JP2002521851A - 半田合金の予備溶着物を用いて半田リフローによって電子部品を鑞付けする方法及びそのための鑞付けデバイス - Google Patents

半田合金の予備溶着物を用いて半田リフローによって電子部品を鑞付けする方法及びそのための鑞付けデバイス

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JP2002521851A
JP2002521851A JP2000563113A JP2000563113A JP2002521851A JP 2002521851 A JP2002521851 A JP 2002521851A JP 2000563113 A JP2000563113 A JP 2000563113A JP 2000563113 A JP2000563113 A JP 2000563113A JP 2002521851 A JP2002521851 A JP 2002521851A
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カルサック、クロード
コノ、ジル
サンザングレ、ティエリー
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レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード
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Abstract

(57)【要約】 複数の電子部品（２２）を基材（２０）にリフロー半田付けする本方法において、半田合金はこの半田合金が前記基材上の前記複数の部品への接続位置またはそれらの幾つかで予備溶着されること及び／または前記複数の部品上の位置／端子に予備溶着されることにおいて使用され、硬化性接着剤が前記基材（２０）への結合位置に堆積され、ドライフラクシング作業が実行され、そこで、この基材はそれを励起または不安定種を含有し且つ実質的に帯電種フリーのフラクシング雰囲気と接触させることによってフラックスされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、基材（例えばプリント回路基板）に複数の電子部品をリフロー半田
付けするためのプロセスに関し、また、そのようなプロセスを実施するための半
田付け装置に関する。
【０００２】 半田付け作業を実行するのに最も一般的に使用される２つの方法は、「流動半
田付け」及び「リフロー半田付け」である。
【０００３】 第１の場合，すなわち流動半田付け，において、半田付けは、半田付けさせら
れるべき電子部品を載せた基板を、タンク中に入れられた半田浴をノズルによっ
て循環させることにより得られる液状半田合金の１つ以上の流動波と接触させる
ことによって行われる。概して、酸化物や有機不純物などの除去のために、基板
は上流ゾーンでフラックススプレーやフラックスフォームを用いて予備フラック
スされ、その後、予備加熱されて予め堆積したフラックスを活性化して、半田付
けされるべき表面を清浄化する。
【０００４】 第２の「リフロー」半田付け技術においては、例えば、プリント回路上に、そ
の上に半田付けされるべき部品が配置される前に、金属合金とフラックスとの混
合物を含有する半田ペーストをスクリーン印刷することにより、ある量の半田合
金が回路上の部品への接続位置で使用される。
【０００５】 他の最近の技術では、半田合金が基材上に部品との接続位置で１回または複数
回予備溶着され、予備溶着スポットがリフローされ（「リフロー」）、一般には
先にリフローされた予備溶着スポットの表面を平面化する作業［「バンプ」の形
成−工業的に入手可能なＳＩＰＡＤ（登録商標）やＯＰＴＩＰＡＤ（登録商標）
プロセスへの参照がなされてもよい］が続けられるか、或いは、ある部品の場合
は実際の部品の端子上に半田合金が予備溶着される。
【０００６】 部品を基材上に配置する作業が実行されるのは、その後である。 部品を提供された基材は、その後、リフローオーブン中へと挿入され、金属合
金をリフローさせ且つペーストまたは予備溶着材料中に含まれるフラクシング元
素が活性化されるのを可能とするのに必要な量の熱を提供する。
【０００７】 流動半田付けの場合のように、この技術は、半田付けされるべき表面を清浄化
するためにフラックスの使用を必要とする。これらフラックスの使用は、特には
それらのコスト及びそれらが基板上に残す残留物，これは設計された電子基板の
信頼性の問題を生ずる傾向にある，のせいで、ある数の欠点を有している。それ
