JPH09205272A

JPH09205272A - 表面処理方法及びその装置

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Publication number: JPH09205272A
Application number: JP30254096A
Authority: JP
Inventors: Takuya Miyagawa; 拓也宮川; Takuji Tsutsui; 匠司筒井; Yoshiaki Mori; 義明森
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-11-07
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 1997-08-05
Anticipated expiration: 2016-10-28
Also published as: JP3796857B2; TW367536B; SG43457A1

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマダメージがない状態で被処理体の表
面を改質する処理ができ、しかも被処理体の設置場所の
自由度が大きい表面処理方法及びその装置を提供するこ
と。【解決手段】ワーク１０の半田付け部分１２の濡れ性
を高めるために、まず、ＣＦ₄等のハロゲン化合物を含
む原料ガスを表面処理ユニツト３０内のプラズマ発生部
６０に導入する。このとき、キャリアガス（Ｈｅを除
く）により圧送してもよい。プラズマ発生部６０にて、
大気圧下で、原料ガスを０〜５０ｋＨｚの低周波数の交
流電圧又は直流電圧が印加される電極により励起して分
解し、反応性の高いフッ素Ｆ₂を生成する。フッ素Ｆ₂を
含む処理ガスをワークに接触させて、ワークを表面処理
する。このとき、寿命の短いフッ素ラジカルを主体とし
て処理していないので、ワークの位置は自由に設定でき
る。空気をキャリアガスとするときは、原料ガスの分解
後に混合して、オゾンの発生を抑制する。ハロゲン化合
物の分解を、水分を含む雰囲気にて実施すると、ハロゲ
ン化水素が効率よく分解される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、水晶
発振子、回路基板又は線材などのワークを表面処理し
て、例えば半田の濡れ性を向上させるなどのための表面
処理方法及びその装置に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、真空プラズマにより生成される水素原子により金属
表面を清浄化さたる方法（特開平２−１９０４８９）
や、真空プラズマクリーニングにより基板の半田の濡れ
性を改善する方法（特開平３−１７４９７２）が提案さ
れている。

【０００３】本願出願人は、従来の真空プラズマに代え
て、大気圧プラズマによりガスを活性化し、イオン、励
起種等の活性種により、半田付けされるワークの濡れ性
を向上させる技術を既に提案している（ＷＯ９４／２２
６２８、特願平７−２９５０）。

【０００４】ここで、上述した真空プラズマ及び大気圧
プラズマを利用した処理では、いずれもプラズマにより
励起された活性種により表面処理を行っている。

【０００５】ここで、被処理体をプラズマに晒す直接放
電処理方式では、プラズマダメージに起因した被処理体
の物理的性質の破壊が生じやすく、好ましくない。特
に、被処理体の被処理面が金属であると、突起した部分
に集中的に強いプラズマが生成され、被処理面全体を均
一に処理できなくなる。

【０００６】一方、プラズマ発生部にて生成された活性
種を、プラズマに晒されない位置に配置された被処理体
に導いて処理する間接放電処理方式も提案されている。
この場合には、上述したプラズマダメージは生じない。

【０００７】しかし、この活性種には寿命があり、この
寿命が比較的短いため、被処理体をプラズマ発生部より
離れた位置に置くことで、表面処理が不能になるか、あ
るいは処理効率が大幅に低下してしまう。従って、この
間接放電処理方式は、被処理体の設置場所に制約が生じ
て実用的でない。

【０００８】そこで、本発明の目的とするところは、プ
ラズマダメージがない状態で被処理体の表面を改質させ
る処理ができ、しかも被処理体の設置場所の自由度が大
きい表面処理方法及びその装置を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、安定な物質から反応
性の高い処理ガスを生成して、該処理ガスにより被処理
体の表面を改質させる処理ができる表面処理方法及びそ
の装置を提供することにある。

【００１０】本発明のさらに他の目的は、比較的高価な
ヘリウムＨｅを必ずしも要せずに、しかも、処理ガスの
消費量を低減しながら、低ランニングコストにて被処理
体の表面を改質させる表面処理が可能な表面処理装置及
びその方法を提供することにある。

【００１１】本発明のさらに他の目的は、被処理体を酸
化させるオゾンの発生を抑制しながら被処理体の表面を
改質させる表面処理が可能な表面処理装置及びその方法
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明方法
は、ハロゲン又はハロゲン化水素を含む処理ガスを被処
理体の表面に接触させ、前記被処理体の表面を処理する
ことを特徴とする。ハロゲン、ハロゲン化水素の代表的
なものとして、フッ素Ｆ₂、フッ化水素ＨＦを挙げるこ
とができる。

【００１３】本発明では、フッ素ラジカル等の寿命が短
い活性種に頼らずに、反応性の高いハロゲン又はハロゲ
ン化水素を含む処理ガスにより、被処理体を化学反応に
より表面処理することができる。しかも、被処理体をプ
ラズマに晒すことがないので、プラズマダメージによる
欠陥が被処理体に生ずることもない。

【００１４】本発明方法は、ハロゲン化合物を、熱分
解、光分解、放電による分解又は電気分解のうちの一又
は複数の組合せにより分解して、前記処理ガスを生成す
ることが好ましい。このために、本発明装置では、上記
のいずれかの方式にてハロゲン化合物を分解して処理ガ
スを生成する処理ガス生成手段と、その処理ガスを被処
理体の表面に導く処理ガス供給手段とを備える。

【００１５】ハロゲン又はハロゲン化水素は、それ自体
反応性が高く腐食性も強いので、安定なハロゲン化合物
を原料とし、これを上記のいずれかの方法により分解し
て処理ガスを生成している。このハロゲン又はハロゲン
化水素は、活性種のように寿命が短くないので、分解後
被処理体に到達するまでの時間に制約がない。従って、
被処理体の処理位置の設定の自由度が大きくなる。

【００１６】ここで、原料となるハロゲン化合物として
有機ハロゲン化合物を用いると、これらは中性であるた
め取り扱いが容易である。

【００１７】また、熱分解、光分解及び放電による分解
に適するハロゲン化合物として、ＮＦ₃、ＳＦ₆、ＣＦ₄
又はＮＨ₄Ｆのいずれかを用いることが好ましい。これ
らのハロゲン化合物は、原料ガスとなり、原料ガス供給
手段を介して処理ガス生成手段に供給される。

【００１８】ハロゲン化合物を放電により分解する際に
は、大気圧又はその近傍の圧力下で、原料ガスを５０ｋ
Ｈｚ以下の低周波数の交流電圧又は直流電圧が印加され
る一対の電極により励起して分解することが好ましい。
このために、本発明装置の処理ガス生成手段は、５０ｋ
Ｈｚ以下の低周波数の交流電圧又は直流電圧を出力する
電源と、その電圧が印加される一対の電極を備え、大気
圧又はその近傍の圧力下にてプラズマを誘起するプラズ
マ発生部と、を有する。

【００１９】上述の低周波数の交流電圧又は直流電圧を
一対の電極間に印加すると、放電電圧のピークツー
ピーク電圧を比較的大きくでき、プラズマ生成用ガスで
あるＨｅ等を供給しなくても、安定して放電を生成する
ことができる。このような安定した大気圧プラズマを生
成するのに、必ずしもＨｅを用いる必要が無くなり、ラ
ンニングコストを低減できる。

