く、半田付け時に突沸を発生しないもの
となっている。突沸が生じると発生する気泡によって電
子部品１の位置がずれてしまうためである。なお、揮発
性有機材料としてはグリセリンの他に、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリ
コール、ポリエチレングリコール（沸点２３０〜３００
℃、粘度０．５〜５Ｐａｓ（マルコム粘度計０，５ｒｐ
ｍ））を用いることもできる。
【００２７】次に、バンプ２に上述の仮固定剤１６が塗
布された電子部品１を、基板８に搭載する。電子部品１
の搭載に先だって、基板８上面に形成された被接合部で
ある電極９の表面についても半田バンプ２と同様にプラ
ズマ処理が行われる。これにより、電極表面に付着した
有機物などの接合阻害物も同様にプラズマ処理のスパッ
タリングによって除去され、電極表面は清浄化される。
布された電子部品１を、基板８に搭載する。電子部品１
の搭載に先だって、基板８上面に形成された被接合部で
ある電極９の表面についても半田バンプ２と同様にプラ
ズマ処理が行われる。これにより、電極表面に付着した
有機物などの接合阻害物も同様にプラズマ処理のスパッ
タリングによって除去され、電極表面は清浄化される。
【００２８】この清浄化処理について図５を参照して説
明する。図５において、電極９は、銅９ａ、ニッケル９
ｂ、金９ｃの３層構造となっている。銅９ａは基板８の
表面に形成されており、その一部が電極を構成する部分
となっている。ニッケル９ｂは、その上に金９ｃを形成
するためのバリやメタル層として機能する。金９ｃは電
解メッキや無電解メッキにて形成されるが、その表面に
はメッキ工程で金９ｃ内に取り込まれたニッケル９ｂ
が、酸化物や水酸化物などのニッケル化合物３０として
出現している。このニッケル化合物３０は半田の濡れ性
が悪く、半田の電極９への接合を阻害する接合阻害物で
ある。なお、接合阻害物としては、金９ｃの表面に付着
した有機物も含まれる。したがって、プラズマ処理によ
るスパッタリングを行うことにより、プラズマ中のイオ
ンや、電子等の粒子３１を金９ｃの表面に衝突させ、接
合阻害物を除去する。
明する。図５において、電極９は、銅９ａ、ニッケル９
ｂ、金９ｃの３層構造となっている。銅９ａは基板８の
表面に形成されており、その一部が電極を構成する部分
となっている。ニッケル９ｂは、その上に金９ｃを形成
するためのバリやメタル層として機能する。金９ｃは電
解メッキや無電解メッキにて形成されるが、その表面に
はメッキ工程で金９ｃ内に取り込まれたニッケル９ｂ
が、酸化物や水酸化物などのニッケル化合物３０として
出現している。このニッケル化合物３０は半田の濡れ性
が悪く、半田の電極９への接合を阻害する接合阻害物で
ある。なお、接合阻害物としては、金９ｃの表面に付着
した有機物も含まれる。したがって、プラズマ処理によ
るスパッタリングを行うことにより、プラズマ中のイオ
ンや、電子等の粒子３１を金９ｃの表面に衝突させ、接
合阻害物を除去する。
【００２９】この後、図３（ａ）に示すように、半田バ
ンプ２を被接合部である電極９に位置合せし、次いで図
３（ｂ）に示すように半田バンプ２を電極９上に移載す
る。このとき、半田バンプ２と電極９の当接面には仮固
定剤１６が介在しており、前述のように仮固定剤１６の
粘度は電子部品１を基板８の電極９上に仮固定するのに
十分な値であるため、電子部品１は基板８の搬送時に位
置ずれを起こすことなく電極９上に保持される。
ンプ２を被接合部である電極９に位置合せし、次いで図
３（ｂ）に示すように半田バンプ２を電極９上に移載す
る。このとき、半田バンプ２と電極９の当接面には仮固
定剤１６が介在しており、前述のように仮固定剤１６の
粘度は電子部品１を基板８の電極９上に仮固定するのに
十分な値であるため、電子部品１は基板８の搬送時に位
置ずれを起こすことなく電極９上に保持される。
【００３０】電子部品１が移載された基板８は、この後
リフロー工程に送られる。図４（ａ）に示すように、基
板８はリフロー炉２０に送り込まれ、予熱ゾーン２１、
均熱ゾーン２２、本加熱ゾーン２３を順次通過する。予
熱ゾーン２１、均熱ゾーン２２、本加熱ゾーン２３にて
基板８を加熱することにより半田バンプ２を溶融・固化
させて、図３（ｃ）に示すように電子部品１を基板８に
半田付けする。
リフロー工程に送られる。図４（ａ）に示すように、基
板８はリフロー炉２０に送り込まれ、予熱ゾーン２１、
均熱ゾーン２２、本加熱ゾーン２３を順次通過する。予
熱ゾーン２１、均熱ゾーン２２、本加熱ゾーン２３にて
基板８を加熱することにより半田バンプ２を溶融・固化
させて、図３（ｃ）に示すように電子部品１を基板８に
半田付けする。
【００３１】このときの半田付けの過程を図４（ｂ）の