ゆえ、これら技術では、半田付けの後に基板を清浄化するための付加的な工程，
その工程は、通常、その使用が現在施行されている規則によって厳しく制限され
る傾向にある塩素化溶剤を用いる，を提供することが必要である。その上、この
付加的な清浄化工程は、回路製造のコストを顕著に増加させる傾向にある。
【０００８】 さらに、マイクロエレクトロニクス産業においては、特には、この分野でＢＧ
Ａ或いはフリップチップと呼ばれる部品のような回路への接続のために非常に多
数の接続部及び複雑な幾何を有する新しいタイプの部品の出現とともに、小型化
及び回路上での極端に高い集積度（部品上の入出力数）に向けて進む強い傾向が
ある。
【０００９】 例えば、ＢＧＡ部品の性能は産業にとって極めて魅力的であるが、これら部品
は、特には、半田接続及び継手は部品の側部に沿っておらず部品の下に位置して
おり（従来のリードの形態において）、清浄化すること及び修理することの双方
を非常に困難なものとしているという事実のせいで、ある数の欠点も有している
ことは公知である。
【００１０】 これら新たな部品及び新たな半田堆積技術に関して、１９９７年７月／８月の
雑誌「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ」の中の様々な記事への参照がな
されてもよい。
【００１１】 本出願人の名義の文献ＥＰ−６５８，３９１及びＥＰ−７４７，１５９は、半
田付け或いは錫めっき前の、励起または不安定化学種を含有し且つ実質的に帯電
種のないガス混合物を用いたドライフラクシングについてのプロセス及びプラン
トを提案している。
【００１２】 本出願人によって成し遂げられた研究は、これらプロセスはリフロー半田付け
の場合に，特には新世代の部品についてリフロー条件が改良されるのを可能とす
るために，さらに改良され得ることを示している。
【００１３】 本発明の主題は、上述した問題に対する技術的応答を提供することにある。
【００１４】 それゆえ、本発明の主題は、複数の電子部品を基材へリフロー半田付けするプ
ロセスであって、 − 一定量の半田合金が使用され、 − 前記複数の部品は前記基材への接続位置に配置され、及び − 前記複数の部品を半田付けする実際の作業は前記半田合金を用い前記基材
を熱処理することによって実行され、 以下の： − 前記半田合金は、 ｉ）前記半田合金は前記基材上の前記複数の部品への接続位置または それらの幾つかに１回以上予備溶着され、その後、前記予備溶着 したスポットはリフロー作業を受けること、及び ｊ）前記半田合金は前記複数の部品上の位置／端子に１回以上予備堆 積され、その後、前記予備溶着したスポットはリフロー作業を 受けること の１つ以上に従って使用されることと、 − 前記複数の部品を配置する工程の前に硬化性接着剤が前記基材への結合位
置に堆積され、その後、前記接着剤は硬化されて、前記複数の部品を前記基材に
前記結合位置で結合することと、 − 前記半田付けする作業の前にドライフラクシング作業が実行され、そこで
前記基材はそれを大気圧近傍の圧力でフラクシング雰囲気と接触させることによ
りフラックスされ、前記フラクシング雰囲気は励起または不安定種を含有し且つ
実質的に帯電種フリーであることと を組み合わせて実施することを特徴とする。
【００１５】 本発明に係るプロセスは、 − 前記フラクシング雰囲気は初期フラクシングガスを放電に通過させること
によって得られること、 − 前記初期フラクシングガスは水素を含有する還元性ガス混合物を具備する
こと、 − 前記フラクシング雰囲気は励起または不安定種を形成するデバイスのガス
引出口で得られ、前記デバイス中で前記初期フラクシングガスが転化（transfor
m）されること、 − 前記基材をフラクシングする作業は接着剤を堆積する前またはその後に実
行されること、 − 前記基材をフラクシングする作業は前記複数の部品が前記基材上に配置さ
れた後に実行されること、 − 前記プロセスは、続いて、前記半田合金を用い前記基材を大気圧近傍の圧
力で処理雰囲気と接触させることによって前記複数の部品の半田付けを実行する
ための前記基材の熱処理を行い、前記処理雰囲気は励起または不安定化学種を含
有し且つ実質的に帯電種フリーであり、前記雰囲気は初期処理ガスを放電に通過
させることにより得られ、前記基材の熱処理は前記放電の作用のもとで加熱され
た前記化学種によって得られること、 − 前記初期処理ガスは水素を含有する還元性ガス混合物を具備すること、 − 前記処理雰囲気は励起または不安定種を形成するデバイスのガス引出口で