【００２０】この熱分解、光分解及び放電によるハロゲ
ン化合物の分解工程を、水分を含む雰囲気中にて実施す
ることが好ましい。水分の存在により、ハロゲン化合物
からハロゲン化水素を効率よく分解させることができる
からである。

【００２１】電気分解に適するハロゲン化合物として
は、電気分解され易いハロゲン化塩の水溶液が適してい
る。

【００２２】熱分解、光分解、放電による分解又は電気
分解のいずれの方式の場合でも、処理ガスをキャリアガ
スにより圧送して、被処理体に接触させることが好まし
い。このとき、ハロゲン化合物の分解工程後に、処理ガ
スにキャリアガスを混合するとさらに良い。キャリアガ
スとして酸素を含む気体を用いても、ハロゲン化合物の
分解時にオゾンの発生が増大しないからである。このた
めに、本発明装置では、原料ガス供給手段又は処理ガス
供給手段のいずれかに、キャリアガス供給手段が連結さ
れる。

【００２３】本発明方法及び本発明装置では、上記の分
解方式に代えて、ハロゲン又はハロゲン化水素の水溶液
にキャリアガスを接触させて、処理ガスを生成すること
ができる。

【００２４】こうすると、ハロゲン又はハロゲン化水素
の液体を含む処理ガスが生成され、それにより被処理体
を処理できる。

【００２５】本発明方法では、被処理体に向けて供給さ
れた処理ガス及び反応生成物を強制排気する工程と、排
気途中にて、処理ガス又は前記反応生成物をトラップす
る工程と、をさらに有することが好ましい。このため
に、本発明装置では、強制排気手段とトラップ手段とを
備える。

【００２６】処理ガスは腐食性に富むため、未反応の腐
食性の高い処理ガスあるいは反応生成物を強制排気途中
でトラップすることで、大気に散乱させずに回収でき
る。

【００２７】本発明方法では、処理ガスを被処理体の表
面に接触させることで、被処理体の表面の酸化物をハロ
ゲン化合物に置換して、その表面での半田の濡れ性を向
上させる処理に適用することが好ましい。

【００２８】この種の処理に適する被処理体として、回
路基板、集積回路（ＩＣ）などの電子部品、半田付けさ
れる線材、あるいは水晶振動子を挙げることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の表面処理方法及び
表面処理装置について、図面を参照して具体的に説明す
る。

【００３０】＜処理ガスの生成方法について＞本発明で
は、ハロゲン例えばＦ₂、Ｃｌ₂、Ｂｒ₂、Ｉ₂など、又は
ハロゲン化水素例えばＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩなど
を含む処理ガス被処理体に接触させ、この反応性の高い
処理ガスにより、被処理体を表面処理している。この反
応性の高い処理ガスを生成するために、図１〜図５の５
通りの方法のいずれかを採用している。

【００３１】図１〜図５において、共通する構成とし
て、処理ガス生成用容器１と、生成された処理ガスを被
処理体に向けて導く処理ガス供給管２とを有する。

【００３２】図１では、原料ガスであるハロゲン化合物
例えばＮＦ₃を処理ガス生成用容器１に供給する原料ガ
ス供給管３と、処理ガス生成用容器１内を加熱する加熱
器４とを有する。そして、図１では、処理ガス生成用容
器１内にて、ハロゲン化合物を熱エネルギーにより熱分
解して、ハロゲン又はハロゲン化水素を含む処理ガスを
生成している。

【００３３】原料ガスをＮＦ₃とした時、これを熱分解
するのに必要な温度は３００℃以上であり、本実施例に
て５００℃にて加熱したところ、２ＮＦ₃→Ｎ₂＋３Ｆ₂ の熱分解により、フッ素Ｆ₂を約１０００ｐｐｍ含む処
理ガスを生成できた。

【００３４】図２の実施例では、処理ガス供給管２及び
原料ガス供給管３が連結された処理ガス生成用容器１内
にて、原料ガスであるハロゲン化合物を光分解して、処
理ガスを生成している。このために、処理ガス生成用容
器１内に光例えば紫外線を照射するＵＶランプ５を設け
ている。

【００３５】原料ガスをＮＦ₃とした時、ＵＶランプ５
のランプ出力を１００ｍＷ／ｃｍ²とし、出射される光
の波長を４００ｎｍとしたところ、図１の場合と同じ反
応式の光分解が生じて、フッ素Ｆ₂を約１００ｐｐｍ含
む処理ガスを生成できた。

【００３６】図３の実施例では、処理ガス供給管２及び
原料ガス供給管３が連結された処理ガス生成用容器１内
にて、原料ガスであるハロゲン化合物を、大気圧又はそ
の近傍の圧力下での放電により分解して、処理ガスを生
成している。このために、処理ガス生成用容器１内に、
一対の電極を備えたプラズマ発生部６を設けている。

【００３７】図３の装置を用いて、原料ガスＣＦ₄を１
００ｃｃ／ｍｉｎで供給し、一対の電極に供給される電
源周波数を約１０ｋＨｚとし、放電電圧のピークツー
ピーク電圧がＡＣ１０ｋＶｐｐで放電を生じさせた。
このとき、原料ガスは、２ＣＦ₄→Ｃ₂Ｆ₆＋Ｆ₂ と分解され、フッ素Ｆ₂を約８００ｐｐｍ含む処理ガス
を生成できた。

【００３８】図３の装置を用いて、原料ガスとしてＣＦ
₄＋Ｈ₂Ｏを３００ｃｃ／ｍｉｎで供給し、他の条件を上
記と同じに設定したところ、ＣＦ₄＋２Ｈ₂Ｏ→ＣＯ₂＋４ＨＦと分解され、フッ化水素ＨＦを約７２００ｐｐｍ含む処
理ガスを生成できた。このように、水の添加により、フ
ッ化水素を効率よく生成することができた。

【００３９】また、上記のように、電源周波数を１０ｋ
Ｈｚと低周波数を用いるいることで、Ｈｅを供給しなく
ても安定して放電を起こすことができた。この結果、ラ
ンニングコストを低減できる。なお、Ｈｅを供給せずに
放電を安定して起こすためには、低周波数を用いて放電
電圧のピークツーピーク電圧がある値以上大きいこ
とが必要である。本発明者等の実験によれば、直流電
圧、１０ｋＨｚ、３０ｋＨｚ、４０ｋＨｚの各交流電圧
で上述の放電が確認でき、放電電圧のピークツーピ
ーク電圧を大きく確保できる観点から、５０ｋＨｚ以下
の低周波数の交流電圧又は直流電圧が有用であることが
分かった。

【００４０】また、図１〜図３の装置により分解される
ハロゲン化合物として、ＣＦ₄、Ｃ_nＦ_(2n+2)などのパー
フルオロカーボン、Ｃ₂Ｆ₂Ｈ₄などのＨＦＣ、Ｃ₂Ｆ₂Ｃ
ｌ₄などのフロン、Ｃ₂Ｈ₃Ｃｌ₃などの塩素系溶剤、Ｃ₂
Ｆ₂Ｂｒ₄などのハロン等の有機ハロゲン化合物を用いる
と、例えばハロゲン化水素などと異なり、それらが中性
のため取り扱い性の点で優れている。なお、環境問題な
どを考慮すれば、パーフルオロカーボンやＨＦＣが最も
好ましい。

