JPH0955581A

JPH0955581A - フラックスレスはんだ付け用処理方法

Info

Publication number: JPH0955581A
Application number: JP20632395A
Authority: JP
Inventors: Tsugunori Masuda; 二紀増田; Susumu Shigeta; 進繁田; Masahiko Furuno; 雅彦古野; Sueyoshi Ookura; 末代史大倉; Yoshiyuki Tomita; 喜之富田
Original assignee: Daido Steel Co Ltd; Tamura Corp
Current assignee: Daido Steel Co Ltd; Tamura Corp
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】地球環境保護を考慮した上で、良好なはんだ
接合が可能であり、電気的信頼性が高い電子機器基板の
生産が安価に生産できる、フラックスレスはんだ付け用
処理方法を提供する。【解決手段】金属表面間をはんだ接合するに当り、酸
素と弗素または弗素化合物との混合ガスのプラズマによ
る第１処理工程により、金属表面の有機物や酸化物等の
はんだ接合を阻害する物質を除去するとともに弗化物含
有層を形成する。水素と臭素または臭素化合物との混合
ガスのプラズマによる第２処理工程により、還元作用を
行うとともに臭化物含有層を形成する。このようにして
金属表面のプラズマ処理による表面改質後に、溶融はん
だを接合部位に供給して金属表面間をはんだ付けする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路基板
に実装された電子部品等をはんだ付けする場合に、プラ
ズマにより、はんだ接合部表面の有機物や酸化物等のは
んだ付けを阻害する物質を除去するとともに、はんだ付
け性に優れた表面に改質することにより、フラックスを
用いないクリーンで信頼性の高いはんだ付け技術と、こ
れによりフラックス残渣の洗浄を不要とし、経済的で信
頼性の高い電子部品実装基板を生産する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント回路基板のはんだ接合面（銅ラ
ンド部）は、プリフラックスの塗膜、または、はんだ、
錫または金等でメッキされ表面の防錆処理が施されてい
る。このプリント回路基板に電子部品等をはんだ付けす
る場合、プリフラックス塗布基板ではこれを溶解すると
ともに電子部品の電極部分の酸化被膜の除去やはんだ付
け性改善のため、ポストフラックスをはんだ付け前に塗
布する。メッキされた基板の場合もメッキ表面および電
子部品の電極部分の酸化被膜の除去やはんだ付け性改善
のために、ポストフラックスが用いられる。

【０００３】近年、電子機器の小型化に伴いプリント回
路基板への電子部品の実装密度は高くなり配線間隔も微
細化を極めている。このような高密度実装基板のはんだ
付けにおいては、ポストフラックスの使用は、その残渣
のためにはんだ付け後の電気的信頼性を損なう他、電気
特性評価用のコンタクトピンの接触不良や防湿コーティ
ング材の密着不良等の問題を生じる。一方、揮発性有機
化合物を大気中に放出することから少なからず環境汚染
を伴う。

【０００４】電気的信頼性の確保等のためには、はんだ
付け後のフラックス残渣を洗浄する方法と、低残渣や低
活性のフラックスを用い不活性ガス雰囲気中ではんだ付
けを行う方法とがある。

【０００５】洗浄工程を取り入れる場合、まず装置設備
費が高く、ランニングコストもかかる。また、地球環境
保護のためにフロン洗浄が見直されている昨今、代替洗
浄剤の開発も行われているが、安価で信頼性を充分確保
できる洗浄剤はなく、洗浄剤のその後の処理等、地球環
境を考慮した場合のコストアップは避けがたい。

【０００６】また、低残渣のフラックスを用い不活性雰
囲気ではんだ付けを行い、無洗浄化を図る工法は、はん
だ付け基板の電気的信頼性等で問題が残されており、さ
らなる高密度実装において対応には限界がある。また、
フロンと同様に地球環境保護から、揮発性有機化合物の
規制が検討されている中、ポストフラックスの改善は必
須であり、開発が急がれるが、使用せずに済むことが最
も好ましい。また、はんだ付け装置本体のフラックスに
よる汚染は、装置のメンテナンス上の問題点でもある。

【０００７】プラズマをはんだ付けに用いる技術として
は、実開平１−６８１７１号公報（日本電気）、特開平
５−１７７３４３号公報および特開平５−２７７７１７
号公報（モトローラ社）に示されたものがある。

【０００８】これらは、はんだ付け時の熱エネルギー源
としてプラズマを用いており、はんだ付け性を改善する
手だてではなく、フラックスなくして、はんだ付けが行
えるものではない。