得られ、前記デバイス中で前記初期処理ガスが転化されること、 − 前記複数の部品を配置する工程及び半田付けする工程は前記基材の両主面
で実行され、前記フラクシング作業は励起または不安定化学種を形成する２つの
デバイスによって実行され、それぞれのデバイスは前記基材の面の１つと向かい
合っていること、 − 前記複数の部品を配置する工程及び半田付けする工程は前記基材の両主面
で実行され、前記処理作業は励起または不安定化学種を形成する２つのデバイス
によって実行され、それぞれのデバイスは前記基材の面の１つと向かい合ってい
ること、 − 前記プロセスは、前記半田付けの後に、不活性ガスを含有する冷却雰囲気
に前記基材を通過させることによって前記基材を冷却することをさらに含むこと
、及び − 前記合金予備溶着物は、リフローの後に、その表面を平面化する作業を受
けること の１つ以上をさらに含んでもよい。
【００１６】 また、本発明の主題は、上記のプロセスを実行するための、複数の電子部品を
半田合金を用いて支持体にリフロー半田付けする装置にあり、それは、基材への
接続位置で半田付けされるべき前記複数の部品を少なくとも１つの面の上に載せ
た複数の基材を搬送する部材を具備し、前記搬送部材は、前記複数の基材を搬送
して前記基材への結合位置に存在する接着剤のスポットが硬化されるのを可能と
する第１の手段に通過させるのとともに励起または不安定化学種を含有し且つ実
質的に帯電種フリーのフラクシング雰囲気を形成する少なくとも１つのデバイス
を具備する第２の手段に通過させ、前記フラクシング雰囲気は前記基材がドライ
フラクシングを受ける目的で大気圧近傍の圧力で使用され得ることを特徴とする
。
【００１７】 本発明の一態様によると、前記第２の手段は前記第１の手段の上流に配置され
る。 本発明の他の態様によると、前記第２の手段は前記第１の手段の下流に配置さ
れる。
【００１８】 有利には、その装置は、前記搬送部材に沿って前記第１及び第２の手段の下流
に、励起または不安定化学種を含有し且つ実質的に帯電種フリーの処理雰囲気を
形成するための少なくとも１つのデバイスを含み、前記処理雰囲気の温度はそれ
を前記複数の部品の実際の半田付けを実行する目的で前記基材の熱処理を実行す
るのに使用可能とする。
【００１９】 表現「大気圧近傍の圧力」は、本発明によると、有利には範囲［０．１×１０ 5 Ｐａ、３×１０5Ｐａ］内にある圧力を意味するものと理解されるべきである。
【００２０】 上記を読むことで理解されるように、本発明によると、複数の部品が半田付け
される「基材」は、その産業で使用される様々な基材、及び、勿論、半田付けさ
れるべき電子部品に依存して本質的に非常に多様であってもよい。実例として、
基材は、プリント回路タイプ（それらの表面状態または仕上げが如何様であって
も）など，例えばハイブリッド回路のような金属化セラミック基材，や全体をカ
プセル化するプロセスにおいて回路が半田付けされるパッケージの底であっても
よい。
【００２１】 同様に、関連する部品は、それらがカプセル化されていようとベアチップ部品
であろうと（ＢＧＡ、ＭＣＭ、フリップチップなど）、従来の受動または能動電
子部品からより複雑であり且つ取扱いが困難な部品までにわたって極めて多様で
あってもよい。本発明に係る「部品」はまた、他の基材に或いはカプセル化の前
にパッケージの底に半田付けされる回路からなるものでもよい。
【００２２】 さらなる特徴及び利益は、単に例の目的で与えられる以下の記載から及び添付
の図面，そこで、 − 図１は、本発明に係るプロセスを実施するための半田付け装置の概略図
であり、 − 図２は、図１の装置の組み立てにおいて使用される励起または不安定化
学種を形成するためのモジュールの一例の概略断面図である， を参照して明らかとなるであろう。
【００２３】 図１は、本発明に係るプロセスの実施に好適なリフロー半田付け装置の一般図
を示している。 この装置は、点線で示され、筐体１４内に配置されて２つのガイドローラ１６
及び１８，それらの少なくとも一方が駆動される，に掛け渡されたベルト１２を
有する搬送部材１０を具備している。
【００２４】 この図に示されるように、２０のような一組のプリント回路基板がベルト１２
上に配置され、それら基材の主面の少なくとも１つの上には、半田付けされる２
２のような一組の電子部品が配置されている。
【００２５】 それら電子部品は、半田，例えば錫と鉛との合金，のスポットが予備溶着され
た接続位置に配置されており、それらスポットはそれらのリフロー後に平面化さ
れる。そのうえ、想定される用途に適した硬化性接着剤のスポットが、基板への
