JPH0927672A - 回路基板およびその表面処理方法 - Google Patents
回路基板およびその表面処理方法Info
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- JPH0927672A JPH0927672A JP8197298A JP19729896A JPH0927672A JP H0927672 A JPH0927672 A JP H0927672A JP 8197298 A JP8197298 A JP 8197298A JP 19729896 A JP19729896 A JP 19729896A JP H0927672 A JPH0927672 A JP H0927672A
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- nickel
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- circuit board
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ハンダ付けを行う際に、フラックスを使用する
ことなく、基板表面の酸化物や汚れを除く。 【解決手段】部品と回路基板をハンダ付けにより接続す
る電子装置の製造方法において、接合部分の表面にレ−
ザ光を照射して該接合部分の表面を清浄した後、ハンダ
を加熱溶融して前記部品と回路基板を接続する。
ことなく、基板表面の酸化物や汚れを除く。 【解決手段】部品と回路基板をハンダ付けにより接続す
る電子装置の製造方法において、接合部分の表面にレ−
ザ光を照射して該接合部分の表面を清浄した後、ハンダ
を加熱溶融して前記部品と回路基板を接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板とその金
属表面の改質処理方法に関し、特に均質でハンダ濡れ性
およびボンディング接続性のよい金属層を得るため、母
材表面を安価に清浄化することが可能な回路基板とその
表面の金属の均質化処理方法に関する。
属表面の改質処理方法に関し、特に均質でハンダ濡れ性
およびボンディング接続性のよい金属層を得るため、母
材表面を安価に清浄化することが可能な回路基板とその
表面の金属の均質化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハンダ付けにより良好な接続状態を得る
ためには、接続物および被接続物（以下、母材と呼ぶ）
の原子がハンダの原子と相互に拡散する必要がある。ま
た、このような拡散反応を生じさせて、良好なハンダの
濡れ性を得るためには、充分な熱とともに、母材表面が
清浄であることが重要である。
ためには、接続物および被接続物（以下、母材と呼ぶ）
の原子がハンダの原子と相互に拡散する必要がある。ま
た、このような拡散反応を生じさせて、良好なハンダの
濡れ性を得るためには、充分な熱とともに、母材表面が
清浄であることが重要である。
【０００３】このため、ハンダ付けを行う際には、フラ
ックスと呼ばれる還元性を有する有機酸によって、母材
の表面の酸化物を化学反応により除去する方法が一般に
行われている。
ックスと呼ばれる還元性を有する有機酸によって、母材
の表面の酸化物を化学反応により除去する方法が一般に
行われている。
【０００４】また、フラックスのみの化学反応では汚れ
の除去が期待できない場合、母材の種類に応じて、塩
酸、硫酸、過硫酸アンモニューム等の酸で表面の酸化物
を除去したり、サンドペーパーやワイヤブラシ等を用い
てメカニカルに汚れを除去する方法が一般に行われてい
る。
の除去が期待できない場合、母材の種類に応じて、塩
酸、硫酸、過硫酸アンモニューム等の酸で表面の酸化物
を除去したり、サンドペーパーやワイヤブラシ等を用い
てメカニカルに汚れを除去する方法が一般に行われてい
る。
【０００５】一方、金属材料、鋼材、炭化物等に対し
て、レーザビームを急速にスキャンすることにより超微
細均一組織あるいは非晶質構造を有し、耐触性、耐摩耗
性等に優れた材料を得る方法（グレージング）が提案さ
れている。このグレージングは、高温高圧下に晒される
金属材料（例えば、自動車タービン用材料）等への適用
が考えられる。
て、レーザビームを急速にスキャンすることにより超微
細均一組織あるいは非晶質構造を有し、耐触性、耐摩耗
性等に優れた材料を得る方法（グレージング）が提案さ
れている。このグレージングは、高温高圧下に晒される
金属材料（例えば、自動車タービン用材料）等への適用
が考えられる。
【０００６】なお、レーザビームによる加工について
は、例えば、“小林 昭 著『続・レーザー加工』ｐ
ｐ．１６４頁、開発社発行”において論じられている。