【０００９】また、独特許ＤＥ４２２５３７８Ａ１、Ｄ
Ｅ４２２８５５１Ａ１（リンデ社）に示された工法は特
殊混合ガスのプラズマによる、はんだ付け表面の清浄化
によるはんだ付け性の改善であり、ポストフラックスを
使わないで済むとされる工法である。しかし、表面の清
浄化処理であるため、空気中に曝されると金属表面が再
酸化され、はんだ付け性が損なわれる。そのため、プラ
ズマ処理およびはんだ付け部を一体の真空容器内に納め
る必要があり、装置コストは高くなる。また基板１枚毎
のバッチ処理となるため、処理時間がかかる点から量産
設備には向かない。また、はんだ付け性も十分とは言え
ない。

【００１０】さらに、特開平５−５０００２６号公報
（エムシーエヌシー社）に示された工法は、弗素含有プ
ラズマを用いて、酸化したはんだ表面を弗化物に転化し
てはんだリフロー（はんだ融解）する工法である。はん
だ表面の酸化物は、はんだの融点またはそれより高い温
度においても固体であるため、接合しようとする金属面
を濡らすことなく、そのためはんだ付けができない。そ
れをはんだ付け温度で、はんだに溶解するか、コロイド
状粒子に解体する弗化錫に転化する。これにより溶融は
んだは、接合しようとする金属面を濡らし、はんだ付け
ができるというものである。

【００１１】つまり、このエムシーエヌシー社の発明
は、金属表面間を接合するはんだの表面をプラズマで改
質することを特徴としており、はんだ接合する金属表面
の改質を目的とするものではない。

【００１２】この工法では、はんだ接合するはんだの表
面を弗化錫に転化するもので、接合金属表面の洗浄は含
まれない。そのため、はんだ接合する面は清浄な金属面
を維持する必要があるため、その明細書に記載されるよ
うに、高真空下もしくは非酸化雰囲気でリフローする必
要がある。例えば、銅表面は数１０ｐｐｍの酸素濃度の
窒素雰囲気下でも１００℃程度の加熱で酸化される。こ
のため、プラズマ処理部とはんだ付け部は、一体のチャ
ンバに納める構造となり、装置コストは非常に高くな
る。また、特許に掲載されていないが、はんだ付け温度
で溶解する点から二弗化錫（ＳｎＦ₂、融点２１０℃）
でなければならない。安定してこの二弗化錫層を形成す
るのは困難であり、実用的ではない。

【００１３】また、弗化錫の形成を目的とするプラズマ
処理では、水溶性や樹脂系プリフラックスにより防錆処
理を施された金属表面のはんだ接合は不可能であり、金
属表面が銅の場合、有機物除去後の再酸化防止が重要で
ある。

【００１４】さらに、はんだ付け工法の１つであるリフ
ロー法への適用が記載されているが、溶融したはんだに
浸漬されて、はんだ付けするフロー（噴流）方式に応用
する場合、はんだ浴上にプラズマを照射する必要がある
とともに、この場合、弗化物の生成によるはんだ組成の
ずれ（弗化錫と鉛リッチな合金への分離）の弊害もあ
り、更に、基板はんだ付け表面（例えばプリフラックス
で防錆処理された銅）の洗浄処理をいかに行うかが問題
である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のう
ち、旧来よりのフラックスを用いたはんだ接合技術で
は、はんだ付け後の残渣の為に、電気的信頼性を維持で
きなかったり、実装基板表面の防湿コーティングの密着
不良の問題がある。また、フロン全廃や揮発性有機化合
物規制の検討等、地球環境保全を求める社会情勢の中
で、電気的信頼性を確保するための洗浄工程には、技術
的な多くの改善余地が残されているとともに、生産コス
トの高騰は避けがたい問題である。

【００１６】また、フラックスを用いない新たな試みの
中でも、現状の技術では、充分なはんだ接合を得られ、
電気的信頼性を確保できる技術はない。

【００１７】本発明は、地球環境保護を考慮した上で、
良好なはんだ接合が可能であり、電気的信頼性が高い電
子機器基板を安価に生産できる、フラックスレスはんだ
付け用処理方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、金属表面間をはんだ接合するに当り、プラズマに
より金属表面の有機物や酸化物等のはんだ接合を阻害す
る物質を除去するとともに、金属表面に弗素および臭素
の少なくとも一方を含有する層を形成する。

【００１９】このようにすることにより、被接合部分の
はんだ付け性を改善して、フラックスを用いることなく
はんだ付けを行う。そして、フラックスを使用しないた
め、はんだ付け後の基板の残渣洗浄の必要もなく、電気
的信頼性の高いはんだ接合が実現できる。この結果、安
価に信頼性の高い電子部品実装基板の生産が可能とな
り、揮発性溶剤を使用しない点から、地球環境に与える
負荷も殆どない。