好適な結合位置（例えば、プリント回路基板のポリマー表面上の２つの接続位置
の間）に堆積されて、それら部品がそれらの半田付けの間に所定の位置に維持さ
れることを保証している。
【００２６】 ベルト１２は、部品２２を載せたプリント回路基板２０が、堆積した接着剤が
伝熱によって（例えば放射によって）硬化させられるのを可能とする第１のステ
ーション２４を通り、その後、基材をドライフラクシングするための第２のステ
ーション２６を通って搬送されるのを保証する。
【００２７】 最後に、ベルト１２は、第２のステーション２６の下流で、基板２０が冷却ス
テーション３０へと搬送され、そこでそれら基板が窒素系雰囲気中に配置される
のを保証する。
【００２８】 この図１に示されるように、第２のフラクシングステーション２６は、処理ス
テーション２８と併合されているものとみなされてもよく、それらステーション
の双方は、励起または不安定化学種を具備し且つ実質的に帯電種フリーの処理及
びフラクシングガスを形成するためのモジュール３２によって構成されている。
【００２９】 この図１において、それら部品２２は基板２０の一方の主面上に配置され、励
起または不安定種を形成するためのモジュール３２はこの面に向けられていると
仮定されている。 当業者には明白であるように、それら部品２２がそれぞれの基板２０の互いに
対向する両主面上に配置される場合、その装置は、それぞれ基板２０の主面の一
方と対向して配置された励起または不安定化学種を形成するための２つのモジュ
ール３２を具備してもよい。
【００３０】 モジュール３２の機能は、有利には還元性ガス混合物，例えば窒素と水素とに
基づき必要であれば水蒸気が添加された，を含有する初期フラクシングガスを放
電に通過させることにあり、その放電の内側で、初期ガスはモジュールのガス引
出口で励起または不安定ガス種を含有し且つ実質的に帯電種フリーのフラクシン
グ雰囲気を生成するように転化される［遠隔プラズマ状態（remote-plasma situ
ation）］。
【００３１】 図２は、そのような化学種を生成し得るモジュール３２の一例の断面図を示し
ている。 この図は、モジュール３２が例えば金属ブロック３６の内面によって形成され
た第１の管状電極３４を具備し、その中に、誘電体材料３８，例えばセラミック
，からつくられた管によって形成されたアセンブリが中心を共有して配置され、
その内面上に金属被覆によって第２の電極４０，その厚さは図２においては明確
化のために誇張されている，が堆積されているのを示している。
【００３２】 誘電体管３８及び第２の電極４０は、第１の電極３４とともに管状ガス通路４
２を、及びその内側に冷却液が循環する内容積４４を規定している。 ブロック３６は正反対に位置する２つの縦のスロット４６及び４８を有してお
り、それらは、通路４２内で転化（励起）されるべき初期処理ガスのための引入
口と、励起または不安定ガス種を含有するが実質的に帯電種フリーの処理または
フラクシング雰囲気の流れのための引出口とをそれぞれ形成している。
【００３３】 スロット４６及び４８は、キャビティ４２の軸方向の長さ全体にわたって延在
している。 ブロック３６は、有利には、第１の電極３４の周囲に、冷媒，例えば水，の流
れのための５０のような複数のダクトをさらに含む。
【００３４】 図２はまた、ガス引き入れスリット４６が、ブロック３６に取り付けられ且つ
初期ガスを供給するためのパイプ５６を有する容器５４内に形成された均質化チ
ャンバ５２と連絡しているのを示している。
【００３５】 そのモジュールは、ガス通路４２内を流れるガス混合物中に放電を生じさせ、
それを構成する気体分子をイオン化によって励起し、したがって、プリント回路
基板２０（図１）の外側表面を脱酸素及び汚染除去する励起または不安定化学種
，特にはＨ・またはＨ2 ・ラジカル，を生成するように設計された高電圧高周波発
生器５８によって完成する。
【００３６】 本発明に係る電子部品をプリント回路基板に半田付けするプロセスは、ここで
は以下の方法で実行される。 以下では、それら部品との接続位置に半田合金が予備溶着され、リフローされ
、その後、平面化された基材２０が使用されるものと仮定する。
【００３７】 本発明によると、上述のように、接着剤のスポットは基材への結合位置に堆積
され、それら部品が半田付けの間に所定の位置に維持されるのを保証する。 次に、それら部品は接続位置に配置され、その後、そのように準備された基材
は搬送部材上，特にはベルト１２上，に配置される。 その後、後者は、ローディングステーションから接着剤を硬化させるための第
１のステーション２４へと基材を搬送し、回路が予備加熱される。