は、例えば、“小林 昭 著『続・レーザー加工』ｐ
ｐ．１６４頁、開発社発行”において論じられている。
【０００７】その他、この種の技術に関連するものとし
ては、例えば、特開昭６３−９７３８２号公報および特
開昭６２−２５６９６１号公報に記載された技術があ
る。前者の方法では、金属部材のプラスト加工により粗
面に形成された表面に合金元素をメッキした後、その上
にレーザービームを照射してメッキ層を溶融処理するこ
とにより、ピンホールのない密着性の高いコーティング
被膜の金属部材を得ている。また、後者の方法では、ア
ルミニウムまたはその合金からなる基材の表面に陽極酸
化皮膜を被覆することにより、耐食性が良好で、ハンダ
付性の容易な表面処理層を付与することができる。
ては、例えば、特開昭６３−９７３８２号公報および特
開昭６２−２５６９６１号公報に記載された技術があ
る。前者の方法では、金属部材のプラスト加工により粗
面に形成された表面に合金元素をメッキした後、その上
にレーザービームを照射してメッキ層を溶融処理するこ
とにより、ピンホールのない密着性の高いコーティング
被膜の金属部材を得ている。また、後者の方法では、ア
ルミニウムまたはその合金からなる基材の表面に陽極酸
化皮膜を被覆することにより、耐食性が良好で、ハンダ
付性の容易な表面処理層を付与することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
ハンダ付け前に酸等の化学処理を行うため、充分に洗浄
する必要があるとともに、常に残存した酸による腐食の
ポテンシャルが残るという問題があった。
ハンダ付け前に酸等の化学処理を行うため、充分に洗浄
する必要があるとともに、常に残存した酸による腐食の
ポテンシャルが残るという問題があった。
【０００９】また、水洗後の乾燥が必要であり、この工
程で母材表面が再酸化されるという問題があった。
程で母材表面が再酸化されるという問題があった。
【００１０】また、母材表面の酸化物や汚れを除く効果
はあるが、ハンダが濡れ易いように表面を改善する点、
または酸化し難い表面を作る点については、期待できな
い。
はあるが、ハンダが濡れ易いように表面を改善する点、
または酸化し難い表面を作る点については、期待できな
い。
【００１１】また、メッキ等の表面状態を清浄化するこ
とはできるが、メッキと下地との間の不良については、
改善したり、これを摘出したりすることはできなかっ
た。
とはできるが、メッキと下地との間の不良については、
改善したり、これを摘出したりすることはできなかっ
た。
【００１２】さらに、このような方法を実現するために
は、多額の投資を要する設備と膨大な工数を用意する必
要があった。
は、多額の投資を要する設備と膨大な工数を用意する必
要があった。
【００１３】本発明の目的は、これらの課題を解決し、
簡単な方法で金属の改質を行うことができ、ハンダ濡れ
性およびボンディング接続性のよい金属層を安価に得る
ことができる回路基板とその表面処理方法を提供するこ
とにある。
簡単な方法で金属の改質を行うことができ、ハンダ濡れ
性およびボンディング接続性のよい金属層を安価に得る
ことができる回路基板とその表面処理方法を提供するこ
とにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の回路基板は金と金以外の金属との均質な合
金層を少なくとも表面に有する接合部を、基板上に設け
たことに特徴がある。また、本発明による回路基板の表
面処理方法は、基板上に設けられ、かつ２種類以上の金
属を有する接合部にレーザー光を照射し、その接合部の
表面の金属を溶融拡散させて、均質な合金層を形成する
ことに特徴がある。
め、本発明の回路基板は金と金以外の金属との均質な合
金層を少なくとも表面に有する接合部を、基板上に設け
たことに特徴がある。また、本発明による回路基板の表
面処理方法は、基板上に設けられ、かつ２種類以上の金
属を有する接合部にレーザー光を照射し、その接合部の
表面の金属を溶融拡散させて、均質な合金層を形成する
ことに特徴がある。
【００１５】本発明においては、高密度な光により瞬間
的に被ハンダ付け物の表面を溶解し、凝固することによ
り、次に示す（ｉ）〜（iii）のようにハンダの濡れ性
を改善する。
的に被ハンダ付け物の表面を溶解し、凝固することによ
り、次に示す（ｉ）〜（iii）のようにハンダの濡れ性
を改善する。
【００１６】（ｉ）メッキ、シンター（熱処理）等によ
り表面および表面近傍に形成された個々の物質を溶解す
ることにより、物質な濡れ性の良い合金層を形成する。
り表面および表面近傍に形成された個々の物質を溶解す
ることにより、物質な濡れ性の良い合金層を形成する。
【００１７】（ii）プロセス上で表面に吸着している水
分や有機物等をガス化して、ハンダ付け時の熱で発生す