加熱プロファイルを参照して説明する。電子部品１の温
度は、予熱ゾーン２１を通過することにより上昇し、均
熱ゾーン２２にて所定時間の間予熱温度が保持される。
そして本加熱ゾーン２３を通過することにより温度は更
に上昇し、半田の融点温度Ｔｓ（１８３°Ｃ）を越えて
最高加熱温度Ｔｍａｘ（２３０°Ｃ）まで上昇する。こ
の加熱過程で半田バンプ２は溶融し、溶融半田が固化す
ることにより電極９に半田付けされる。このとき、半田
バンプ２の表面に存在していた酸化膜２ａや有機物等の
接合阻害物は既にプラズマ処理の過程において接合を阻
害しないレベルまで除去されている。また、半田溶融時
の接合部は仮固定材１６で覆われており、大気中の酸素
による再酸化が進行しない。
加熱プロファイルを参照して説明する。電子部品１の温
度は、予熱ゾーン２１を通過することにより上昇し、均
熱ゾーン２２にて所定時間の間予熱温度が保持される。
そして本加熱ゾーン２３を通過することにより温度は更
に上昇し、半田の融点温度Ｔｓ（１８３°Ｃ）を越えて
最高加熱温度Ｔｍａｘ（２３０°Ｃ）まで上昇する。こ
の加熱過程で半田バンプ２は溶融し、溶融半田が固化す
ることにより電極９に半田付けされる。このとき、半田
バンプ２の表面に存在していた酸化膜２ａや有機物等の
接合阻害物は既にプラズマ処理の過程において接合を阻
害しないレベルまで除去されている。また、半田溶融時
の接合部は仮固定材１６で覆われており、大気中の酸素
による再酸化が進行しない。
【００３２】したがって、通常の半田付けに必要とされ
るフラックスを使用せず、またリフロー炉１０中を低酸
素雰囲気とする必要なく、良好な半田付け性を得ること
ができる。この半田付け過程で揮発性の仮固定剤１６は
徐々に気化し、最高加熱温度Ｔｍａｘ（２３０°Ｃ）に
到達した時点では大部分が蒸発しており、半田付け後に
は完全に蒸発して接合部には残存しない。このため半田
付け後には被接合部周囲には有害な成分が残留せず、従
って従来のフラックスを使用する場合に必要とされた半
田付け後の洗浄を省略することができる。
るフラックスを使用せず、またリフロー炉１０中を低酸
素雰囲気とする必要なく、良好な半田付け性を得ること
ができる。この半田付け過程で揮発性の仮固定剤１６は
徐々に気化し、最高加熱温度Ｔｍａｘ（２３０°Ｃ）に
到達した時点では大部分が蒸発しており、半田付け後に
は完全に蒸発して接合部には残存しない。このため半田
付け後には被接合部周囲には有害な成分が残留せず、従
って従来のフラックスを使用する場合に必要とされた半
田付け後の洗浄を省略することができる。
【００３３】また、仮固定剤として、グリセリンと、有
機活性剤としてのアジピン酸との混合物を使用すること
もできる。この有機活性剤を加えた仮固定剤は、還元作
用の比較的弱いグリセリンにアジピン酸を加えることに
より、半田の酸化膜を除去する作用を強化することを目
的としたものである。このように有機活性剤を含んだ仮
固定剤には、従来のフラックスほどではないが酸化膜等
の接合阻害物を還元除去する作用がある。従って接合阻
害物によっては、有機活性剤を含んだ半田部に対するプ
ラズマ処理及び又は被接合部に対するプラズマ処理を省
略することが可能である。なお有機活性剤も揮発性有機
材料と同様に半田付け工程で消滅しなければならない。
アジピン酸の沸点は２０５℃であり、半田の融点温度よ
り高く、かつ基板８の最高加熱温度Ｔｍａｘよりも低い
沸点を有する。従って、有機活性剤としてのアジピン酸
は半田が溶融する時点まで半田の表面に残って半田の酸
化膜を除去し、その後は基板８の温度上昇とともに確実
に蒸発する。
機活性剤としてのアジピン酸との混合物を使用すること
もできる。この有機活性剤を加えた仮固定剤は、還元作
用の比較的弱いグリセリンにアジピン酸を加えることに
より、半田の酸化膜を除去する作用を強化することを目
的としたものである。このように有機活性剤を含んだ仮
固定剤には、従来のフラックスほどではないが酸化膜等
の接合阻害物を還元除去する作用がある。従って接合阻
害物によっては、有機活性剤を含んだ半田部に対するプ
ラズマ処理及び又は被接合部に対するプラズマ処理を省
略することが可能である。なお有機活性剤も揮発性有機
材料と同様に半田付け工程で消滅しなければならない。
アジピン酸の沸点は２０５℃であり、半田の融点温度よ
り高く、かつ基板８の最高加熱温度Ｔｍａｘよりも低い
沸点を有する。従って、有機活性剤としてのアジピン酸
は半田が溶融する時点まで半田の表面に残って半田の酸
化膜を除去し、その後は基板８の温度上昇とともに確実
に蒸発する。
【００３４】更に仮固定剤として、グリセリンや、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエ
チレングリコール、ポリエチレングリコールなどの活性
作用を有しかつ半田付け工程での被接合部の最高加熱温
度より高い沸点を有する高粘度の揮発性有機材料と、少
なくとも安息香酸、イソフタル酸、トリメジン酸、サリ
チル酸などの昇華性の活性剤のうちいずれか一つまたは
これらの複数を含むものとの混合物を用いても良い。こ
のような仮固定剤を用いることにより、上述の酸化膜除
去作用を強化させるとともに、揮発性有機材料および昇
華性活性剤を半田付けの加熱工程中で沸騰させることな
く昇華、揮発または蒸発させることができる。
チレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエ
チレングリコール、ポリエチレングリコールなどの活性
作用を有しかつ半田付け工程での被接合部の最高加熱温
度より高い沸点を有する高粘度の揮発性有機材料と、少
なくとも安息香酸、イソフタル酸、トリメジン酸、サリ
チル酸などの昇華性の活性剤のうちいずれか一つまたは
これらの複数を含むものとの混合物を用いても良い。こ
のような仮固定剤を用いることにより、上述の酸化膜除
去作用を強化させるとともに、揮発性有機材料および昇
華性活性剤を半田付けの加熱工程中で沸騰させることな
く昇華、揮発または蒸発させることができる。
【００３５】すなわち、突沸による電子部品の位置ずれ
が発生しないことで仮固定剤としての機能が完全に満足
され、酸化膜除去作用が強化されることで半田接合性を
確保することができ、しかも半田付け後には昇華や揮
発、蒸発により気化して半田接合部に残留しないことに
より、半田付け後の洗浄を不要にするというきわめて優
れた特性を備えることができる。
が発生しないことで仮固定剤としての機能が完全に満足
され、酸化膜除去作用が強化されることで半田接合性を
確保することができ、しかも半田付け後には昇華や揮
発、蒸発により気化して半田接合部に残留しないことに
より、半田付け後の洗浄を不要にするというきわめて優
れた特性を備えることができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、半田付けに先立って半
田部や被接合部をプラズマ処理した後に、半田部または
被接合部に、半田付け工程での加熱により消滅する仮固
定剤を塗布するようにしているので、移載後半田付けさ
れるまでの間の電子部品の位置ずれを防止することがで
きるとともに、フラックスを使用することなく半田付け
を行うことができる。また、仮固定剤は半田付け時の加
熱工程で消滅して半田付け後には基板上に残留しないの
で、半田付け後の洗浄を必要としない。
田部や被接合部をプラズマ処理した後に、半田部または
被接合部に、半田付け工程での加熱により消滅する仮固
定剤を塗布するようにしているので、移載後半田付けさ
れるまでの間の電子部品の位置ずれを防止することがで
きるとともに、フラックスを使用することなく半田付け
を行うことができる。また、仮固定剤は半田付け時の加
熱工程で消滅して半田付け後には基板上に残留しないの
で、半田付け後の洗浄を必要としない。
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品の側面
図 （ｂ）本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の断面
図
図 （ｂ）本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の断面
図
【図２】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田
付け方法の工程説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田付け方法
の工程説明図 （ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田付け方法
の工程説明図
付け方法の工程説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田付け方法
の工程説明図 （ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田付け方法
の工程説明図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田
付け方法の工程説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田付け方法
の工程説明図 （ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田付け方法
の工程説明図