【００２０】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載のフラックスレスはんだ付け用処理方法において、金
属表面に、弗素および臭素の少なくとも一方を含有する
層を複数層形成して、プラズマによる表面改質処理を確
実なものとする。

【００２１】請求項３に記載された発明は、請求項１記
載のフラックスレスはんだ付け用処理方法において、金
属表面に、弗素を含有する層を形成し、さらにその上に
臭素および弗素を含有する層を重ねて形成することによ
り、プラズマにより表面改質処理をいっそう確実なもの
とする。

【００２２】請求項４に記載された発明は、請求項１記
載のフラックスレスはんだ付け用処理方法において、相
互にはんだ接合される金属表面の一方を銅とし、他方を
銅、錫、軟質はんだ合金、銀、銀−パラジウム合金およ
び金のうち少なくとも１つとし、これらの金属表面をプ
ラズマにより表面改質処理する。

【００２３】請求項５に記載された発明は、請求項１記
載のフラックスレスはんだ付け用処理方法において、プ
ラズマ処理により表面改質処理された基板に対し、軟質
はんだ合金を用いて電子部品等をはんだ接合する。

【００２４】請求項６に記載された発明は、請求項１記
載のフラックスレスはんだ付け用処理方法において、金
属表面のプラズマ処理による表面改質処理した後に、金
属表面間を接合するはんだを供給し、金属表面間をフラ
ックスを用いることなく、はんだ接合する。

【００２５】請求項７に記載された発明は、請求項１記
載のフラックスレスはんだ付け用処理方法において、プ
ラズマ処理時のプロセスガスとして、酸素と弗素または
弗素化合物との混合ガス、および水素と臭素または臭素
化合物との混合ガスを、プラズマ処理時のプロセスガス
として用いることで、金属表面を清浄にするとともに、
その金属表面に弗素および臭素の少なくとも一方を含有
する層を形成して、はんだ濡れ性を向上させ、再酸化を
抑制する。

【００２６】請求項８に記載された発明は、請求項１記
載のフラックスレスはんだ付け用処理方法において、酸
素と弗素または弗素化合物との混合ガスのプラズマによ
る第１処理工程により、被はんだ接合面の有機物や酸化
物を除去するとともに弗素含有層を形成し、また、水素
と臭素または臭素化合物との混合ガスのプラズマによる
第２処理工程により、弗化物含有層を還元するとともに
臭化物含有層を形成する。この第２処理工程の後のはん
だ付け工程で、溶融はんだを接合部位に供給して、はん
だ付けを行う。

【００２７】請求項９に記載された発明は、請求項１記
載のフラックスレスはんだ付け用処理方法において、Ａ
ｒ、Ｈｅ等の不活性ガスをプロセスガスに対して１０容
積％以下混合し、この不活性ガス混合プロセスガス中で
プラズマ処理を行う。

【００２８】請求項１０に記載された発明は、請求項１
記載のフラックスレスはんだ付け用処理方法において、
プラズマによるはんだ付け性改善工程と、はんだ付け工
程とを分離して、プラズマによるはんだ接合金属表面の
はんだ付け性改善処理を施した後、はんだ付け処理を個
別に行う。

【００２９】請求項１１に記載された発明は、請求項１
記載のフラックスレスはんだ付け用処理方法において、
はんだ接続する金属表面に防錆被膜として水溶性プリフ
ラックスもしくは樹脂系プリフラックスが塗布されてい
るプリント回路基板に対し電子部品等をはんだ接合する
に当たって、プラズマ処理を施すことで、はんだ付けに
当って防錆被膜を除去する。

【００３０】請求項１２に記載された発明は、電子機器
のプリント回路基板において、はんだ接合する金属表面
の防錆被膜である金属キレート錯体を形成する有機被膜
またはロジン等の樹脂系の有機被膜等のプリフラックス
を除去するにあたり、酸素とハロゲンまたはハロゲン化
合物とを含有するプラズマを用いて、プリント回路基板
に塗布された金属表面防錆用のプリフラックスを除去す
る。

【００３１】請求項１３に記載された発明は、請求項１
２記載のフラックスレスはんだ付け用処理方法におい
て、酸素とハロゲンまたはハロゲン化合物とを含有する
プラズマにより、基板表面のソルダーレジストにダメー
ジを与えることなく、選択的に防錆被膜であるプリフラ
ックスを除去する。

【００３２】請求項１４に記載された発明は、請求項１
２記載のフラックスレスはんだ付け用処理方法におい
て、防錆被膜を除去した後の金属表面にハロゲン含有層
を形成することにより、はんだ濡れ性を改善する。