る有機物のガスを予め除去し、緻密な金属層を作る。
分や有機物等をガス化して、ハンダ付け時の熱で発生す
る有機物のガスを予め除去し、緻密な金属層を作る。
【００１８】（iii）溶解および凝固が瞬間であるた
め、酸化するおそれがない。
め、酸化するおそれがない。
【００１９】さらに、瞬間加熱による母材表面の蒸発作
用により、次の（iv），（ｖ）に示す効果を得る。
用により、次の（iv），（ｖ）に示す効果を得る。
【００２０】（iv）母材表面に付着したカーボン等の有
機物が瞬間的に蒸発する。
機物が瞬間的に蒸発する。
【００２１】（ｖ）加熱パワーを上げることにより、濡
れ性を阻害する金属の酸化物自体を蒸発させ、清浄な金
属層を得る。
れ性を阻害する金属の酸化物自体を蒸発させ、清浄な金
属層を得る。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。
より詳細に説明する。
【００２３】図２は、本発明の一実施例における処理前
の母材の表面状態を示す断面説明図である。
の母材の表面状態を示す断面説明図である。
【００２４】図２において、１はアルミナ等のセラミッ
クサブストレート、２はＷ，Ｃｕ等の導体、３はニッケ
ル（Ｎｉ）、４は金（Ａｕ）であり、これらが本実施例
の母材を構成する。なお、導体２はサブストレート１上
に設けられた配線部の一端であって、ニッケル３および
金４によって接合部を形成する。このような配線部およ
び接合部を有する基板は、全体として回路基板を構成す
る。
クサブストレート、２はＷ，Ｃｕ等の導体、３はニッケ
ル（Ｎｉ）、４は金（Ａｕ）であり、これらが本実施例
の母材を構成する。なお、導体２はサブストレート１上
に設けられた配線部の一端であって、ニッケル３および
金４によって接合部を形成する。このような配線部およ
び接合部を有する基板は、全体として回路基板を構成す
る。
【００２５】図３は、図２における母材の製造工程を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【００２６】先ず、焼成前のサブストレート１上に、導
体２としてタングステンやモリブデン等の高溶点金属を
印刷し（ステップ３１）、焼成する（ステップ３２）。
次に、この上に通常メッキによりニッケル３を付着する
（ステップ３３）。次に、図示していないが、３５０℃
の温度でアニールを行った後、金４を付着してメッキを
行う（ステップ３４）。次に、導体２とニッケル３、お
よびニッケル３と金４との密着性を向上させるため、通
常はメッキ後にシンターと呼ばれる熱処理を実施する
（ステップ３５）。
体２としてタングステンやモリブデン等の高溶点金属を
印刷し（ステップ３１）、焼成する（ステップ３２）。
次に、この上に通常メッキによりニッケル３を付着する
（ステップ３３）。次に、図示していないが、３５０℃
の温度でアニールを行った後、金４を付着してメッキを
行う（ステップ３４）。次に、導体２とニッケル３、お
よびニッケル３と金４との密着性を向上させるため、通
常はメッキ後にシンターと呼ばれる熱処理を実施する
（ステップ３５）。
【００２７】この場合、熱により導体２上のニッケル３
は金メッキ中に拡散し、特に金４の粒界を通して拡散は
速く、図２に示すように、ニッケル３が単独で金メッキ
表面まで到達し、母材表面波は金リッチの金とニッケル
の合金とニッケルリッチのニッケルと金の合金とのスピ
ノーダルな組織を形成する。
は金メッキ中に拡散し、特に金４の粒界を通して拡散は
速く、図２に示すように、ニッケル３が単独で金メッキ
表面まで到達し、母材表面波は金リッチの金とニッケル
の合金とニッケルリッチのニッケルと金の合金とのスピ
ノーダルな組織を形成する。
【００２８】図１は、本発明の一実施例を示すＡｕの表
面改質の断面説明図である。
面改質の断面説明図である。
【００２９】本実施例では、レーザー反射板７および集
合レンズ６を介してレーザー光を図２に示した母材に照
射し、表面改質を行う。
合レンズ６を介してレーザー光を図２に示した母材に照
射し、表面改質を行う。
【００３０】この場合、母材はレーザーの照射を受けな
がら矢印の方向にＸＹテーブル（図示せず）で搬送され
る。
がら矢印の方向にＸＹテーブル（図示せず）で搬送され
る。
【００３１】これにより、レーザー光が照射されたエリ
アは瞬間的に加熱されて、金属中のニッケル３と金４と
が溶解し、ニッケル−金（Ｎｉ−Ａｕ）合金５が生成さ
れる。
アは瞬間的に加熱されて、金属中のニッケル３と金４と
が溶解し、ニッケル−金（Ｎｉ−Ａｕ）合金５が生成さ
れる。
【００３２】本実施例では、導体２のニッケルメッキ厚
は５μｍ、金４の金メッキ厚は３μｍ、メッキ後の熱処
理は７５０℃で１０分である。
は５μｍ、金４の金メッキ厚は３μｍ、メッキ後の熱処
