JP2005019427A

JP2005019427A - 超音波はんだ付け方法

Info

Publication number: JP2005019427A
Application number: JP2003177731A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Funaki; 達弥舟木
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】Ａｌ電極の消失速度を抑制しながら、はんだを電極上に直接付着させることができ、かつ地球環境を汚染しない超音波はんだ付け方法を提供する。
【解決手段】Ａｌ電極３を有する電子部品１をＰｂを含まない溶融はんだ１１に浸漬し、この溶融はんだに超音波を印加してＡｌ電極３にはんだを直接付着させる。溶融はんだ１１は、主成分としてのＳｎ（１１ａ）と、Ｓｎに比べて酸化しやすい元素（１１ｂ）とを含有し、Ｓｎに比べて酸化しやすい元素は、溶融はんだ中で酸化物として固体状態で存在する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＳｎを主成分とする鉛フリーはんだを電子部品のＡｌ電極またはＡｌ合金電極上に、直接超音波はんだ付けする方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開昭６２−１０４１４３号公報
【特許文献２】特公平５−４８０９号公報
従来、ＡｌまたはＡｌ合金からなる電極上にはんだバンプを形成するには、Ａｌ電極とはんだバンプとの接合性を改善するため、Ａｌ電極上にＡｕ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉなどの下地金属を予め形成しておく必要があった。しかし、この場合には下地金属の形成工程が増えるとともに、電極部以外の部分に下地金属がめっきあるいは蒸着されないように、マスクを形成しなければならず、工程が煩雑になるという欠点があった。
【０００３】
この欠点を解消するため、特許文献１では、下地金属を用いずに、溶融はんだに超音波を印加してＡｌまたはＡｌ合金からなる電極上に直接はんだバンプを形成する方法が提案されている。
Ａｌ電極とはんだとの直接接合メカニズムは、次のように説明されている。すなわち、ＡｌまたはＡｌ合金からなる電極部に溶融はんだを接触させ、この溶融はんだに超音波を印加すると、過圧と負圧とが生じ、この負圧部で溶融はんだが引き裂かれ、空洞が生じる。この現象はキャビテーション（空洞現象）と呼ばれる。この空洞は正の半サイクル時に溶融はんだの液圧によって押し潰されて瞬時に壊滅し、この時のはんだ原子の衝突により強力な衝撃波が局所的に発生する。このように発生した衝撃波がＡｌ電極表面に強い衝撃を与えてピット（クレーター状の凹み）を形成し、Ａｌ電極表面の酸化膜が破壊されるとともに、露出したＡｌ電極の新生面にはんだ付けが行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、超音波はんだ付け法は、上記メカニズムから容易に推察されるように、Ａｌ電極表面に与えられる強い衝撃により形成されるピットは、電極表面の酸化膜だけでなくＡｌそのものも浸食し、Ａｌがはんだ中に消失してゆく現象が生じる。
【０００５】
超音波はんだ付け法を応用し、ＳｉチップまたはＳｉウエーハの厚膜Ａｌ電極（電極厚み：１．５μｍ以上）に、Ｓｎ−３７Ｐｂ−５Ａｇはんだを直接接合して、はんだバンプを形成する方法が提案されている。ここで、Ａｌ電極の厚みを１．５μｍ以上としているのは、上述したようにはんだバンプ形成時にＡｌ電極が完全に消失してしまうのを防止するためである。しかし、近年のＳｉチップやＳｉウエハのＡｌ電極の厚みは１μｍ以下の場合が多く、超音波を利用したＡｌ電極とはんだの直接接合によるはんだバンプ形成ができない場合が多い。また、はんだ中にＰｂを含有する点で、地球環境の観点から問題がある。
【０００６】