【００３３】請求項１５に記載された発明は、請求項１
２記載のフラックスレスはんだ付け用処理方法におい
て、ハロゲン化合物として４弗化炭素（ＣＦ₄）や６弗
化硫黄（ＳＦ₆）等の弗化物を用いることにより、プリ
フラックスのエッチング速度を向上させる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面を参照して説明する。

【００３５】電子部品がはんだ接合されるプリント回路
基板は、電子部品等と電気的接続を得る必要のある部分
を除きソルダーレジストが塗布される。ソルダーレジス
トは、基板上の銅配線の酸化や断線を防止する他、はん
だ付け時に不必要な部分へのはんだ付着防止、はんだ槽
への銅溶出防止等の機能を有する。

【００３６】電子部品との電気的接続を必要とする部位
は、銅表面が酸化することを防止するために、防錆処理
が施される。一般的にはロジン等の樹脂系プリフラック
スまたは水溶性プリフラックス（銅キレート錯体被膜）
の塗膜か、もしくは、はんだ、錫、金等のメッキであ
る。

【００３７】本発明では、上述したプリント基板に電子
部品をはんだ付けする場合に、ポストフラックスを用い
る必要はない。まず、はんだ付け前に、酸素、弗素、水
素と臭素を含有するプラズマをプリント回路基板に照射
する。この時、処理時間はかかるが、弗化水素や水の発
生を抑えることから、酸素と弗素または弗化物を含むプ
ラズマによる有機物除去と弗素含有層の形成工程と、水
素と臭素または臭化物を含むプラズマによる還元および
臭素含有層の形成工程を分けることができる。また、酸
素とハロゲン（弗素等）を含有するプラズマ処理のみ
で、表面の有機被膜を除去し、更に金属表面に弗素含有
層等を形成するだけでも良い。

【００３８】処理圧力は特に規定する必要は無いが、通
常用いられる低圧プラズマ装置で使用される０．１〜１
ｍｂａｒ程度の範囲でよい。また大気圧におけるマイク
ロ波低温プラズマの利用（応用物理ｐ５８８〜５９１
第６３巻第６号１９９４年）等により大気圧下で
の処理も可能である。

【００３９】但し、低圧プラズマでの処理圧力は基板お
よび基板上の部品の温度上昇に影響を与えるため、基板
搭載部品の耐熱温度を考慮して決め、またソルダーレジ
ストの灰化も考慮されるべきで、比較的低い圧力での処
理が好ましい。

【００４０】次に、平行平板形の高周波プラズマ装置
（以下、高周波をＲＦという）を図１に、また、マイク
ロ波プラズマ装置を図２に示す。

【００４１】図１に示されるＲＦプラズマ装置は、真空
チャンバ11の内部に、基板Ｐの搬送経路を挟んで対面す
る平行平板形の一対の電極12，13が設けられ、その一方
の電極12はインピーダンス整合器14を介して１３．５６
ＭＨｚのＲＦ電源15に接続され、他方の電極13はアース
されている。

【００４２】前記真空チャンバ11には、真空引き用のロ
ータリポンプ16がバルブ16a を介して接続され、また真
空計17が接続され、さらに、真空チャンバ11内に充填さ
れるプロセスガスの供給管18が供給量制御用のマスフロ
ーコントローラ19およびバルブ19a を介して接続されて
いる。

【００４３】そして、基板Ｐを搬入した真空チャンバ11
を密閉し、ロータリポンプ16により内部を真空引きする
とともに、プロセスガス供給管18より内部にプロセスガ
ス（プラズマ発生ガス）を供給し、ＲＦ電源15などを駆
動して電極12，13間に高周波プラズマを発生させ、この
プラズマによって電極12，13間を通して搬送される基板
Ｐの表面を改質処理する。

【００４４】図２に示されるマイクロ波プラズマ装置
は、処理室21に対しプラズマ発生部22が輸送管23を介し
て接続されている。このプラズマ発生部22は、プロセス
ガスの供給管24が供給量制御用のマスフローコントロー
ラ25およびバルブ25a を介して接続された放電管26と、
この放電管26の周囲に位置して２．４５ＧＨｚのマイク
ロ波電源に接続された導波管27とからなる。前記処理室
21には、真空引き用のロータリポンプ28がバルブ28a を
介して接続され、真空計29が接続されている。

【００４５】そして、基板Ｐを搬入した状態で処理室21
を密閉し、ロータリポンプ28により内部を真空引きし、
外部のプラズマ発生部22より輸送管23を経て処理室21内
に供給されたマイクロ波プラズマを基板Ｐに照射し基板
Ｐの表面を改質処理する。