理は７５０℃で１０分である。
【００３３】また、照射したレーザー光の波長は３０８
ｎｍであり、エキシマレーザーにより得られる。このレ
ーザー光の波長およびパワーは、金４とニッケル３の厚
さ、およびパターンの形状やレイアウトに依存するが、
１５０〜１１００ｎｍ、０．５〜５Ｊ／cm2の間に適正
値が認められた。なお、レーザー光のパルス幅は１μｓ
にすることが望ましい。
ｎｍであり、エキシマレーザーにより得られる。このレ
ーザー光の波長およびパワーは、金４とニッケル３の厚
さ、およびパターンの形状やレイアウトに依存するが、
１５０〜１１００ｎｍ、０．５〜５Ｊ／cm2の間に適正
値が認められた。なお、レーザー光のパルス幅は１μｓ
にすることが望ましい。
【００３４】また、シンター処理により金４中に拡散し
たニッケル（Ｎｉ）３は、従来、ハンダの濡れ広がり性
を阻害し、不良な接続の原因となっていたが、本実施例
のＡｕの表面改質では、金属中のニッケル３および金４
は光のエネルギーにより瞬時に溶解して凝固し、ニッケ
ル３は金４中に溶解されてニッケルを少量含んだＮｉ−
Ａｕ合金５が生成され、ハンダの濡れ性が大幅に改善さ
れる。
たニッケル（Ｎｉ）３は、従来、ハンダの濡れ広がり性
を阻害し、不良な接続の原因となっていたが、本実施例
のＡｕの表面改質では、金属中のニッケル３および金４
は光のエネルギーにより瞬時に溶解して凝固し、ニッケ
ル３は金４中に溶解されてニッケルを少量含んだＮｉ−
Ａｕ合金５が生成され、ハンダの濡れ性が大幅に改善さ
れる。
【００３５】なお、レーザー光の出力が大き過ぎると、
ニッケル３が蒸発して金属表面に再付着するので、ハン
ダの濡れ性が悪化する。また、レーザー光によって金の
表面近傍のみを溶解させればよいのであり、溶解がニッ
ケル３の単層にまで届くと、ハンダの濡れ性が悪化す
る。
ニッケル３が蒸発して金属表面に再付着するので、ハン
ダの濡れ性が悪化する。また、レーザー光によって金の
表面近傍のみを溶解させればよいのであり、溶解がニッ
ケル３の単層にまで届くと、ハンダの濡れ性が悪化す
る。
【００３６】なお、本実施例では、ニッケルはメッキに
よって構成したが、メッキ法に限定されることなく、他
の金属膜形成法においても、同様な効果を得ることがで
きる。
よって構成したが、メッキ法に限定されることなく、他
の金属膜形成法においても、同様な効果を得ることがで
きる。
【００３７】また、濡れ性を阻害する金表面へのニッケ
ルの析出は、熱工程による拡散に限定されることはな
い。例えば、図４に示すように、表面に付着した金属８
が非常に薄く、ピンホール９の発生によりニッケル３が
露出する場合にも、本実施例を適用することにより、同
様にして均質な金−ニッケル層が生成され、濡れ性が改
善される。
ルの析出は、熱工程による拡散に限定されることはな
い。例えば、図４に示すように、表面に付着した金属８
が非常に薄く、ピンホール９の発生によりニッケル３が
露出する場合にも、本実施例を適用することにより、同
様にして均質な金−ニッケル層が生成され、濡れ性が改
善される。
【００３８】さらに、長期間の放置により表面の金表面
に拡散したニッケルを、本実施例の表面改質により溶融
させて、濡れ性を蘇生することもできる。
に拡散したニッケルを、本実施例の表面改質により溶融
させて、濡れ性を蘇生することもできる。
【００３９】また、金メッキの下地は、ニッケルに限定
されることはない。例えば、本実施例のニッケルメッキ
の代わりにコバルトメッキを使用しても、同様の効果を
得ることができる。
されることはない。例えば、本実施例のニッケルメッキ
の代わりにコバルトメッキを使用しても、同様の効果を
得ることができる。
【００４０】さらに、図５に示すように、母材１０の表
面上に付着したカーボン１１等の非金属の汚れに対して
も、レーザー光１２の照射を行うことにより、瞬時に清
浄化することができる。従って、ハンダの濡れ広がり時
には、汚れ等により巣（ボイド）等が発生する可能性も
あるが、図５の処理ではこのようなボイド等の低減に役
立つ。
面上に付着したカーボン１１等の非金属の汚れに対して
も、レーザー光１２の照射を行うことにより、瞬時に清
浄化することができる。従って、ハンダの濡れ広がり時
には、汚れ等により巣（ボイド）等が発生する可能性も
あるが、図５の処理ではこのようなボイド等の低減に役
立つ。
【００４１】また、本実施例のようなレーザー加工で合
金５を生成することにより、良好なハンダ付け面を得る
ことができるのは勿論であるが、そればかりでなく、こ
のような合金５に金線をボンディングする場合にも接続
性が向上する。
金５を生成することにより、良好なハンダ付け面を得る
ことができるのは勿論であるが、そればかりでなく、こ
のような合金５に金線をボンディングする場合にも接続
性が向上する。