【００４１】図４の実施例は、処理ガス供給管２が連結
された処理ガス生成用容器１内にて、ハロゲン化合物の
水溶液を電気分解して、処理ガスを生成している。この
ために、処理ガス生成用容器１内に、ハロゲン化合物の
水溶液として、ハロゲン化塩例えば濃度２％のＮａＦの
水溶液を収容し、仕切り板７にて仕切られた各領域に電
極８ａ，８ｂを配置した。この電極８ａ，８ｂに例えば
ＤＣ２４Ｖを印加したところ、フッ素Ｆ₂を約１０００
ｐｐｍ含む処理ガスを生成できた。

【００４２】なお、電気分解に適するハロゲン化塩とし
ては、ＮａＦの他、ＫＦ、ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＮａＣｌ、
ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＮａＢｒ、ＮａＩなどを挙げることが
できる。

【００４３】図５の実施例は、キャリアガス供給管９及
び処理ガス供給管２が連結された処理ガス生成用容器１
内にて、キャリアガスをハロゲン又はハロゲン化水素の
水溶液と接触させ、ハロゲン又はハロゲン化水素の液体
を含む処理ガスを生成している。例えば、ＨＦ、ＨＣ
ｌ、ＨＢｒ、ＨＩ、ＨＣｓなどの水溶液にキャリアガス
を接触させることで、これらハロゲン化水素の液体を含
む処理ガスを生成できる。

【００４４】＜間接放電を用いた表面処理装置＞図６
は、図３の間接放電方式の実施例にかかる表面処理装置
の全体構成を示す概略説明図である。図６に示す実施例
において、半田付されるワークをＩＣ１０とし、ＩＣ１
０は、例えばコンベアライン１４上に載置され、図面の
裏面から表面に向かう方向に順次搬送される。ここで、
ＩＣ１０のリードフレーム１２は、予め半田メッキ処理
されている。従って、リードフレーム１２の表面はスズ
（Ｓｎ）で覆われているが、これが酸化されることで酸
化スズ（ＳｎＯ）となっている。本実施例は、このリー
ドフレーム１２の表面に形成された酸化スズ（ＳｎＯ）
をハロゲン化合物に置換することで、リードフレーム１
２の半田の濡れ性の向上を図っている。このＩＣ１０の
リードフレーム１２を表面処理するために、表面処理ユ
ニット３０と、それに連結される給気連結管２０及び排
気連結管２４が設けられている。

【００４５】給気連結管２０には、表面処理ユニット３
０内部にて生成された処理ガスが導入され、ＩＣ１０の
上方にて傘状に広がる給気部２２を介して、その処理ガ
スをＩＣ１０の特にリードフレーム１２に曝露させてい
る。排気連結管２４は、リードフレーム１２に曝露され
た処理ガス及び反応生成物を吸引して、表面処理ユニッ
ト３０を介して強制排気するためのものである。

【００４６】表面処理ユニット３０の構造この表面処理ユニット３０は、図７に示すように、１つ
の筺体３２内部に、処理ガス給気管４０，原料ガス給気
管４１，電源５０，プラズマ発生部６０，排気管７０及
びトラップ手段である除害装置８０を搭載している。

【００４７】原料ガス給気管４１は、図７に示すプラズ
マ発生部６０の上流側に連結され、この原料ガス給気管
４１の途中には流量計４２が配設されている。この原料
ガス給気管４１には、工場内の設備を利用して、ＣＦ₄
等のハロゲン化合物を含む原料ガスが導入される。ま
た、プラズマ発生部６０の下流側に連結され処理ガス給
気管４０の開口端は、図６に示す給気連結管２０に接続
されている。

【００４８】プラズマ発生部６０は、電源５０からの電
源供給を受けて、大気圧またはその近傍の圧力下にてプ
ラズマを生成するものである。このプラズマ発生部６０
は、図８に示すように、一対の電極６２ａ及び６２ｂの
間に多孔質絶縁体６４が配置されることで、各電極６２
ａ，６２ｂが対向配置されてる。一方の電極６２ａには
電源５０が接続され、他方の電極６２ｂは接地されて、
５０ｋＨｚ以下の比較的低周波数の交流電圧又は直流電
圧が各電極間に印加される。

【００４９】電源５０は、０〜５０ｋＨｚの比較的低周
波数の交流電圧又は直流電圧を、一対の電極６２ａ，６
２ｂに印加するもので、コンセントに差し込まれるプラ
グ５２を有する。

【００５０】このように、電源５０にて比較的低周波数
の交流電圧を出力させている理由は下記の通りである。
すなわち、従来より大気圧プラズマを生成するために
は、比較的プラズマの立ち易いＨｅガスを大量に必要と
していた。この場合には、一対の電極間に印加される交
流電圧の周波数を、商用周波数である１３．５６ＭＨｚ
とすることができた。しかしながら、比較的高価なＨｅ
ガスを要せずに、空気又はＮ₂等の雰囲気では、商用周
波数である１３．５６ＭＨｚの交流電圧では大気圧プラ
ズマを生成することができなかった。本実施例では、０
〜５０ｋＨｚの比較的低周波数の交流電圧又は直流電圧
を一対の電極に印加することで、大気圧プラズマを安定
して生成できた。この理由は、低周波数の交流電圧の場
合、そのｐｅａｋｔｏｐｅａｋ電圧を大きくでき、
結果としてプラズマの生成に寄与するエネルギーを確保
できたからと推測される。

【００５１】しかも、ワークを１ｃｍ²処理するための
処理ガスの供給量を、０．０１ｃｃ〜５０ｃｃとして処
理ガスの消費量を低減しながら、しかも高価なＨｅをキ
ャリアガスとして使用せずに、プラズマ生成用電極に印
加される交流電圧の周波数を５０ｋＨｚ以下と低周波数
にすることで、大気圧又はその近傍の圧力下にて安定し
てプラズマを生成することができた。

【００５２】また、本実施例では、プラズマ発生部６０
の下流側の処理ガス給気管４０途中に、キャリアガス給
気管９０を連結している。この給気管９０に導入される
キャリアガスとしては、Ｎ₂などの不活性ガスとしても
よいが、圧縮空気を導入することもできる。キャリアガ
スとして圧縮空気を用いた場合、この圧縮空気をプラズ
マ発生部６０内部に導入すると、この圧縮空気中の酸素
が励起されてオゾンが生成されてしまう。このオゾンが
ＩＣ１０のリードフレーム１２に曝露されると、リード
フレーム１２をかえって酸化させてしまう。そこで、本
実施例では、プラズマ発生部６０の下流側にて処理ガス
にキャリアガスを混合することで、このキャリアガスに
より処理ガスをリードフレーム１２に向けて圧送してい
る。

【００５３】さらに、表面処理ユニット３０の筺体３２
内部には、リードフレーム１２に曝露された処理ガスを
強制排気するための排気管７０が設けられている。この
表面処理ユニット３０内の排気管７０は、図６に示す排
気連結管２４と接続される。

【００５４】さらに、この排気管７０は、トラップ手段
の一例である除害装置８０が接続されている。ここで、
原料ガスをＣＦ₄とした場合には、この原料ガスがプラ
ズマ発生部６０にて励起されると、下記の通り分解す
る。