【００４６】この図２に示されるマイクロ波プラズマの
場合、Ａｒ等のキャリアガスで、発生したラジカルを被
処理物表面まで運ぶ形になる為、処理室へのガス導入口
は被処理面に相対する位置に設けることが望ましい。

【００４７】また、図１に示されるＲＦプラズマの場合
も基本的には同様である。平行平板形の場合、プロセス
ガスの流れを電極が妨げないよう、電極には多数の穴を
開けたパンチングプレートを用いることが好ましい。

【００４８】処理基板の加熱は特に必要としないが、高
温で有機物の除去速度は速くなるので、特に処理時間の
短時間化を図る場合、電子部品の耐熱性、耐圧性を考慮
して、予備加熱することはできる。温度は部品の耐熱性
を考慮すれば室温から１００℃程度の範囲が妥当であ
る。

【００４９】酸素と弗化物の混合割合は、除去する有機
物、ソルダーレジストの耐プラズマ性（レジストの種類
によりビニルエステル樹脂の多いものはエポキシ主体の
物に比べ弱い。これは弗素ラジカルのトラップ等による
プロセスガスの組成変化をもたらす）、処理基板の大き
さによって、また、プロセスガスの流量や基板温度（通
常室温）処理時間などを考慮して任意に決めることがで
きる。また処理時間は、部品の温度上昇等の点を考慮し
て３００秒以内が望ましい。

【００５０】平行平板形の電極構造を持つＲＦプラズマ
（周波数１３．５６ＭＨｚ）装置を用いた場合、高周波
出力は５００Ｗ程度で十分であり、あまり出力を上げる
と、特に処理圧力が高い場合、基板全面に渡っての均一
な処理が難しくなる。

【００５１】マイクロ波プラズマでは、プラズマ発生部
と基板のプラズマ処理部は異なる為にマイクロ波出力に
よる処理の不均一性は生じない。出力はラジカルの生成
量にに影響すると考えられ、処理時間の短時間化等を図
れる可能性がある。

【００５２】また、水素と臭化物を含むプラズマ処理を
分けて行う場合もその条件は、ほぼ同様であるが、この
工程ではその処理時間は６０秒以下で十分である。この
工程では表面の還元が起こる（酸素および弗素の離脱）
と同時に、臭素の吸着が起こる。

【００５３】処理時間の経過とともに表面の弗素含有量
は徐々に減少する。臭素の過剰な吸着は、はんだ濡れ性
を阻害し、はんだ付け条件（はんだ温度や予備加熱条
件、はんだ浸漬時間）によって多少変化するが、表面の
臭素量は金属元素と１：１モル比程度がよい。

【００５４】例えば、被接続面が銅の場合、臭素と銅の
比率が２：１モル比となると、フローはんだ付けの場
合、はんだ噴流に直接接触する銅ランド部位の濡れはよ
いが、スルーホール内面への濡れ広がりは悪くなる。

【００５５】プラズマ中の臭素は極微量で済むため、数
十ｐｐｍ程度以下で、水素ガスに混合した混合ガスや、
Ａｒ等の不活性ガスと混合した混合ガスとして導入する
ことができる。

【００５６】また、混合ガスを調整する代わりに、臭素
を入れたガラスタンクにＡｒ等の不活性ガスをキャリア
ガスとして流し込み、タンク内の蒸気圧分だけ気化した
臭素を取り出してプラズマ処理槽内に送りこむこともで
きる。この時、臭素量はガラスタンクの温度とキャリア
ガスの流量で調整が可能である。

【００５７】さらには、耐熱用プリフラックス等に含有
させ、第一工程の有機物分解時に生成した臭素を利用す
る（プラズマ処理槽内に残留ガスとして存在する）こと
で、別途水素とともに臭素を導入する必要をなくするこ
とも可能である。

【００５８】このようなプラズマ処理を施した被はんだ
接合表面には、弗素および臭素の少なくとも一方を含有
する層が形成される。このプラズマ処理後の表面の構造
について、表面分析した結果を例に説明する。

【００５９】被はんだ接合面が銅の場合で、酸素および
弗素化合物の混合ガスのプラズマ処理（第１工程）後、
水素および臭素化合物の混合ガスのプラズマで処理（第
２工程）した場合を例にその表面状態を分析した結果を
用いて説明する。

【００６０】図３は第１工程後の表面状態をＥＳＣＡ
（Ｘ線光電子分光法）で測定した光電子のエネルギース
ペクトルである。Ｃｕ（２ｐ3/2)ピークがスプリットし
ている点から、銅が２価であることが伺える。更にＣｕ
（２ｐ3/2)ピークの結合エネルギーが約９３７ｅＶであ
ることから（ＣｕＯで９３３．６ｅＶ）弗素と結合した
ＣｕＦ₂（二弗化銅）になっているものと考えられる。