特許文献２には、Ａｌを主成分とする電極上に、Ｚｎを含み、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｌから選ばれた元素の合金である第１はんだバンプを超音波を印加して形成し、第１はんだバンプの上にＺｎを含まない第２はんだバンプを第１はんだバンプの融点より低い温度でかつ第１はんだバンプを実質的に溶融させないで積層する方法が提案されている。しかし、この方法では異なる方法で２段積層のはんだバンプを形成しなければならないので、工程数が増加し、工程数を削減できる超音波はんだ付け法の利点を損なうことになる。また、Ａｌ電極の消失抑制に関しては、特許文献２に「第１はんだバンプのはんだ組成がＰｂ、Ｓｎ及びＺｎから成る場合において、Ｐｂの組成比を増加してゆくと、溶融はんだによるＡｌの溶食速度が遅くなる傾向にある」と記述されている。ここでは、消失抑制元素としてＰｂが挙げられているが、Ｐｂは地球環境の観点からはんだに添加することに問題があり、消失抑制元素として添加あるいは添加量を増やすことはできない。
以上のような理由により、超音波はんだ付け法は有用な方法ではあるが、殆ど普及していないのが現状である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、Ａｌ電極またはＡｌ合金電極の消失速度を抑制しながら、はんだを電極上に直接付着させることができ、かつ地球環境を汚染しない超音波はんだ付け方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、Ａｌ電極またはＡｌ合金電極を有する電子部品をＰｂを含まない溶融はんだに浸漬し、この溶融はんだに超音波を印加してＡｌ電極またはＡｌ合金電極にはんだを直接付着させる方法において、上記溶融はんだは、主成分としてのＳｎと、Ｓｎに比べて酸化しやすい元素とを含有し、上記Ｓｎに比べて酸化しやすい元素は、溶融はんだ中で酸化物として固体状態で存在することを特徴とする超音波はんだ付け方法を提供する。
【０００９】
従来の超音波はんだ付け方法は、Ａｌ電極の消失速度が速く、はんだ付け時にＡｌ電極が完全に消失してしまい、Ａｌへのはんだ付けができない場合が多い。そこで、Ａｌ電極の消失速度を抑制できるはんだ組成を検討したところ、はんだの主成分であるＳｎに、Ｓｎより酸化しやすい元素を添加することが有効であることを発見した。この元素は、溶融はんだ内に溶けた状態では効果がなく、溶融はんだ中で酸化物として固体状態で存在することが必要である。このような酸化物の存在が、超音波の印加による負圧部での衝撃波エネルギーを抑制し、衝撃によるピット形成に起因するＡｌ消失を抑制すると考えられる。
さらに詳しく説明すると、溶融はんだに超音波を印加すると、過圧と負圧とが生じ、この負圧部で空洞が生じる。しかし、実際は負圧部にある空洞核（空洞が発生しやすい種のようなもの）を核として空洞が発生する。空洞核は、溶存大気やゴミ、あるいは本発明の酸化物などである。本発明のはんだでは、酸化物を含んでいるために空洞核の濃度が高いので、一般的なはんだと比べて空洞は低エネルギーで発生しやすく、かつ空間密度も高い。換言すると、小さな空洞が多数発生する。壊滅エネルギーの小さい空洞が多数存在するので、Ａｌ電極に対して小さな衝撃波が多数当たり、微小なピットが多数形成される。そのため、はんだの付着を促進させつつ、Ａｌ電極の消失を抑制することができる。
上記のようにＡｌの消失速度を抑制できるので、Ａｌ電極またはＡｌ合金電極とはんだとを直接接合する方法としての超音波はんだ付け方法の適用範囲が広がる。つまり、Ａｌが消失するまでに時間がかかるので、Ａｌ電極またはＡｌ合金電極の厚みが１．５μｍ以下と薄い近年のＳｉチップやＳｉウエハにも適用できる。
本発明では、Ａｌ消失抑制元素としてＰｂを含有しないので、地球環境を汚染することがない。
【００１０】
超音波はんだ付けの具体的方法としては、特許文献１に記載された種々の方法を用いることができる。例えば、電子部品を溶融はんだ内に浸漬し、超音波振動子を挿入して溶融はんだに超音波を印加してもよいし、溶融はんだ槽自体を超音波振動させて溶融はんだに超音波を印加してもよい。また、超音波振動できるはんだごてを用い、電極に溶融はんだを接触させると同時に、溶融はんだに超音波を印加してもよい。
本発明において、Ａｌ合金電極とは、Ａｌを主成分とし、その中に例えば数％以下のＳｉやＣｕなどの他の元素が添加されたものを指す。
本発明のはんだには、主成分であるＳｎと、酸化しやすい元素の他に、不可避不純物を含むものであってもよい。不可避不純物としては、はんだを製造するときに混入する元素もしくは元々入っていた元素、例えばＢｉ、Ｎａなどがある。