付け方法の工程説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田付け方法
の工程説明図 （ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田付け方法
の工程説明図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田
付け方法のリフロー炉の断面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田付け方法
の加熱プロファイルを示すグラフ
付け方法のリフロー炉の断面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の半田付け方法
の加熱プロファイルを示すグラフ
【図５】本発明の一実施の形態の電極の拡大図
１ 電子部品 ２ 半田バンプ ２ａ 酸化膜 ８ 基板 ９ 電極 １３ 移載ヘッド １６ 仮固定剤 ２０ リフロー炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 35/363 Ｂ２３Ｋ 35/363 Ｚ Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｃ // Ｂ２３Ｋ 101:42
Claims (16)
- 【請求項１】電子部品を相互に半田により接合する半田
付け方法であって、電子部品に予め形成された半田部の
表面および半田部が接合される被接合部の表面に生成し
た接合阻害物を除去する工程と、前記半田部または被接
合部に半田付け工程での加熱によって消滅する仮固定剤
を塗布する工程と、前記電子部品の半田部を前記被接合
部に位置合せし前記仮固定材によって仮固定する工程
と、前記電子部品を加熱することにより前記半田部を溶
融・固化させて被接合部に半田付けする工程とを含むこ
とを特徴とする電子部品の半田付け方法。 - 【請求項２】前記接合阻害物を除去する工程が、プラズ
マ処理によるスパッタリングを利用して前記半田部と前
記被接合部の表面を清浄化する工程であることを特徴と
する請求項１記載の電子部品の半田付け方法。 - 【請求項３】前記仮固定材が、固形分を全く含まず、前
記半田付け工程における電子部品の最高加熱温度よりも
高い沸点を有する揮発性有機材料を主成分とすることを
特徴とする請求項１記載の電子部品の半田付け方法。 - 【請求項４】前記揮発性有機材料の粘度が０．５Ｐａｓ
以上であり、沸点が前記半田付け工程における電子部品
の最高加熱温度よりも高いことを特徴とする請求項３記
載の電子部品の半田付け方法。 - 【請求項５】前記揮発性有機材料が、少なくともグリセ
リン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ルのいずれかを含むことを特徴とする請求項３記載の電
子部品の半田付け方法。 - 【請求項６】前記仮固定材が、０．５Ｐａｓ以上の粘度
と前記半田付け工程における電子部品の最高加熱温度よ
りも高い沸点を有する揮発性有機材料と、半田の融点温
度より高く前記被接合部の最高加熱温度よりも低い沸点
を有する有機活性剤との混合物であることを特徴とする
請求項１記載の電子部品の半田付け方法。 - 【請求項７】前記有機活性剤がアジピン酸であることを
特徴とする請求項６記載の電子部品の半田付け方法。 - 【請求項８】前記仮固定材が、０．５Ｐａｓ以上の粘度
と前記半田付け工程における電子部品の最高加熱温度よ
りも高い沸点を有する揮発性有機材料と、昇華性の活性
剤との混合物であることを特徴とする請求項１記載の電
子部品の半田付け方法。 - 【請求項９】前記昇華性の活性剤が、少なくとも安息香
酸、イソフタル酸、トリメジン酸、サリチル酸のいずれ
かを含んでいることを特徴とする請求項８記載の電子部
品の半田付け方法。 - 【請求項１０】前記被接合部が金メッキ電極であり、前
記接合阻害物がニッケル化合物を含むことを特徴とする
請求項１記載の電子部品の半田付け方法。 - 【請求項１１】前記接合阻害物を除去する工程が、プラ
ズマ処理によるスパッタリングを利用して前記被接合部
の表面を清浄化する工程であることを特徴とする請求項
１０記載の電子部品の半田付け方法。 - 【請求項１２】電子部品を相互に半田により接合する電
子部品の半田付け方法であって、半田部または半田部が
接合される被接合部に半田付け工程での加熱によって消
滅する仮固定材を塗布する工程と、前記電子部品の半田
部を前記被接合部に位置合わせし前記仮固定材によって
仮固定する工程と、前記電子部品を加熱することによっ
て前記電子部品を溶融・固化させて被接合部に半田付け
する工程とを含むことを特徴とする電子部品の半田付け
方法。 - 【請求項１３】前記仮固定剤が、０．５Ｐａｓ以上の粘