【００３８】 次のフェーズの間、基材は、図２を参照して上述した励起または不安定化学種
を形成されるためのモジュール３２へと搬送され、そこで、基材は、一方ではモ
ジュール３２によって送出される化学種の作用によるフラクシング作業を受け、
他方では及び同時に放電の効果によるこれら励起種への伝熱の作用によってそれ
ら部品は基材に半田付けされる。 そのプロセスは、ここでは、冷却ステーション３０へと送出される窒素流の作
用によって冷却工程を続ける。
【００３９】 図１を参照して説明した代表的な例においては、硬化熱処理及び基板の予備加
熱の第１工程は特定のステーション２４によって実行されることが仮定されてい
る。 しかしながら、変形として、この先の加熱を、励起化学種を生成するためのモ
ジュール３２によって出力される加熱されたガスによって実行することが可能で
ある。
【００４０】 そのうえ、接着剤による結合位置のコーティング前に、モジュール３２と同一
のモジュールによって送出される励起または不安定化学種により基材をフラクシ
ングする工程を提供することも可能である。 最後に及び示されていない一態様によると、１つの及び同じモジュールによっ
てではなく、２つの連続した別々のモジュール３２によって、基材のフラクシン
グ及び半田付け熱処理を実行することは可能であり、本発明の範囲内にある。
【００４１】 実際の半田付けの前にドライフラクシング工程を用いる上述した本発明は、塩
素化溶剤を使用するその次の清浄化工程を回避しつつ、そのようにして得られる
半田継手の品質を相当に改良することを可能とすることが理解されるべきである
。
【００４２】 実際、上述した本発明が、フラックスなしで及び従来の半田ペーストなしでリ
フロー半田付けを実行することを可能とし、それゆえ、遥かにより大きな保証と
ともにその次の回路清浄化作業を回避することを可能とし、したがって、塩素化
溶剤の使用をａ ｆｏｒｔｉｏｒｉすることが見られるかも知れない。
【００４３】 − 半田継手を形成するのに必要な半田合金は基材への接続位置に及び／また
は実際の部品上の位置／端子に予備溶着したスポットによって供給され、この全
体はケミカルフラックスの存在なしである（予備溶着スポット／リフロー／好ま
しくは平面化）； − それゆえ、フラックスは例の通りそれら部品を所定の位置に保持するその
機能を果たすことができないので、それら部品を配置する工程の前に、硬化性接
着剤が基材への結合位置に堆積され、その後、この接着剤は硬化されて、それら
部品を基材に結合位置で結合する； − 基材をドライフラクシングする作業は、この基材を大気圧近傍の圧力で励
起または不安定種を具備するが実質的に帯電種フリーのフラクシング雰囲気に接
触させることによって実行される（接着剤を堆積する前または後、或いはそれら
部品を基材上に配置した後）； − 有利には、実際のリフロー熱処理は放電からの出力として得られるものの
ような高温活性種を用いて実行されて（清浄化、脱酸素など）、半田付けの間に
おける酸化現象を回避することを可能とし、それゆえ、実質的に濡れ性能を改良
することだけでなく、再度この段階で、ラインの上流でのフラックスの不足を緩
和する。
【００４４】 それゆえ、本発明の工程の組み合わせは提起された問題に対して効果的な応答
を提供し、したがって、それが高い信頼性を維持しつつ環境に関する国際協定が
厳格に規制する清浄化工程を回避（折り合いをつけることは非常に困難であるよ
うに思われるかも知れない目標）してより高い集積度へ向けて進むことが望まれ
るマイクロエレクトロニクスにおける動かし得ない趨勢に適合させられるのを可
能とすることが分かるであろう。
【００４５】 本発明は特定の態様に関連して記載されたが、それは、それによって制限され
るものではなく、逆に、特許請求の範囲のコンテクストにおいて当業者に明白な
修飾及び変形が可能である。
【００４６】 このように、本発明は、上記において、基材の経路に処理またはフラクシング
雰囲気を形成するためのモジュール（或いは、一面当たり１つのモジュール）を
配置することによって例証されたが、勿論、幾つかのモジュールを直列及び／ま
たは並列に存在させて必要な効果を得るのを可能とすることが想像されてもよく
、また、（それぞれのユーザサイトの場合に依存して）所望の効果を得るために
基材の一方またはそれぞれの面と対向して単一のモジュール（処理用であろうと
フラクシング用であろうと）を配置し、そのモジュールを通り過ぎる連続通過を
実行することを想像することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るプロセスを実施するための半田付け装置の概略図。