【００５５】２ＣＦ₄→Ｃ₂Ｆ₆＋Ｆ₂この分解により生じ
たフッ素（Ｆ₂）を含む処理ガスが、ＩＣ１０のリード
フレーム１２の表面処理に寄与することになるが、その
一部は化学反応に寄与せずに排気される。しかし、フッ
素（Ｆ₂）は腐蝕ガスであるため、大気中に放出するこ
とはできない。この除害装置８０は、排気管７０を介し
て導入された処理ガス中の上記の腐蝕成分を、吸着ある
いは水に溶かすことで除去するものである。

【００５６】図７の表面処理ユニットを用いた表面処理
方法この第１実施例では、キャリアガスとして圧縮空気を用
い、原料ガスとしてハロゲン化合物例えばＣＦ₄を用い
てる。これらキャリアガス及び原料ガスは、工場内に配
置された設備を用いて、表面処理ユニット３０のキャリ
アガス給気管９０，原料ガス給気管４１にそれぞれ導入
される。原料ガス及びキャリアガスは、各給気管４１，
９０途中に設けられた流量計４２、９２により流量調整
されている。本実施例では、キャリアガスである圧縮空
気の流量が２０リットル／ｍｉｎであるのに対し、原料
ガスであるＣＦ₄の流量が５０ｃｃ／ｍｉｎとなってい
る。従って、キャリアガスに対する原料ガスの濃度は、
（５０ｃｃ／２０リットル）×１００＝０．２５体積％
となっている。なお、原料ガスの濃度は、０．５体積％
未満、すなわち１００ｃｃ／ｍｉｎ未満としてもよい。

【００５７】本実施例では、流量調整された原料ガスで
あるＣＦ₄のみがプラズマ発生部６０に導入される。プ
ラズマ発生部６０内に設けられた一対の電極６２ａ，６
２ｂには、１０〜５０ｋＨｚの比較的低周波数の交流電
圧が印加されている。従って、原料ガスであるＣＦ₄が
少量であったとしても、しかもプラズマを立ち易くする
Ｈｅガスが大量に存在しなくても、交流化電圧の周期が
長くなるため、大気圧またはその近傍の圧力下にて安定
してプラズマを生成することができる。

【００５８】プラズマ発生部６０内では、原料ガスであ
るＣＦ4_が励起されて分解され、反応性に富むハロゲン
であるフッ素Ｆ₂を生成する。また、このプラズマ発生
部６０の下流側の処理ガス給気管４０にはキャリアガス
給気管９０が連結され、２０リットル／ｍｉｎの比較的
大流量のキャリアガスが、生成された処理ガスと混合さ
せることで、この処理ガスがキャリアガスにより圧送さ
れることになる。

【００５９】表面処理ユニット３０の処理ガス給気管４
０より導出された処理ガス及びキャリアガスは、このユ
ニット３０に連結された給気連結管２０を介して、給気
部２２よりＩＣ１０の表面に曝露されることになる。こ
れにより、ＩＣ１０のリードフレーム１２が、下記の化
学式により表面処理されることになる。

【００６０】２ＳｎＯ＋２Ｆ₂→２ＳｎＦ₂＋Ｏ₂ ここで、ＳｎＯは、リードフレーム１２表面に存在する
酸化物であり、これが処理ガスと接触することで、ハロ
ゲン化合物（ＳｎＦ₂）に置換される。また、ワークで
あるＩＣ１０がプラズマに晒されることがないため、Ｉ
Ｃ１０がダメージを受けることもない。

【００６１】一方、リードフレーム１２に曝露された処
理ガス及びキャリアガスと、反応生成物とは、排気連結
管２４を介して表面ユニット３０内部に導入されること
になる。表面処理ユニット３０では、排気管７０を介し
て上記のガスを除害装置８０に導いている。

【００６２】この除害装置８０では、処理ガスが分割さ
れることで生じるＦ₂を吸着または水溶してトラップ
し、腐食性の強い成分を除去し、残りのガスのみを排気
することになる。腐蝕成分を吸着して除去する除害装置
としては、関東電化工業株式会社製の乾式排ガス処理装
置であるカンデンエフトール（登録商標）を好適に用い
ることができる。腐蝕成分を水溶して除去する場合に
は、排気ガスを水中に通過させればよい。

【００６３】従って、表面処理ユニット３０の除害装置
８０を介して外部に配置された処理ガスを、工場に備え
られた設備を利用して強制排気したとしても、腐蝕など
の汚染を防止することができる。

【００６４】図９の表面処理ユニットの構造次に、工場に配置された給排気設備を利用せずに表面処
理を行うことのできる表面処理ユニットについて、図９
を参照して説明する。

【００６５】図９に示す表面処理ユニット１００が、図
７に示すものと相違する点は、筺体３２に、処理ガスボ
ンベ４４，キャリアガス用の給気ファン８２，排気ファ
ン９４及びそれらのファン駆動部８４，９６をさらに搭
載した点である。ファン駆動部８４，９６は共に電源５
０に接続される。

【００６６】処理ガスボンベ４４は、その内部にＣＦ₄
などの原料ガスを充填しており、原料ガス給気管４１，
流量計４２を介してプラズマ発生部６０に原料ガスを導
入可能としている。プラズマ発生部６０に導入される原
料ガスの流量は、上述したようにキャリアガスに対して
０．５体積％未満の例えば０．２５体積％程度の少量の
ガスでよいため、一本のガスボンベ４４により多数のＩ
Ｃ１０のリードフレーム１２の表面処理を行うことが可
能となる。

【００６７】また、キャリアガス給気管９０の前段にフ
ァン９４を配設することで、工場内部の空気を圧縮空気
として排気管７０に導入することができる。さらに、除
害装置８０の後段に排気ファン８２を増設することで、
図６に示す連結排気管２４及び処理ユニット３０内部の
排気管７０，除害装置８０を経由して、ＩＣ１０の周囲
のガスを強制排気することが可能となる。

【００６８】この結果、工場に配置された給排気設備を
何ら利用しなくても、表面処理ユニット１００に給気及
び排気連結管２０，２４を連結するのみにて、ＩＣ１０
のリードフレーム１２の表面処理が可能となる。

【００６９】使用可能な処理ガスについてプラズマ発生部６０に導入される原料ガスとしては、上
述したＣＦ₄等に代表される安定なハロゲン化合物であ
ればよい。ハロゲンあるいはハロゲン化水素は、それ自
体反応性が高いが、腐食性を有するので、上記実施例の
ように、プラズマにより励起して初めて処理ガスとなる
フッ素Ｆ₂等に分解され、それ以前では安全なＣＦ₄など
のハロゲン化合物を原料ガスとして用いる方が優れてい
る。

【００７０】原料ガスとして用いるハロゲン化合物とし
て、ヘキサフルオロエタン、パーフルオロプロパン、パ
ーフロオロペンタン等のパーフルオロカーボンの全て、
オクタフロオロシクロブタン、テトラフルオロエタン、
トリフルオロメタン、モノブロモトリフルオロメタン、
テトラクロロメタン、トリクロロモノフルオロメタン、
ジクロロジフルオロメタン、クロロトリフルオロメタ
ン、６フッ化硫黄、３フッ化窒素、３塩化ホウ素などを
挙げることができる。