【００１１】
請求項２のように、溶融はんだ中には還元剤が含まれず、かつ溶融はんだの湯面の酸化を抑制できる雰囲気中で実施するのがよい。
一般的なはんだ付けは、はんだの酸化を抑制して行う必要がある。具体的には、はんだの酸化物を還元し、かつ再酸化を抑制する作用を持つ還元剤（フラックス）を使用してはんだ付けを行うか、窒素雰囲気などの低酸素濃度雰囲気中ではんだ付けを行うか、あるいは両者を併用してはんだ付けを行う。その理由は、溶融はんだが酸化すると、対象物であるＡｌ電極とのぬれ性が劣化し、はんだ付け性が悪化するからである。
本発明では、はんだに含有させた酸化しやすい元素が溶融はんだ中で酸化し、酸化物（固体）として存在することが重要である。フラックスあるいは強い還元性雰囲気中で超音波はんだ付けを行うと、溶融はんだ中の酸化物が還元してしまい、固体状態を維持できなくなる。そのため、本発明における超音波はんだ付けでは、還元剤（フラックス）を使用せず、かつ大気開放雰囲気（溶融はんだの湯面の酸化膜を除去するための窒素ガス吹きつけは適宜行う）中で行うのがよい。
【００１２】
請求項３のように、Ｓｎに比べて酸化しやすい元素は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉから選ばれた一つ以上の元素とするのがよい。
いずれの元素においても、Ｓｎに添加することで、純粋なＳｎはんだに比べてＡｌ消失速度を５０％以上抑制することができる。特に、Ｍｇ添加による抑制効果は著しく、約９０％の抑制効果がある。
なお、各元素は単独の添加でもＡｌ消失速度の抑制効果はあるが、複数の添加でもよい。
このようなＳｎに比べて酸化しやすい元素は、一般的なはんだには含有させない。その理由は、このような元素を含有させると、はんだの酸化が助長され、はんだ付け性が劣化するからである。特に、Ａｌについては通常、はんだの不純物として扱われ、ＪＩＳＺ３２８２では、はんだ中のＡｌ濃度は０．００５重量％以下に制限されている。しかしながら、本発明でははんだに超音波を印加するので、酸化しやすい元素を含有させることによるはんだ付け性の劣化は殆どない。
【００１３】
請求項４のように、Ｓｎに比べて酸化しやすい元素は、Ａｌが望ましい。すなわち、電極がＡｌまたはＡｌ合金よりなるので、電極材料と同質の酸化物を用いることで、Ａｌ電極の溶融はんだ中への溶出を抑えることができるからである。
【００１４】
請求項５のように、溶融はんだに対するＳｎに比べて酸化しやすい元素の含有率は、合計で０．０１〜１重量％とするのがよい。さらに望ましくは、請求項６のように、０．０１〜０．１重量％とするのがよい。
上記元素の添加量は０．０１重量％未満では、Ａｌ消失速度の抑制効果が低く、１重量％を越えると、はんだの融点が高くなり、純Ｓｎはんだと同様な高融点（液相線温度２３２℃）となるからである。
特に、上記元素の添加量を０．０１〜０．１重量％とした場合には、Ａｌ消失速度を純Ｓｎはんだに比べて２０％以下にでき、しかもはんだの融点を２２１℃付近に抑えることができる。
一般的に、はんだ付けに用いるはんだを溶融させるには、はんだの融点＋２０℃の温度で加熱することが求められる。例えば、融点が２３０℃のとき、２５０℃ではんだを溶融させる必要がある。しかし、はんだを２５０℃で溶融させると、電子部品をはんだに浸漬した際に、高温のため、電子部品の特性が劣化するなど不具合が発生する。また、はんだ槽などの超音波はんだ付けに用いる装置の耐熱性を考えると、加熱温度は２５０℃以下が求められる。上記のようにはんだの融点を２２１℃にできれば、加熱温度を２５０℃以下にできるので、電子部品の特性劣化およびはんだ槽の耐熱劣化を抑制できる。
【００１５】
請求項７のように、溶融はんだは、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｚｎから選ばれた一つ以上の付加元素をさらに含有するのがよい。
ＪＩＳＺ３２８２に記述されるはんだやその他一般的なはんだには、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｚｎが数重量％〜数十重量％含まれているものがある。この中で、地球環境の観点からＰｂを除き、これらの元素が含まれていると、純Ｓｎはんだに比べてはんだの融点を下げる効果がある。