度と前記半田付け工程における電子部品の最高加熱温度
よりも高い沸点を有する揮発性有機材料と、半田の融点
温度より高く前記被接合部の最高加熱温度よりも低い沸
点を有する有機活性剤との混合物であることを特徴とす
る請求項１２記載の電子部品の半田付け方法。 - 【請求項１４】前記有機活性剤がアジピン酸であること
を特徴とする請求項１３記載の電子部品の半田付け方
法。 - 【請求項１５】前記仮固定材が、０．５Ｐａｓ以上の粘
度と前記半田付け工程における電子部品の最高加熱温度
よりも高い沸点を有する揮発性有機材料と、昇華性の活
性剤との混合物であることを特徴とする請求項１２記載
の電子部品の半田付け方法。 - 【請求項１６】前記昇華性の活性剤が、少なくとも安息
香酸、イソフタル酸、トリメジン酸、サリチル酸のいず
れかを含んでいることを特徴とする請求項１５記載の電
子部品の半田付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11129623A JP2000049450A (ja) | 1998-05-25 | 1999-05-11 | 電子部品の半田付け方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-142679 | 1998-05-25 | ||
| JP14267998 | 1998-05-25 | ||
| JP11129623A JP2000049450A (ja) | 1998-05-25 | 1999-05-11 | 電子部品の半田付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000049450A true JP2000049450A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=26464961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11129623A Pending JP2000049450A (ja) | 1998-05-25 | 1999-05-11 | 電子部品の半田付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000049450A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2001044373A1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Conductive resin, electronic module using conductive resin, and method of manufacturing electronic module |
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| JP5110163B2 (ja) * | 2008-07-17 | 2012-12-26 | 株式会社村田製作所 | 部品内蔵モジュールの製造方法 |
| WO2021193150A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 三井金属鉱業株式会社 | 仮固定用組成物及び接合構造体の製造方法 |
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| JPH09192882A (ja) * | 1996-01-12 | 1997-07-29 | Uchihashi Estec Co Ltd | はんだ付け用液状フラックス |
-
1999
- 1999-05-11 JP JP11129623A patent/JP2000049450A/ja active Pending
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| KR102487799B1 (ko) | 2020-03-27 | 2023-01-13 | 미쓰이금속광업주식회사 | 임시 고정용 조성물 및 접합 구조체의 제조 방법 |
| US11945974B2 (en) | 2020-03-27 | 2024-04-02 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Composition for provisional fixation and method for producing bonded structure |
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