【００７１】なお、本発明の範囲外であるが、上述のハ
ロゲン元素を含むガスに代えて、還元ガスである例えば
水素ガスＨ₂を用いることができる。この水素ガスＨ₂を
プラズマ発生部６０にて励起して活性化し、その後この
処理ガスをリードフレーム１２に曝露させた際の化学反
応は下記の通りである。

【００７２】ＳｎＯ＋Ｈ₂→Ｓｎ＋Ｈ₂Ｏこの還元ガスＨ₂を用いることで、リードフレーム１２
表面に存在する酸化物ＳｎＯが還元され、この結果リー
ドフレーム１２の濡れ性を高めることができた。なお、
還元ガスを用いる場合には反応生成物としても腐蝕成分
が生じないので、除害装置８０は不要となる。

【００７３】キャリアガスとして使用できるガスについ
て上述の実施例では、キャリアガスとして圧縮空気を用い
た。圧縮空気を用いる場合としては、図９の表面処理ユ
ニット１００を用いた場合のように、工場内部の空気を
利用できる点で優れている。しかし、空気をキャリアガ
スとして用いた場合には、これをプラズマ発生部６０に
導入するとオゾンが発生し、リードフレーム１２の酸化
現象が問題となる。従って、図７または図９に示すよう
に、キャリアガス給気管９０を、プラズマ発生部６０の
下流側の処理ガス給気管４０に接続する必要がある。

【００７４】一方、キャリアガスとして、リードフレー
ム１２の表面に対して不活性なガスであれば、このキャ
リアガスをプラズマ発生部６０に導くことも可能であ
る。これらの不活性ガスとしては、比較的安価なチッ素
Ｎ₂などを挙げることができる。

【００７５】また、キャリアガスを用いれば、活性化さ
れた処理ガスをワーク１０に向けて圧送できる点で好ま
しいが、必ずしもキャリアガスを用いなくても良い。こ
の場合にも、ワークを１ｃｍ²処理するための前記処理
ガスの供給量を、０．０１ｃｃ〜５０ｃｃと比較的少量
の処理ガスを導入するだけで、表面処理に必要な活性化
のための大気圧プラズマを安定して生成することができ
る。

【００７６】水分の添加についてプラズマ発生部６０内部に、添加物として水を加える
と、処理速度が向上することがわかった。水分を添加す
るには、例えば原料ガスを純水に通過させればよい。水
分を添加する理由は下記の通りである。

【００７７】添加物として水を加えない場合には、例え
ば原料ガスとしてＣＦ₄を用いた場合には、プラズマ発
生部６０中にて下記の反応が生ずる。

【００７８】２ＣＦ₄→Ｃ₂Ｆ₆＋Ｆ₂ 上記反応式中のフッ素Ｆ₂が活性ガスとして化学反応を
促進することになる。

【００７９】一方、添加物として水を加えた場合には、
プラズマ発生部６０中にて下記の反応が生ずる。

【００８０】ＣＦ₄＋２Ｈ₂Ｏ→４ＨＦ＋ＣＯ₂ このように、水を添加した場合には、ＨＦなどの酸の発
生を増やすことができ、これにより表面処理速度が向上
すると考えられる。

【００８１】添加物として水を加えた場合には、単に処
理速度を向上させることに限らず、プラズマ発生部６０
中でのオゾンの発生を抑制することができる。

【００８２】このオゾンの発生量（％）と湿度との関係
は、下記の表１の通りである。ただし、表１におけるオ
ゾン発生量とは、乾燥空気のオゾン発生量を１００％と
した時の値である。

【００８３】

【表１】このように、添加物として水を加えると、プラズマ発生
部６０内部でのオゾンの発生を抑制でき、これによりリ
ードフレーム１２の酸化を防止することが可能となる。

【００８４】なお、この水の添加に関しては、図１，２
に示す熱分解、光分解の場合にも、上述の放電による分
解と同様に有効である。

【００８５】プラズマ発生部を持たない表面処理ユニッ
ト次に、図５の方式による表面処理装置及びその方法につ
いて、図１１を参照して説明する。

【００８６】図１１は、装置全体の構成を示すもので、
図６の場合と同様に、給気連結管２０及び排気連結管２
４が接続された表面処理ユニット１１０が設けられてい
る。この表面処理ユニット１１０は、１つの筺体１１２
の内部に、キャリアガス給気管１２０，液体収容部１３
０，排気管１４０及び除害装置１５０を有している。

【００８７】キャリアガス給気管１２０として、液体収
容部１３０の上流側の第１のキャリアガス給気管１２０
ａと、液体収容部１３０の下流側の第２のキャリアガス
給気管１２０ｂと、第１，第２のキャリアガス給気管同
士を連結する第３のキャリアガス給気管１２０ｃを有し
ている。

【００８８】液体収容部１３０の内部には、ＨＦ、ＨＣ
ｌなどのハロゲン化水素の水溶液が収容されている。第
１のキャリアガス給気管１２０ａを介して液体収容部１
３０内部に導入された例えばＮ₂などのキャリアガス
は、その液体と接触することで、酸性に富んだ処理ガス
とされる。この処理ガスは、第２のキャリアガス給気管
１２０ｂを介して液体収容部１３０から排出されると共
に、第３のキャリアガス給気管１２０ｃからのキャリア
ガス自体の圧力により圧送され、表面処理ユニット１１
０の外部に導出されることになる。

【００８９】この酸性に富んだ処理ガスは、図１０に示
す給気連結管２０，給気部２２を介して、ＩＣ１０のリ
ードフレーム１２に曝露されることになる。これによ
り、リードフレーム１２の表面は、下記の化学反応によ
り表面処理されることになる。

【００９０】処理ガスとしてフッ化水素ＨＦを用いた場
合には、下記の化学式に従い表面処理がなされる。

【００９１】ＳｎＯ＋２ＨＦ→ＳｎＦ₂＋Ｈ₂Ｏ処理ガスとして、塩化水素Ｈｃｌを用いた場合には、下
記の化学式に従い表面処理が成される。

【００９２】ＳｎＯ＋２ＨＣｌ→ＳｎＣｌ₂＋Ｈ₂Ｏなお、本発明の範囲外ではあるが、液体収容部１３０の
内部にＨ₂ＮＯ₃などの酸性液体、あるいはアンモニア水
などの塩基性液体を収容することもできる。硝酸Ｈ₂Ｎ
Ｏ₃を用いた場合には、下記の化学式により表面処理が
なされる。

【００９３】ＳｎＯ＋Ｈ₂ＮＯ₃→ＳｎＮＯ₃＋Ｈ₂Ｏこの他、液体収容部１３０にシュウ酸などの他の酸性気
体を収納することもできる。

【００９４】液体収容部１３２塩基性液体例えばアンモ
ニア水を収容した場合には、下記の化学式に従い表面処
理がなされる。

【００９５】ＳｎＯ＋ＮＨ₃＋２Ｈ₂Ｏ→ＮＨ⁴⁺［Ｓｎ（ＯＨ）₃］^- 一方、リードフレーム１２に曝露された処理ガスは、排
気連結管２４を介して表面処理ユニット１１０内部に導
入されることになる。ここで、上述の酸性又は塩基性に
富んだ処理ガスは、それ自体が腐食性ガスであり、これ
を大気中に放出することはできない。そこで、この表面
処理ユニット１１０内部では、排気管１４０を介して除
害装置１５０に処理ガスを導き、この除外装置１５０に
て処理ガス中の上記の腐蝕成分を除外することになる。