【００６１】次に第２工程後の表面では、図４に示すよ
うにＣｕ（２ｐ3/2)ピークはスプリットしておらず、銅
が１価に還元されていることが分かる。Ｃｕ（２ｐ3/2)
の結合エネルギー約９３４ｅＶから酸素との化合物（Ｃ
ｕ₂Ｏ）とは考えられず、ＣｕとＢｒの化合物と考えら
れる。但し、その結合は強固ではなく、百数十度の加熱
で分離することが確認されている。

【００６２】図５および図６は第２工程後のプラズマ処
理銅表面を別途分析した結果である。図５は最表面のオ
ージェ電子スペクトルである。若干、酸素と弗素は残っ
ているものの銅と臭素が主で定量したところＣｕとＢｒ
のモル比は約１：１である。

【００６３】図６はプラズマ処理銅表面を３ｋＶ、３０
ｍＡの条件でＡｒビームエッチングを１５秒間行って、
最表面の下の層を分析した結果である。臭素はピークを
確認できない程に少なくなり銅と弗素、酸素からなる層
であることが分かる。先のＥＳＣＡ分析の結果を考慮す
れば、銅は弗素と結合していると考えられる。酸素がい
かなる状態で存在しているかは不明である。

【００６４】次に、このようにして得られた被はんだ接
合面のはんだ付け性が優れる点について説明する。その
詳細は不明な点があるが、基本的にフラックスを用いた
はんだ付けの機構と同様と考えられる。

【００６５】例えばロジンフラックスを用いたはんだ付
けでは、酸化銅とアビエチン酸の反応からアビエチン酸
銅を生じ、このアビエチン酸銅が溶融はんだと接触する
と、アビエチン酸中の銅は還元され錫と置換され、金属
銅が溶融はんだ中に溶解して、はんだ接合がなされる。

【００６６】当該プラズマ処理をなされた銅表面のはん
だ付け機構も同様で、さらに表面に形成されている弗素
含有層や臭素含有層が大気中での酸化を抑制している。
溶融はんだがこの表層に接触すると、臭素は銅との結合
を絶ち、気化するか錫と反応して臭化物を形成し接触面
から除去される。金属銅ははんだ中に溶解すると考えら
れる。

【００６７】下層の弗化銅は臭素の離脱で活性を増し、
銅が錫と置換えされて弗化錫を形成するとともに、金属
銅が溶融はんだ中に溶融してはんだ接合がなされる。

【００６８】この場合、銅表面にハロゲン化物層を形成
することで、はんだ付け性が改善されると考えることが
でき、塩酸アニリン（Ｃ₆Ｈ₅ＮＨ₂・ＨＣｌ）や塩化
亜鉛（ＺｎＣｌ₂）のフラックス作用とも同様と考えら
れる。従って、被はんだ接合面の表面に塩素（Ｃｌ）や
よう素（Ｉ）の含有層を形成することも有効であると予
想される。

【００６９】はんだ接合時の雰囲気に関しては、そのは
んだ接合自体は、周囲の酸素濃度に関係なく維持でき
る。しかし、フローはんだ付け工法等では、大気にさら
されたはんだ層中のはんだ表面は酸化されている。ま
た、はんだ接合に供給される噴流はんだも大気にさらさ
れる表面には酸化被膜がある。はんだ接合時にこの酸化
被膜が基板側に付着するとランド間をショートすること
が懸念される。従って、はんだ層中のはんだ表面に酸化
膜が生じないか、噴流はんだの酸化膜が滞留しないよう
酸化濃度を下げた雰囲気下でのはんだ付けが好ましい。

【００７０】また、本技術はリフローはんだ付け工程で
も当然利用可能である。プリント回路基板をはんだ接合
面（金属銅）に銅キレート錯体被膜（プリフラックス）
が防錆剤として塗布されている場合、当該プラズマ処理
を行うことで、プリフラックスを除去し、さらに弗素含
有層等が形成される。次いではんだペースト印刷、電子
部品実装の後、リフロー炉においてはんだが溶融され
る。この時溶融はんだと接合面の弗素含有層が反応して
銅と溶融はんだとの合金層を形成し、はんだ接合がなさ
れる。