【００１６】
請求項８のように、付加元素はＡｇであり、かつ溶融はんだに対するＡｇの含有率は３．５重量％が望ましい。
付加元素Ａｇには、はんだの融点を下げる効果を有するとともに、Ｓｎ−ＡｇはんだにＡｌ酸化物を添加すると、純ＳｎはんだにＡｌ酸化物を添加した場合に比べて、Ａｌ消失速度をさらに下げる効果がある。特に、Ａｇの含有率が３．５重量％の場合、はんだ融点が最も低くなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明方法で使用される電子部品の一例の断面を示し、図２は本発明方法ではんだバンプが形成された電子部品の断面を示す。
図１において、１はＳｉチップやＳｉウエハなどの電子部品であり、基板２の表面にはＡｌまたはＡｌ合金よりなる電極３が形成されている。Ａｌ合金としては、Ａｌ−１％Ｃｕ、Ａｌ−１％Ｓｉ、Ａｌ−１％Ｓｉ−０．５％ＣｕなどＣｕやＳｉが添加されていてもよく、９０％以上のＡｌを含有すればよい。基板３の表面にはパッシベーション保護膜４が形成され、この保護膜４には電極３を露出させるための開口４ａが設けられている。
本発明方法を実施することで、図２に示すように電極３上には球状のはんだバンプ５が下地金属を介さずに直接形成される。
【００１８】
図３は本発明で使用する超音波はんだ付け装置の一例を示す。このはんだ付け装置自体は特許文献１などで公知のものである。
はんだ槽１０内には溶融はんだ１１が収容され、この溶融はんだ１１内には超音波ホーン１２が挿入されている。溶融はんだ１１には電子部品１が、その電極３部分がホーン１２と対向するように浸漬される。
溶融はんだ１１は、主成分としてのＳｎ１１ａと、Ｓｎに比べて酸化しやすい元素１１ｂとを含有しており、Ｓｎに比べて酸化しやすい元素１１ｂは、溶融はんだ１１中で酸化して分子量が大きな化合物となる。この酸化化合物は溶融はんだ１１中で固体状態で存在する。この酸化しやすい元素１１ｂとしては、例えばＭｇ、Ａｌ、Ｔｉなどがある。溶融はんだ１１には、還元剤であるフラックスや、地球環境汚染物質であるＰｂは含まれていない。
なお、はんだ１１の組成は、主成分であるＳｎと酸化元素であるＭｇ、Ａｌ、Ｔｉなどのほか、ＢｉやＮａなどの不可避不純物を含むものであってもよい。
【００１９】
超音波ホーン１２より超音波を印加すると、電極３上にはんだバンプ５が直接形成される。はんだバンプの形成原理は、既に説明した通りである。すなわち、超音波を印加すると過圧と負圧とが生じ、負圧部においては、従来よりも小さな空洞が多数発生する。正の半サイクル時に空洞が壊滅するが、空洞が小さいため、その壊滅エネルギーは小さく、Ａｌ電極に対して小さな衝撃波が多数当たる。そのため、はんだ付け時間を遅らせることなく、Ａｌ電極の消失を抑制し、確実にはんだバンプ（はんだ被膜）を形成することができる。
【００２０】
表１は、Ｓｎはんだに酸化元素であるＭｇ、Ａｌ、Ｔｉを微量（０．１〜０．２重量％）添加した場合のＡｌ電極におけるＡｌ消失速度を定量化し、純ＳｎはんだにおけるＡｌ消失速度を１００として規格化した値を示す。
なお、はんだ付け条件は、次の通りである。
超音波振動振幅：２μｍ
超音波の印加時間：０．２ｓ〜１ｓ
電極とホーンとの距離：１ｍｍ
浸漬時間：０．２ｓ〜１ｓ
電子部品の形状：厚み３８０μｍ、
Ａｌ電極の形状：厚み１μｍ、１００μｍ□
溶融はんだの加熱温度：２５０℃
Ｎ_２流量：０．１リットル／ｍｉｎ
【００２１】
【表１】

【００２２】
表１から明らかなように、すべての実験例において、純Ｓｎと比較してＡｌ消失速度が５０％以上抑制されていることがわかる。特に、Ｍｇ添加による抑制効果が大きく、０．１重量％のＭｇ添加により、Ａｌ消失速度はおよそ９０％抑制された。また、Ａｌの場合も、０．１重量％のＡｌ添加により、Ａｌ消失速度はおよそ７５％抑制された。
なお、表１では、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉを単独で添加した場合であるが、複数の元素を添加しても同様の効果が得られる。
【００２３】
表２は、主成分であるＳｎと、酸化元素であるＭｇ、Ａｌに加え、付加元素であるＡｇを３．５重量％含む場合のＡｌ消失速度比を求めたものである。