【００４２】図６は、本発明の応用例を示す図であっ
て、合金に金線をボンディングした場合の断面図であ
る。
て、合金に金線をボンディングした場合の断面図であ
る。
【００４３】図６に示すように、本実施例により生成し
た合金５上に、金線１３をボンディングによって接続す
る場合には、極めて良好な接続性を得ることができる。
金線１３の接合部を合金５上に接続するため、先ずその
金線１３の先端を加圧し、次にその先端を圧着した後、
接合部分に超音波を照射する。金線１３の上方の１４
は、被覆部である。
た合金５上に、金線１３をボンディングによって接続す
る場合には、極めて良好な接続性を得ることができる。
金線１３の接合部を合金５上に接続するため、先ずその
金線１３の先端を加圧し、次にその先端を圧着した後、
接合部分に超音波を照射する。金線１３の上方の１４
は、被覆部である。
【００４４】このように、回路基板の配線部分には金線
等を接続する接合部が設けられ、これらの接合部は金層
４およびその金層４と接合部とを結合する結合層（タン
グステン２、ニッケル３、金４の層）からなり、そして
接合部の表面には、少なくとも金と結合層から析出され
た金属（ここでは、ニッケル３）との均質な合金層５と
が設けられる。
等を接続する接合部が設けられ、これらの接合部は金層
４およびその金層４と接合部とを結合する結合層（タン
グステン２、ニッケル３、金４の層）からなり、そして
接合部の表面には、少なくとも金と結合層から析出され
た金属（ここでは、ニッケル３）との均質な合金層５と
が設けられる。
【００４５】図７は、エキシマレーザー光を母材表面に
照射した場合と、照射しない場合を比較した写真であ
る。
照射した場合と、照射しない場合を比較した写真であ
る。
【００４６】本実施例においては、短波長のレーザー光
を被ハンダ付け物の母材表面に照射することにより、図
７（ｂ）に示すように、瞬間的に母材の表面のみを溶解
して凝固させ、ハンダの濡れ性を阻害する物質を濡れ性
の良い合金に変化させることができる。図７（ａ）の写
真の左半分は未照射部であり、右半分は照射部である。
未照射部は図７（ｂ）の写真に示すように、金リッチの
金（白い部分）とニッケルリッチのニッケル（黒い部
分）が混在しており、さらに表面上には有機物も存在す
ることを示している。照射部は図７（ｃ）の写真に示す
ように、白黒の境界が不明瞭であり、金リッチの金とニ
ッケルの合金、およびニッケルリッチのニッケルと金の
合金とのスピノーダルな組織が形成されていることを示
している。照射部におけるハンダの濡れ性は、未照射部
に対して最高２．７倍も向上する。
を被ハンダ付け物の母材表面に照射することにより、図
７（ｂ）に示すように、瞬間的に母材の表面のみを溶解
して凝固させ、ハンダの濡れ性を阻害する物質を濡れ性
の良い合金に変化させることができる。図７（ａ）の写
真の左半分は未照射部であり、右半分は照射部である。
未照射部は図７（ｂ）の写真に示すように、金リッチの
金（白い部分）とニッケルリッチのニッケル（黒い部
分）が混在しており、さらに表面上には有機物も存在す
ることを示している。照射部は図７（ｃ）の写真に示す
ように、白黒の境界が不明瞭であり、金リッチの金とニ
ッケルの合金、およびニッケルリッチのニッケルと金の
合金とのスピノーダルな組織が形成されていることを示
している。照射部におけるハンダの濡れ性は、未照射部
に対して最高２．７倍も向上する。
【００４７】図８（ａ）は、母材表面に付着したカーボ
ンを示す写真、図８（ｂ）は、レーザ光を照射した後の
母材表面を示す写真である。
ンを示す写真、図８（ｂ）は、レーザ光を照射した後の
母材表面を示す写真である。
【００４８】図８（ａ）では、図５に示すように、母材
１０の表面にカーボン１１が付着した状態（黒い部分）
を示している。また、その他の表面にも有機物が付着し
ている。図８（ｂ）では、レーザ加工を行うことによ
り、母材表面から瞬間的にカーボンが除去され、有機物
等も除かれて、表面が清浄化される。
１０の表面にカーボン１１が付着した状態（黒い部分）
を示している。また、その他の表面にも有機物が付着し
ている。図８（ｂ）では、レーザ加工を行うことによ
り、母材表面から瞬間的にカーボンが除去され、有機物
等も除かれて、表面が清浄化される。
【００４９】図９は、図５に示すように、母材の表面に
カーボンが付着した状態をＸ線分析したデータを示す図
である。
カーボンが付着した状態をＸ線分析したデータを示す図
である。
【００５０】図９の横軸は、母材１０の表面から発生す
る２次電子のエネルギー（ＫｅＶ）を示し、縦軸はその
強度を示す。２次電子エネルギーは、低い方からＣ，
Ｏ，Ｎｉ，Ａｕの順に高くなっており、この場合にはＣ
の２次電子の放射が最も強いことを示しているので、カ
ーボン（Ｃ）が付着していることがわかる。