【００９６】なお、図１１に示す表面処理ユニット１１
０の場合も、図９に示す場合と同様に、工場内の給排気
設備を用いない構成、すなわち、給気ファン、排気ファ
ン及びそれらを駆動するファン駆動装置を筺体１１２内
部に増設することもできる。

【００９７】表面処理ユニットの各種タイプについて次に、上述した表面処理ユニット３０，１００及び１１
０の形状もしくはそれらに連結される給気連結管２０、
排気連結管２４の形状を変更した各種タイプについて、
図１２以降を参照して説明する。

【００９８】（１）ラインタイプ図１２及び図１３に示すラインタイプの表面処理ユニッ
ト１６０は、コンベアライン１４により搬送される例え
ば板状のワーク５００と対向する上方位置に、設けられ
ている。この表面処理ユニット１６０は、筺体１６１の
下部に給排気部１６２を備えている。この給排気部１６
２は、給気管１６４及び排気管１６６にて二重管構造を
構成している。本実施例では、中心部に給気管１６４を
配置し、その周囲に排気管１６６を配置し、排気管１６
６の下端部は、傘状に広がる形状となっている。

【００９９】コンベアライン１４によりワーク５００が
間欠的にあるいは連続的に搬送されると、このワーク５
００が表面処理ユニットの給排気部１６２と対向するこ
とで、ワーク５００の表面が表面処理されることにな
る。これにより、表面処理ユニット１６０を固定しなが
らも、ワーク５００の全面について、多数のワーク５０
０を連続的に表面処理することが可能となる。

【０１００】（２）スタンドタイプ図１４に示すスタンドタイプの表面処理ユニット２００
は、載置可能な底面を有する筺体２０１を有している。
この筺体２０１内部には、上述した通り原料ガス、及び
／又はキャリアガスが導入され、除害装置を経由して排
気ガスが排気される。この筺体２０１には、上方に伸び
る給気連結管２１０及び排気連結管２３０が設けられて
いる。給気連結管２１０は屈曲され、下端にて開口する
給気部２２０を有する。この給気部２２０の周囲には、
処理ガスの拡散を防止するための傘状の拡散防止板２２
２が設けられている。一方、排気連結管２３０は、拡散
防止板２２２と対向する位置に、上方に向かうに従い開
口面積の増大する傘状の排気吸引部２４０が形成されて
いる。

【０１０１】そして、図１４及び図１５に示すとおり、
ワークとして例えば端部の被覆材がはがされた線材２５
０の先端部を表面する処理に際して、この線材２５０の
予めメッキ処理された先端部２５２を給気部２２０の直
下の位置に配置する。こうすると、給気部２２０より導
出される処理ガスにより線材２５０の先端部２５２が表
面処理され、その曝露された処理ガスは排気吸引部２４
０及び排気連結管２３０を介して筺体２０１内の除害装
置に導かれることになる。

【０１０２】このように、スタンドタイプの表面処理ユ
ニット２００を用いることで、空気中に局所的な処理ガ
スの雰囲気を作ることができ、線材２５０などのワーク
を容易に表面処理することが可能となる。

【０１０３】（３）棒状タイプについて図１６及び図１７に示す実施例は、表面処理ユニット３
００自体を、例えば半田ごてのような筒状の筺体３０１
にて構成したものである。この筺体３０１に連結された
給気連結管３１０及び排気連結管３２０は二重管構造と
なっており、内側の給気連結管３１０により処理ガスが
ワーク５００に向けて導出され、外側の排気連結管３２
０よりその曝露された処理ガスが筺体３０１内部に導か
れる。排気連結管３２０の先端部は、排気領域を拡大す
る観点から、図１６及び図１７に示すとおり、傘状に広
がる形状とすることが好ましい。

【０１０４】このように、表面処理ユニット３００自体
を棒状タイプに構成すれば、この表面処理ユニット３０
０自体を手で操作して、各種ワークの表面処理を行うこ
とが可能となる。

【０１０５】（４）トースタータイプ図１８及び図１９に示す表面処理ユニット４００は、筺
体４０１の一面例えばその上面に、板状のワーク５００
を挿入できるスリット状の挿入部４１０を有している。
このスリット状の挿入部４１０には排気管４２０が連結
されている。一方、スリット状の挿入部４１０の例えば
両側壁には、該側壁にて一端が開口する処理ガス給気管
４３０、キャリアガス給気管４４０がそれぞれ設けられ
ている。

【０１０６】この構成によれば、板状のワーク５００
を、筺体４０１の上面に設けられたスリット状の挿入部
４１０内部に挿入することで、このワーク５００の両面
より処理ガスが吹き付けられ、板状のワーク５００の両
面を同時に表面処理することが可能となる。なお、ワー
ク５００の片面のみが表面処理されるものにあっては、
処理ガス給気管４３０をスリット状の挿入部４１０の一
方の側壁のみに開口させればよい。

【０１０７】（５）バッチ処理タイプ図２０は、多数のワークをバッチ式で処理する装置を示
している。この装置は、上述の表面処理ユニット３０
（又は１００又は１１０）に接続された給気連結管２０
及び排気連結管２４を、バッチ処理ボックス４５０に連
結している。このバッチ処理ボックス４５０は、内部に
多数のワーク５１０を収容するものである。バッチ処理
されるワーク５１０としては、上述のＩＣ１０、線材２
５０、板状のワーク５００の他、例えばロール状に巻回
されたＴＡＢテープであってもよい。

【０１０８】このバッチ処理タイプによれば、一度に多
数のワーク５１０を表面処理することが可能となる。な
お、本発明の処理方法に表面処理されたワークは、改善
されたその半田の濡れ性を、表面処理後比較的長い時間
維持することができるため、バッチ処理後半田付けまで
ワークをストックしておいても、良好な半田付けを行う
ことができる。

【０１０９】

【実施例】次に、本発明方法により表面処理されたワー
クの半田の濡れ性を評価するための実験結果について、
表２，表３を参照して説明する。

【０１１０】水晶発振子の電極に銀を蒸着した日から１
３日後に、該水晶発振子の電極に半田付けされる線材の
先端を各種条件下にて表面処理し、同日に半田付け（マ
ウント）した時の、半田の流れ評価を下記の表２に示
す。

【０１１１】

【表２】ここで、条件１は表面処理の無い場合であり、条件２〜
６及び８はいずれも原料ガスにＣＦ₄（５０ｃｃ／ｍｉ
ｎ）、キャリアガスにＮ₂（２０リットル／ｍｉｎ）を
用い、ＣＦ₄は純水を通過させて水分を添加した。条件
７は、原料ガスは条件２などと同じとし、キャリアガス
に圧縮空気（２０リットル／ｍｉｎ）を用いた。プラズ
マ生成条件として、条件２ではパワーを５０〜９０Ｗと
比較的低パワーとし、条件３〜８では２５０Ｗとした。

【０１１２】上記の表２にて時間は９ｃｍの長さをスキ
ャンしたトータル時間を示している。また、マウント条
件は、半田付け時の半田ごての本電圧及び予備電圧を示
している。

【０１１３】表２に示すとおり、表面処理をしていない
条件１と比較すると、条件２〜８でいずれも半田の流れ
結果は向上しており、特にキャリアガスにＮ₂を用いた
条件２〜６及び８ではきわめて良好な結果が得られた。