なお、はんだ付け条件は、次の通りである。
超音波振動振幅：５．５μｍ
超音波の印加時間：０．６ｓ
電極とホーンとの距離：３ｍｍ
浸漬時間：０．６ｓ
電子部品の形状：厚み３８０μｍ、
Ａｌ電極の形状：厚み１μｍ、１００μｍ□
溶融はんだの加熱温度：２５０℃
Ｎ_２流量：０．１リットル／ｍｉｎ
【００２４】
【表２】

【００２５】
表２から明らかなように、すべての実験例において、純Ｓｎはんだと比較してＡｌ消失速度が８０％以上抑制されていることがわかる。ここで注目すべきは、Ａｇを含有しない場合（表１参照）には、Ｍｇを添加した場合とＡｌを添加した場合とで１０％以上のＡｌ消失速度の差があったにも拘わらず、Ａｇを含有することで、両者のＡｌ消失速度差が殆どないことである。むしろ、Ａｌを０．３重量％添加した場合には、Ｍｇを添加した場合よりＡｌ消失速度が小さい。
Ａｌを添加した場合は、電極材料と同質の酸化物であるから、Ａｌ電極の溶融はんだ中への溶出を抑えることができる利点がある。
【００２６】
表２ではＳｎにＡｇを３．５ｗｔ％添加したはんだに、酸化元素Ｍｇ、Ａｌを加えたものであるが、Ａｇを３．５ｗｔ％添加した理由ははんだの融点が最も低くなるからである。
図４は、Ｓｎに対するＡｇの添加量を変化させたときの融点の変化を示す。図４から明らかなように、Ａｇを３．５ｗｔ％添加したとき、はんだの融点が最も低く（２２１℃）なっていることがわかる。
【００２７】
図５は、表２に示す本発明方法により形成したはんだバンプ（Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．１Ａｌ）と、従来の超音波はんだ付け法により形成したはんだバンプとを比較したものである。図５はＡｌ電極の正面から写真撮影し、この写真画像を白黒画像に変換したものであり、黒い部分ははんだが付着した部分、白い部分ははんだが付着しない部分を示す。
なお、従来の超音波はんだ付け法とは、ＳｉチップのＡｌ電極にＳｎ−３７Ｐｂ−５Ａｇはんだを直接接合して、はんだバンプを形成する方法であり、その時のはんだ付け条件は、表２と同様である。但し、Ｎ_２流量は５リットル／ｍｉｎである。
【００２８】
図５から明らかなように、従来方法ではＡｌ電極の一部が消失しているため、はんだが付着していない部分が発生していることがわかる。これに対し、本発明方法ではＡｌ電極の消失が抑制されているため、はんだがＡｌ電極の全面に良好に付着している。
なお、本発明方法では、大気開放雰囲気中で溶融はんだの湯面の酸化膜を除去するためのＮ_２ガス吹きつけを適宜行う程度でよく、Ｎ_２ガスの供給量は従来方法に比べて１／５０で足りる。
【００２９】
図６は、Ａｌ消失速度に及ぼす元素添加の影響を示す。即ち、Ｓｎ−３．５Ａｇはんだに対してＭｇおよびＡｌを添加した場合の添加量とＡｌ消失速度との関係を示す。
図から明らかなように、０．０１重量％以上ではＡｌ消失速度が２０以下であるのに対し、０．０１重量％未満ではＡｌ消失速度の抑制効果が急激に低くなることがわかる。したがって、ＭｇまたはＡｌの添加量は０．０１重量％以上がよい。
【００３０】
図７は、はんだの融点（液相線温度）に及ぼす元素添加の影響を示す。即ち、Ｓｎ−３．５Ａｇに対してＡｌを添加した場合の添加量と融点との関係を示す。
図から明らかなように、Ａｌの添加量が０．１重量％以下では融点が２２１℃であるのに対し、０．１重量％を越えると、液相線が高くなり、斜線で示すように液体と固体とが混在した状態となり、はんだ付け性が低下する。特に、１重量％で融点は２３０℃になり、純Ｓｎはんだの融点（２３２℃）とほぼ等しくなる。このような高融点のはんだでは、加熱温度が２５０℃以上になるので、電子部品の特性が劣化したり、はんだ槽が劣化する可能性があり、望ましくない。
したがって、Ａｌの添加量は０．０１〜１重量％、望ましくは０．０１〜０．１重量％がよい。
なお、図７はＳｎ−３．５Ａｇに対してＡｌを添加した場合であるが、Ｍｇを添加した場合も同様の結果が得られる。
【００３１】
図６，図７では、Ｓｎ−３．５Ａｇはんだに対してＭｇまたはＡｌを添加した場合のＡｌ消失速度および融点を示したが、純Ｓｎはんだに対してＭｇまたはＡｌを添加した場合のＡｌ消失速度および融点も、図６，図７と同様の結果が得られる。
【００３２】