る２次電子のエネルギー（ＫｅＶ）を示し、縦軸はその
強度を示す。２次電子エネルギーは、低い方からＣ，
Ｏ，Ｎｉ，Ａｕの順に高くなっており、この場合にはＣ
の２次電子の放射が最も強いことを示しているので、カ
ーボン（Ｃ）が付着していることがわかる。
【００５１】図１０は、レーザ加工することにより、カ
ーボンが除去されたことを示す分析図である。
ーボンが除去されたことを示す分析図である。
【００５２】図５に示すカーボン１１が付着した母材１
０に前述のレーザー加工を行うと、図１０に示すよう
に、Ｘ線分析データでは、カーボン（Ｃ）の２次電子発
生は殆んどなく、ＮｉおよびＡｕの２次電子の発生のみ
が示され、カーボン（Ｃ）が除去されていることがわか
る。表面からの２次電子の放射量は、フォトマル等の光
電子倍増管により増幅されて、電流に変換された後、そ
の強度が表示される。
０に前述のレーザー加工を行うと、図１０に示すよう
に、Ｘ線分析データでは、カーボン（Ｃ）の２次電子発
生は殆んどなく、ＮｉおよびＡｕの２次電子の発生のみ
が示され、カーボン（Ｃ）が除去されていることがわか
る。表面からの２次電子の放射量は、フォトマル等の光
電子倍増管により増幅されて、電流に変換された後、そ
の強度が表示される。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金と金以外の金属との均質な合金層を表面に有する接合
部を基板上に設けたので、均質でハンダ濡れ性およびボ
ンディング接続性のよい金属層を得ることができる。そ
の結果、前処理に水洗処理がないため、母材表面の再酸
化や、残存する酸による腐食の心配はなく、かつハンダ
が濡れ易い表面を安価に得ることができる。
金と金以外の金属との均質な合金層を表面に有する接合
部を基板上に設けたので、均質でハンダ濡れ性およびボ
ンディング接続性のよい金属層を得ることができる。そ
の結果、前処理に水洗処理がないため、母材表面の再酸
化や、残存する酸による腐食の心配はなく、かつハンダ
が濡れ易い表面を安価に得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示すＡｕの表面改質方法の
断面説明図である。
断面説明図である。
【図２】図１における処理前の母材の表面状態を示す断
面図である。
面図である。
【図３】本発明の母材の製造工程を示すフローチャート
である。
である。
【図４】母材に対し薄いメッキを施した時に発生するピ
ンホールの状態を示す断面説明図である。
ンホールの状態を示す断面説明図である。
【図５】本発明の応用例を示すもので、有機物や酸化物
等の除去例を示す図である。
等の除去例を示す図である。
【図６】本発明により製造した母材表面に金線をボンデ
ィングした状態を示す図である。
ィングした状態を示す図である。
【図７】エキシマレーザー光を母材表面に照射した場合
としない場合の拡大した金属組織の比較写真である。
としない場合の拡大した金属組織の比較写真である。
【図８】カーボンが付着した母材表面の金属組織の写真
と表面にレーザー光を照射した後の金属組織の表面の拡
大写真である。
と表面にレーザー光を照射した後の金属組織の表面の拡
大写真である。
【図９】カーボンが付着した母材表面の分析図である。
【図１０】レーザ加工によりカーボンが除去されたこと
を示す分析図である。
を示す分析図である。
１…サブストレート、 ２…導体、 ３…
ニッケル（Ｎｉ）、４…金（Ａｕ）、 ５…ニッ
ケル−金（Ｎｉ−Ａｕ）合金、６…集光レンズ、
７…レーザー反射板、 ８…薄い導体、９…ピンホー
ル、 １０…母材、 １１…有機物または
酸化物、１２…レーザー光、 １３…金線、
１４…被覆。
ニッケル（Ｎｉ）、４…金（Ａｕ）、 ５…ニッ
ケル−金（Ｎｉ−Ａｕ）合金、６…集光レンズ、
７…レーザー反射板、 ８…薄い導体、９…ピンホー
ル、 １０…母材、 １１…有機物または
酸化物、１２…レーザー光、 １３…金線、
１４…被覆。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和井 伸一 神奈川県秦野市掘山下１番地株式会社日立 製作所神奈川工場内 (72)発明者 小林 守 神奈川県秦野市掘山下１番地株式会社日立 製作所神奈川工場内 (72)発明者 佐藤 了平 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 宮内 建興 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】部品と回路基板をハンダ付けにより接続す
る電子装置の製造方法であって、接合部分の表面にレ−
ザ光を照射して該接合部分の表面を清浄した後、ハンダ
を加熱溶融して前記部品と回路基板を接続することを特