【０１１４】表２中の条件３での表面処理を行ったもの
と、表面処理をしていないもとについて、それぞれマウ
ント数量を増やして半田の流れ不良及びマウント後の水
晶発振子の電気的特性とを評価した結果を、下記の表３
に示す。

【０１１５】

【表３】表３中の周波数ｆ₀は水晶発振子の発振周波数を示し、
条件１，３が処理無しのもの、条件２，４が表面処理有
りのものをそれぞれ示す。なお、条件１，２では、水晶
発振子の電極に銀を蒸着した日から１４日後に、該水晶
発振子の電極に線材を半田付け（マウント）した。条件
２の表面処理工程は、マウント工程の２日前に実施し
た。条件３，４では、水晶発振子の電極に銀を蒸着した
日から１７日後に、該水晶発振子の電極に線材を半田付
け（マウント）した。条件４の表面処理工程は、マウン
ト工程の２日前に実施した。

【０１１６】条件１と２との比較、条件３と４との比較
から明らかなように、表面処理を実施した方が、半田流
れ不良率及び電気特性不良率が共にほぼ半減しているこ
とが分かる。

【０１１７】＜比較例１＞図３の方式は、ハロゲン化合
物が一対の電極間での放電により分解されたハロゲン又
はハロゲン化水素を処理ガスとして用いるものであり、
被処理体は直接プラズマに晒されない間接放電処理であ
る。一方、一対の電極の一方に被処理体を載置し、被処
理体をプラズマに直接晒して処理する直接放電処理は公
知である。

【０１１８】下記の表４は、本実施例の間接放電処理
を、公知の直接放電処理と、いずれの処理も行われない
未処理のものとに対して、半田の濡れ性の良否を比較し
たものである。なお、本実施例の間接放電処理では、原
料ガスＣＦ₄を５００ｃｃ／ｍｉｎ、キャリアガスＮ₂を
２０リットル／ｍｉｎで供給した。直接放電処理では、
原料ガスＣＦ₄を５００ｃｃ／ｍｉｎ、プラズマ生成用
ガスＨｅを２０リットル／ｍｉｎで供給した。

【０１１９】

【表４】表４から明らかなように、本実施例の間接放電処理では
不良率が格段に低下していることが分かる。ここで、間
接放電処理での不良原因は、全て半田の流れ過ぎによる
もので、半田の濡れ性が向上していることでは良品と変
わりはない。

【０１２０】これに対して、上記の実験結果によると、
直接放電処理では、半田流れが不良となる不良率が、未
処理の場合よりも２０％低下しただけであった。この理
由は下記の通りと考えられる。その一つは、被処理体の
リード先端部分に強い放電が生じ、部分的にしか処理さ
れないことである。他の一つは、電極間ギャップが数ｍ
ｍと狭い直接放電処理では、被処理体のセット状態のば
らつきにより、プラズマの状態が変化するからである。
プラズマ強度が大きすぎると、被処理体が変色し、半田
の流れは不良となる。

【０１２１】＜比較例２＞上述した各実施例では、処理
ガスとしてハロゲン又はハロゲン化水素を含む処理ガス
を用いているが、プラズマ発生部にて発生した例えばフ
ッ素ラジカル等の活性種を、プラズマ発生部外に配置し
た被処理体に導いて処理する方式も知られている。ただ
し、活性種はその寿命があるため、本実施例の間接放電
処理と比較すると、プラズマ発生部から被処理体までの
距離を大きくすることはできない。

【０１２２】プラズマ発生部に連結される処理ガス供給
管として、一般に配管チューブとして知られている１／
４径サイズ（外径６．３５ｍｍ、内径３．１７ｍｍ）を
使用した場合、原料ガス供給流量とチューブ断面積とか
ら、処理ガスの流速を求めてみた。原料ガスの供給流量
を１００ｃｃ／ｍｉｎとした場合、処理ガスの流速は２
１．１２ｃｍ／ｓとなる。フッ素ラジカルの寿命は、１
／１０００ｓ以下であるので、プラズマ発生部から０．
０２１１ｃｍ離れた位置で消滅する。原料ガスの供給流
量を３０ｃｃ／ｍｉｎとした場合には、処理ガスの流速
は６．３３５ｃｍ／ｓとなり、プラズマ発生部から０．
００６３ｃｍ離れた位置で消滅する。

【０１２３】これに対して、上述した各実施例では、処
理ガスとしてハロゲン又はハロゲン化水素を含む処理ガ
スを用いているので、処理ガス生成用容器より十分に離
れた位置に被処理体をおいても処理が可能である。

【０１２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】熱分解により処理ガスを生成する装置を模式的
に示す本発明の実施例の概略説明図である。