【図２】 図１の装置の組み立てにおいて使用される励起または不安定化学種を形成する
ためのモジュールの一例の概略断面図。
【符号の説明】
１０…搬送部材 １２…ベルト １４…筐体 １６，１８…ガイドローラ ２０…プリント回路基板 ２２…電子部品 ２４…第１のステーション ２６…第２のステーション ２８…処理ステーション ３０…冷却ステーション ３２…モジュール ３４…第１の管状電極 ３６…金属ブロック ３８…誘電体管 ４０…第２の電極 ４２…管状ガス通路 ４４…内容積 ４６，４８…スロット ５０…ダクト ５２…均質化チャンバ ５４…容器 ５６…パイプ ５８…高電圧高周波発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 コノ、ジル フランス国、エフ−91120 パレソー、レ ジダンス・デュ・ヴァル １ (72)発明者 サンザングレ、ティエリー フランス国、エフ−94230 カシャン、リ ュ・デュ・ロワン 33 Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AC01 CC33 CD15 CD21

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の電子部品（２２）を基材（２０）にリフロー半田付け
    する方法であって、その間、 一定量の半田合金が使用され、 前記複数の部品（２２）は前記基材への接続位置に配置され、及び 前記複数の部品（２２）を半田付けする作業は前記半田合金を用い前記基材（
    ２０）を熱処理することによって実行され、 以下の、 前記半田合金は、 ｉ）前記半田合金は前記基材上の前記複数の部品への接続位置または それらの幾つかに１回以上予備溶着され、その後、前記予備溶着 したスポットはリフロー作業を受けること、及び ｊ）前記半田合金は前記複数の部品上の位置／端子に１回以上予備堆 積され、その後、前記予備溶着したスポットはリフロー作業を受 けること の１つ以上に従って使用されることと、 前記複数の部品を配置する工程の前に硬化性接着剤が前記基材（２０） への結合位置に堆積され、その後、前記接着剤は硬化されて、前記複数の 部品を前記基材に前記結合位置で結合することと、 前記半田付けする作業の前にドライフラクシング作業が実行され、そこ で前記基材はそれを大気圧近傍の圧力でフラクシング雰囲気と接触させる ことによりフラックスされ、前記フラクシング雰囲気は励起または不安定 種を含有し且つ実質的に帯電種フリーであることと を組み合わせて実施することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記フラクシング雰囲気は初期フラクシングガスを放電に通
    過させることによって得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記初期フラクシングガスは水素を含有する還元性ガス混合
    物を具備することを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記フラクシング雰囲気は励起または不安定種を形成するデ
    バイスのガス引出口で得られ、前記デバイス中で前記初期フラクシングガスが転
    化されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記基材（２０）をフラクシングする作業は接着剤を堆積す
    る前またはその後に実行されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれ
    か１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記基材をフラクシングする作業は前記複数の部品が前記基
    材上に配置された後に実行されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
    れか１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記半田合金を用い前記基材を大気圧近傍の圧力で処理雰囲
    気と接触させることによって前記複数の部品の半田付けを実行するための前記基
    材の熱処理を続いて行い、前記処理雰囲気は励起または不安定化学種を含有し且
    つ実質的に帯電種フリーであり、前記雰囲気は初期処理ガスを放電に通過させる
    ことにより得られ、前記基材の熱処理は前記放電の作用のもとで加熱された前記