徴とする電子装置の製造方法。 - 【請求項２】前記レ−ザ光は、そのパワ−密度が０．５
〜５Ｊ／cm2であることを特徴とする請求項１に記載の
電子装置の製造方法。 - 【請求項３】前記レ−ザ光は、１５０〜１１００ｎｍの
波長を有することを特徴とする請求項１に記載の電子装
置の製造方法。 - 【請求項４】部品と回路基板をハンダ付けにより接続す
る電子装置の製造方法であって、パワ−密度が０．５〜
５Ｊ／cm2のエネルギ−で接合部分の表面を清浄した
後、ハンダを加熱溶融して前記部品と回路基板を接続す
ることを特徴とする電子装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8197298A JPH0927672A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 回路基板およびその表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8197298A JPH0927672A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 回路基板およびその表面処理方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19983189A Division JP2947824B2 (ja) | 1988-08-30 | 1989-08-01 | 回路基板およびその表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0927672A true JPH0927672A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16372141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8197298A Pending JPH0927672A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 回路基板およびその表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0927672A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6709781B2 (en) | 2000-07-07 | 2004-03-23 | Nippon Steel Corporation | Separators for solid polymer fuel cells and method for producing same, and solid polymer fuel cells |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5586143A (en) * | 1978-12-20 | 1980-06-28 | Ibm | Method of forming terminal pad |
| JPS6057943A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-03 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体のワイヤ−ボンディング方法 |
-
1996
- 1996-07-26 JP JP8197298A patent/JPH0927672A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5586143A (en) * | 1978-12-20 | 1980-06-28 | Ibm | Method of forming terminal pad |
| JPS6057943A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-03 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体のワイヤ−ボンディング方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6709781B2 (en) | 2000-07-07 | 2004-03-23 | Nippon Steel Corporation | Separators for solid polymer fuel cells and method for producing same, and solid polymer fuel cells |
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