【図２】光分解により処理ガスを生成する装置を模式的
に示す本発明の実施例の概略説明図である。

【図３】放電による分解により処理ガスを生成する装置
を模式的に示す本発明の実施例の概略説明図である。

【図４】電気分解により処理ガスを生成する装置を模式
的に示す本発明の実施例の概略説明図である。

【図５】液体との接触により処理ガスを生成する装置を
模式的に示す本発明の実施例の概略説明図である。

【図６】本発明の実施例に係る表面処理装置の全体構成
を示す概略説明図である。

【図７】図６に示す表面処理ユニットの内部構成を示す
概略説明図である。

【図８】図７示すプラズマ発生部の構成を示す概略説明
図である。

【図９】表面処理ユニットの他の実施例を示す概略説明
図である。

【図１０】処理ガスを直接にワークに向けて導出する実
施例を示す概略説明図である。

【図１１】表面処理ユニットのさらに他の実施例を示す
概略説明図である。

【図１２】表面処理ユニツトによりラインタイプの処理
装置を構成した実施例を示す概略説明図である。

【図１３】図１２に示す表面処理ユニットの給排気部を
示す概略断面図である。

【図１４】表面処理ユニツトによりスタンドタイプの処
理装置を構成した実施例を示す概略説明図である。

【図１５】図１４に示す表面処理ユニットの給排気部を
示す概略断面図である。

【図１６】表面処理ユニツトにより棒状タイプの処理装
置を構成した実施例を示す概略説明図である。

【図１７】図１６に示す表面処理ユニットの給排気部を
示す概略断面図である。

【図１８】表面処理ユニツトによりトースタータイプの
処理装置を構成した実施例を示す概略説明図である。

【図１９】図１８に示す表面処理ユニットの給排気部を
示す概略断面図である。

【図２０】表面処理ユニツトによりバッチ処理タイプの
処理装置を構成した実施例を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１処理ガス生成用容器２処理ガス供給管３原料ガス供給管４加熱器５ＵＶランプ６プラズマ発生部７仕切板８ａ，８ｂ電極９キャリアガス供給管１０、２５０、５００、ワーク２０、２１０、３１０給気連結管２４、２３０、３２０排気連結管３０、１００、１１０、１６０、２００、３００、４０
０表面処理ユニット３２、１１２、１６１、２０１、３０１、４０１筺体４０、１６４、４３０処理ガス給気管４２、９２流量計４４ガスボンベ５０電源６０プラズマ発生部６２ａ、６２ｂ電極７０、１４０、１６６、４２０排気管８０、１５０除害装置８２排気ファン９０、１２０キャリアガス給気管９４給気ファン１３０液体収容部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｃ２３Ｆ 4/00 ＡＨ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１Ｄ 21/304 ３４１ 21/302 Ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハロゲン又はハロゲン化水素を含む処理
ガスを被処理体の表面に接触させ、前記被処理体の表面
を処理することを特徴とする表面処理方法。
【請求項２】請求項１において、前記ハロゲンがフッ素であることを特徴とする表面処理
方法。
【請求項３】請求項１において、前記ハロゲン化水素がフッ化水素であることを特徴とす
る表面処理方法。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、ハロゲン化合物を熱分解して前記処理ガスを生成する工
程をさらに有することを特徴とする表面処理方法。
【請求項５】請求項１乃至３のいずれかにおいて、ハロゲン化合物を光分解して前記処理ガスを生成する工
程をさらに有することを特徴とする表面処理方法。
【請求項６】請求項１乃至３のいずれかにおいて、ハロゲン化合物を放電により分解して前記処理ガスを生
成する工程をさらに有することを特徴とする表面処理方
法。
【請求項７】請求項６において、大気圧又はその近傍の圧力下で、前記原料ガスを５０ｋ
Ｈｚ以下の低周波数の交流電圧又は直流電圧が印加され
る一対の電極により励起して分解することを特徴とする
表面処理方法。
【請求項８】請求項４乃至７のいずれかにおいて、前記ハロゲン化合物が有機ハロゲン化合物であることを
特徴とする表面処理方法。
【請求項９】請求項４乃至７のいずれかにおいて、前記ハロゲン化合物が、ＮＦ₃、ＳＦ₆、ＣＦ₄又はＮＨ₄
Ｆのいずれかであることを特徴とする表面処理方法。
【請求項１０】請求項４乃至９のいずれかにおいて、前記ハロゲン化合物の分解工程を、水分を含む雰囲気中
にて実施することを特徴とする表面処理方法。
【請求項１１】請求項１乃至３のいずれかにおいて、ハロゲン化合物を電気分解して前記処理ガスを生成する
工程をさらに有することを特徴とする表面処理方法。
【請求項１２】請求項１１において、前記ハロゲン化合物が、ハロゲン化塩の水溶液であるこ
とを特徴とする表面処理方法。
【請求項１３】請求項１乃至３のいずれかにおいて、ハロゲン化合物を、熱分解、光分解、放電による分解又
は電気分解のうちの複数の組合せにより分解して、前記
処理ガスを生成する工程をさらに有することを特徴とす
る表面処理方法。
【請求項１４】請求項４乃至１３において、前記処理ガスを、キャリアガスにより圧送して、前記被
処理体に接触させることを特徴とする表面処理方法。
【請求項１５】請求項１４において、前記ハロゲン化合物の分解工程後に、前記処理ガスに前
記キャリアガスを混合することを特徴とする表面処理方
法。
【請求項１６】請求項１乃至３のいずれかにおいて、ハロゲン又はハロゲン化水素の水溶液にキャリアガスを
接触させて、前記ハロゲン又はハロゲン化水素の液体を
含む前記処理ガスを生成する工程をさらに有することを
特徴とする表面処理方法。
【請求項１７】請求項１乃至１６のいずれかにおい
て、前記被処理体に向けて供給された前記処理ガス及び反応
生成物を強制排気する工程と、排気途中にて、前記処理ガス又は前記反応生成物をトラ
ップする工程と、をさらに有することを特徴とする表面処理方法。
【請求項１８】請求項１乃至１７のいずれかにおい
て、前記処理ガスを前記被処理体の表面に接触させて、前記
被処理体の表面の酸化物をハロゲン化合物に置換して、
前記表面での半田の濡れ性を向上させることを特徴とす
る表面処理方法。
【請求項１９】請求項１８において、前記被処理体が回路基板であることを特徴とする表面処
理方法。
【請求項２０】請求項１８において、前記被処理体が電子部品であることを特徴とする表面処
理方法。
【請求項２１】請求項２０において、前記電子部品が集積回路であり、その被処理表面が前記
集積回路のボンディング面であることを特徴とする表面
処理方法。
【請求項２２】請求項１８において、前記被処理体が、半田付けされる線材であることを特徴
とする表面処理方法。
【請求項２３】請求項１８において、前記被処理体の被処理表面は、水晶振動子の電極である
ことを特徴とする表面処理方法。
【請求項２４】被処理体の表面を処理する表面処理装
置において、ハロゲン又はハロゲン化水素を含む処理ガスを生成する
処理ガス生成手段と、前記処理ガスを前記ガス生成手段より前記被処理体の前
記表面に導く処理ガス供給手段と、を有することを特徴とする表面処理装置。
【請求項２５】請求項２４において、ハロゲン化合物を含む原料ガスを前記処理ガス生成手段
に供給する原料ガス供給手段をさらに有し、前記処理ガス生成手段は、前記ハロゲン化合物を熱分解
して前記処理ガスを生成することを特徴とする表面処理
装置。
【請求項２６】請求項２４において、ハロゲン化合物を含む原料ガスを前記処理ガス生成手段
に供給する原料ガス供給手段をさらに有し、前記処理ガス生成手段は、前記ハロゲン化合物を光分解
して、前記処理ガスを生成することを特徴とする表面処
理装置。
【請求項２７】請求項２４において、ハロゲン化合物を含む原料ガスを前記処理ガス生成手段
に供給する原料ガス供給手段をさらに有し、前記処理ガス生成手段は、前記ハロゲン化合物を放電に
より分解して、前記処理ガスを生成することを特徴とす
る表面処理装置。
【請求項２８】請求項２７において、前記処理ガス生成手段は、５０ｋＨｚ以下の低周波数の交流電圧又は直流電圧を出
力する電源と、前記電圧が印加される一対の電極を備え、大気圧又はそ
の近傍の圧力下にてプラズマを誘起するプラズマ発生部
と、を有することを特徴とする表面処理装置。
【請求項２９】請求項２４乃至２８のいずれかにおい
て、前記処理ガス生成手段は、水分を含む雰囲気中にて前記
ハロゲン化合物を分解することを特徴とする表面処理装
置。
【請求項３０】請求項２４において、前記処理ガス生成手段は、ハロゲン化合物を含む水溶液
を電気分解して、前記処理ガスを生成することを特徴と
する表面処理装置。
【請求項３１】請求項２５乃至２９のいずれかにおい
て、前記原料ガス供給手段に接続され、前記原料ガスに混合
されるキャリアガスを供給するキャリアガス供給手段を
さらに有することを特徴とする表面処理装置。
【請求項３２】請求項２４乃至３０のいずれかにおい
て、前記処理ガス供給手段に接続され、前記処理ガスに混合
されるキャリアガスを供給するキャリアガス供給手段を
さらに有することを特徴とする表面処理装置。
【請求項３３】請求項２４において、前記処理ガス生成手段は、ハロゲン又はハロゲン水素を
含む水溶液にキャリアガスを接触させて、ハロゲン又は
ハロゲン化水素の液体を含む前記処理ガスを生成するこ
とを特徴とする表面処理装置。
【請求項３４】請求項２４乃至３３のいずれかにおい
て、前記被処理体に向けて供給された前記処理ガス及び反応
生成物を強制排気する排気手段と、排気途中にて、前記処理ガス又は前記反応生成物をトラ
ップするトラップ手段と、をさらに有することを特徴とする表面処理方法。