    化学種によって得られることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項
    に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記初期処理ガスは水素を含有する還元性ガス混合物を具備
    することを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記処理雰囲気は励起または不安定種を形成するデバイスの
    ガス引出口で得られ、前記デバイス中で前記初期処理ガスが転化されることを特
    徴とする請求項７または請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記複数の部品を配置する工程及び半田付けする工程は前
    記基材（２０）の両主面上で実行され、前記フラクシング作業は励起または不安
    定化学種を形成する２つのデバイス（３２）によって実行され、それぞれのデバ
    イスは前記基材の面の１つと向かい合っていることを特徴とする請求項４に記載
    の方法。
  11. 【請求項１１】 前記複数の部品を配置する工程及び半田付けする工程は前
    記基材（２０）の両主面上で実行され、前記処理作業は励起または不安定化学種
    を形成する２つのデバイス（３２）によって実行され、それぞれのデバイスは前
    記基材の面の１つと向かい合っていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記半田付けの後に、不活性ガスを含有する冷却雰囲気に
    前記基材を通過させることによって前記基材を冷却することをさらに含むことを
    特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記複数の部品が配置される前に、前記予備溶着物はその
    表面を平面化する作業を受けることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいず
    れか１項に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の方法を実
    施するための、複数の電子部品（２２）を半田合金を用いて支持体（２０）にリ
    フロー半田付けする装置であって、基材への接続位置で半田付けされるべき前記
    複数の部品（２２）を少なくとも１つの面の上に載せた複数の基材（２０）を搬
    送する部材（１０）を具備し、前記搬送部材（１０）は、前記複数の基材を搬送
    して前記基材（２０）への結合位置に存在する接着剤のスポットが硬化されるの
    を可能とする第１の手段（２４）に通過させるのとともに励起または不安定化学
    種を含有し且つ実質的に帯電種フリーのフラクシング雰囲気を形成する少なくと
    も１つのデバイス（２８）を具備する第２の手段に通過させ、前記フラクシング
    雰囲気は前記基材がドライフラクシングを受ける目的で大気圧近傍の圧力で使用
    され得ることを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】 前記第２の手段は前記第１の手段の上流に配置されたこと
    を特徴とする請求項１４に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記第２の手段は前記第１の手段の下流に配置されたこと
    を特徴とする請求項１４に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記搬送部材に沿って前記第１及び第２の手段の下流に、
    励起または不安定化学種を含有し且つ実質的に帯電種フリーの処理雰囲気を形成
    するための少なくとも１つのデバイス（２８）を含み、前記処理雰囲気の温度は
    それを前記複数の部品の実際の半田付けを実行する目的で大気圧近傍の圧力で前
    記基材の熱処理を実行するのに使用可能とすることを特徴とする請求項１４乃至
    請求項１６のいずれか１項に記載の装置。
JP2000563113A 1998-07-30 1999-07-08 半田合金の予備溶着物を用いて半田リフローによって電子部品を鑞付けする方法及びそのための鑞付けデバイス Pending JP2002521851A (ja)

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