上記例では、Ｓｎに付加元素としてＡｇを添加したものであるが、それ以外の付加元素でも、同様に融点を下げる効果を有する。
表３は、Ｓｎに付加元素としてＡｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｚｎを添加した場合の融点を示す。
表３から明らかなように、Ａｇ以外に、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｚｎを添加した場合でも、Ｓｎはんだの融点２３２℃に比べて、融点が下がっていることがわかる。
【００３３】
【表３】

【００３４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、溶融はんだに主成分としてのＳｎの他に、Ｓｎに比べて酸化しやすい元素が酸化物として固体状態で存在するので、このような酸化物の存在が超音波の印加による負圧部での衝撃波エネルギーを抑制し、はんだの付着を促進させつつ、Ａｌ電極の消失を抑制することができる。
このようにＡｌ電極の消失を抑制できるので、超音波はんだ付け方法の適用範囲が広がり、電極厚みが１．５μｍ以下と薄い近年のＳｉチップやＳｉウエハにも適用できる。また、本発明では、Ａｌ電極の消失抑制元素としてＰｂを含有しないので、地球環境を汚染することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる超音波はんだ付け方法で使用される電子部品の一例の断面図である。
【図２】本発明にかかる超音波はんだ付け方法ではんだバンプが形成された電子部品の断面図である。
【図３】本発明で使用する超音波はんだ付け装置の一例を示す概略図である。
【図４】はんだの融点に及ぼすＡｇ添加の影響を示す図である。
【図５】従来方法と本発明方法とによるはんだバンプの形成状況を示す図である。
【図６】Ａｌ消失速度に及ぼす元素添加の影響を示す図である。
【図７】はんだの融点（液相線温度）に及ぼす元素添加の影響を示す図である。
【符号の説明】
１電子部品
３電極
５はんだバンプ
１１溶融はんだ
１１ａＳｎ
１１ｂ酸化物
１２超音波ホーン

Claims

Ａｌ電極またはＡｌ合金電極を有する電子部品をＰｂを含まない溶融はんだに浸漬し、この溶融はんだに超音波を印加してＡｌ電極またはＡｌ合金電極にはんだを直接付着させる方法において、
上記溶融はんだは、主成分としてのＳｎと、Ｓｎに比べて酸化しやすい元素とを含有し、
上記Ｓｎに比べて酸化しやすい元素は、溶融はんだ中で酸化物として固体状態で存在することを特徴とする超音波はんだ付け方法。
上記溶融はんだ中には還元剤が含まれず、かつ溶融はんだの湯面の酸化を抑制できる雰囲気中で実施されることを特徴とする請求項１に記載の超音波はんだ付け方法。
上記Ｓｎに比べて酸化しやすい元素は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉから選ばれた一つ以上の元素であることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波はんだ付け方法。
上記Ｓｎに比べて酸化しやすい元素は、Ａｌであることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波はんだ付け方法。
上記溶融はんだに対するＳｎに比べて酸化しやすい元素の含有率は、合計で０．０１〜１重量％であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の超音波はんだ付け方法。
上記溶融はんだに対するＳｎに比べて酸化しやすい元素の含有率は、合計で０．０１〜０．１重量％であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の超音波はんだ付け方法。
上記溶融はんだは、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｚｎから選ばれた一つ以上の付加元素をさらに含有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の超音波はんだ付け方法。
上記付加元素はＡｇであり、かつ溶融はんだに対するＡｇの含有率は３．５重量％であることを特徴とする請求項７に記載の超音波はんだ付け方法。