【００７１】

【実施例】以下に、具体的な実施例とともに、その効果
を説明する。

【００７２】（実施例１）寸法５０ｍｍ角、厚さ１．６
ｍのガラスエポキシ基板（ＧＥ−４Ｆ）に、穴径が０．
６ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍの３種類、各６０穴計
１８０穴のスルーホールとフロー面に銅べた部位を設け
たテスト基板（以下ＴＳＴＢ−１と呼ぶ）を用いて、プ
ラズマ処理後フローはんだ付けを行い、はんだのスルー
ホール上がり率を評価し、プラズマ処理によるはんだ濡
れ性の向上を例に発明の効果を説明する。

【００７３】使用したＴＳＴＢ−１は、酢酸エチルで脱
脂処理後、硫酸と過酸化水素からなるソフトエッチング
材で酸洗、さらにイオン交換水で洗浄し脱水後さらに室
温で乾燥させた後、相対湿度４０％のデシケータ中に１
週間放置後、プラズマ処理に供した。

【００７４】プラズマ処理は、表面の自然酸化膜除去の
ため、初め水素ガスのみで還元処理を行った。このと
き、残留ガスの影響を省くため、処理基板を槽内に入れ
た後、槽内を０．０２ｍｂａｒまで一度減圧し、水素ガ
スを導入して処理圧の０．６ｍｂａｒとした。

【００７５】ＴＳＴＢ−１基板は槽内の平行平板電極の
間に配し、ＲＦ出力は、４００Ｗで３０秒、水素ガス流
量は１００ｃｃ／ｍｉｎである。ＲＦ周波数は、１３．
５６ＭＨｚである。

【００７６】次いで、槽内ガスを排気後、酸素：４弗化
炭素（１：１．２流量比）または４弗化炭素を導入し、
０．６ｍｂａｒの処理圧力のもとで、ＲＦ出力は、５０
０Ｗで３０秒、または５００Ｗで１００秒処理した。こ
の状態において、銅表面には弗化物層が形成されている
と考えられる。さらに、ガス流量は混合ガスで２２０ｃ
ｃ／ｍｉｎ、４弗化炭素では１００ｃｃ／ｍｉｎであ
る。槽内圧力は圧力コントローラを介して排気量を調節
して制御している。

【００７７】プラズマ処理したＴＳＴＢ−１基板は、溶
融はんだに基板の片面を接触させ、スルーホールへのは
んだの濡れ上がりをもって評価した。

【００７８】はんだ付けには、（株）タムラ製作所製フ
ローはんだ付け装置ＨＣ２５−３２ＳＮＸを用いた。は
んだは、共晶はんだ（６３Ｓｎ−３７Ｐｂ）とし２５０
℃に加熱溶解した。はんだ付け時の雰囲気は窒素ガス雰
囲気とし、酸素濃度を約１００ｐｐｍに抑えた。はんだ
がフロー面の反対側のランドの面まで濡れ上がった状態
を良としてスルーホール上がり率を評価した結果、何れ
の場合も１００％と良好なはんだ濡れ性を確認した。

【００７９】

【表１】（実施例２）実施例１と同様、ＴＳＴＢ−１テスト基板
を用いて、スルーホール上がり率の評価を例に、プラズ
マ処理によるはんだ濡れ性向上の効果を説明する。

【００８０】ＴＳＴＢ−１には、防錆処理材として銅キ
レート錯体を形成する水溶性プリフラックスを用いた。
膜厚は約０．２μｍで、臭素を含有させることで、プロ
セスガスに臭素を混合する手間を省いた。塗膜中の臭素
含有量は、本分析での定量下限である８ｍｏｌ％以下で
あった。

【００８１】また通常、プリント回路基板上の防錆被膜
は、ＳＭＤ実装後、リフローはんだ付け工程等の熱スト
レスを受ける。そこで熱履歴を持たせる為、２３０℃の
リフロー炉を３回通した。リフロー炉中の酸素濃度は約
１００ｐｐｍである。

【００８２】熱履歴を付与されたＴＳＴＢ−１は、その
後２週間、室温中で相対湿度４０％のデシケータ中で保
管した後、プラズマ処理後のはんだ付け性試験に供し
た。

【００８３】プラズマ処理の条件について、周波数１
３．５６ＭＨｚの高周波ＲＦ電源を用い８０リットル容
積のチャンバ内にプロセスガスを導入し、チャンバ内に
設けた平行平板電極間にＲＦ電圧を印加することで、Ｒ
Ｆプラズマを発生させた。ＲＦ出力は５００Ｗ前後でよ
い。電源と容量性負荷とのインピーダンスマッチングは
とる必要がある。処理圧力は、インピーダンスマッチン
グの取れる範囲として、０．１ｍｂａｒ〜１ｍｂａｒの
範囲で行うことが可能である。

【００８４】また、酸素および４弗化炭素の混合ガスプ
ラズマによる有機防錆被膜の除去および弗化物含有層の
形成工程（第１処理工程）と、水素および臭素化合物の
混合ガスプラズマによる還元および臭化物含有層の形成
工程（第２処理工程）とに分けて行った。臭素は防錆被
膜分解により生じる残留ガス（分解後臭素は電極部位等
に付着しているものもある）を利用している。また、基
板のプラズマ処理前の予備加熱は行わず、室温とした。

【００８５】前記第１処理工程の処理時間、処理圧力お
よびＲＦ出力は、それぞれ１００秒、０．６ｍｂａｒお
よび５００Ｗとし、第２処理工程のそれらは、それぞれ
３０秒、０．２ｍｂａｒおよび４００Ｗとした。

【００８６】酸素および４弗化炭素の混合比率と、はん
だのスルーホール上がり率との相関をとった実験結果を
表２に示す。

【００８７】はんだ付けには、（株）タムラ製作所製の
リフローはんだ付け装置ＨＣ２５−３２ＳＮＸを用い
た。はんだは、共晶はんだ（６３Ｓｎ−３７Ｐｂ）と
し、２５０℃に加熱される。フローはんだ付け前の予備
加熱で基板は約１００℃程度まで加熱される。酸素濃度
は約１００ｐｐｍとした。

【００８８】

【表２】（実施例３）５０ｍｍ角の大きさのガラスエポキシ基板
の片面に厚み３５μｍの銅箔を設け、防錆剤としてロジ
ン系のものより耐熱性に優れるセルロース系プリフラッ
クスを塗布した。この試験基板をプラズマ処理しはんだ
濡れ性を評価した例をもとにプラズマによる有機防錆被
膜の除去の効果を説明する。

【００８９】使用したセルロース系プリフラックスは、
山栄化学（株）製Ｅ−８８で、ディピイング法により塗
布後、１００℃で乾燥した。膜厚は約２μｍである。プ
リフラックスを塗膜した試験基板は、熱履歴付与のた
め、リフロー炉を３回通した。リフロー温度は２３０
℃、炉内雰囲気は窒素雰囲気とし、酸素濃度は約２００
ｐｐｍである。

【００９０】熱履歴を付与された試験基板は、室温で相
対湿度４０％のデシケータ中で１週間保管した後、プラ
ズマ処理試験に供した。

【００９１】プラズマ処理条件は、平行平板形電極に試
験基板を配し、周波数１３．５６ＭＨｚのＲＦ出力は、
５００Ｗで、処理圧力０．６ｍｂａｒ、処理時間１００
秒と固定し、処理ガスを酸素と４弗化炭素の混合ガスと
した。

【００９２】この混合ガスの混合比は、１：０．６７〜
１：１．５の範囲とし、プロセスガスの総流量は２５０
ｃｃ／ｍｉｎの一定とした。プラズマ処理後、（株）タ
ムラ製作所製はんだ付け装置ＨＣ２５−３２ＳＮＸを用
い、窒素雰囲気下でフローはんだ付けを行い、はんだ濡
れ性を銅全面積に対するディウェティング領域の面積割
合で評価した。

【００９３】試験結果を表３に示す。プラズマ処理を行
わない未処理の試験基板のディウェティング領域が著し
く大きい（殆どはんだが濡れていない）のに対して、プ
ラズマ処理を施した試験基板のディウェティング領域は
小さくなり、はんだ濡れ性が改善されていることから、
防錆被膜である樹脂系プリフラックスが、プラズマ処理
により除去され、なおかつ、はんだ濡れ性の優れた表面
に改質されていることが分かる。また今回の試験では、
混合比は酸素１に対し４弗化炭素１．２が最適であっ
た。

【００９４】

【表３】（実施例４）水溶性プリフラックスを塗布したＴＳＴＢ
−１テスト基板のプラズマ洗浄を例に、酸素とハロゲン
を含有するプラズマの銅キレート錯体を形成する有機防
錆被膜の除去効果を説明する。

【００９５】使用したプリフラックスは、タムラ化研
（株）製ＷＰＦ−１０６Ａである。ＴＳＴＢ−１基板を
酢酸エチルで脱脂洗浄後、硫酸−過酸化水素系のソフト
エッチング材で１分間、銅表面をエッチングした後、イ
オン交換水で洗浄し、４５℃に加熱したプリフラックス
溶液中に２分間浸漬して基板の銅表面に防錆被膜を形成
した。

【００９６】プリフラックスを塗布したＴＳＴＢ−１基
板は、３日間室内に放置後、酸素濃度１００ｐｐｍの雰
囲気のもと、２３０℃のリフローはんだ付け装置に３回
通して熱履歴を付与した。その後、相対湿度４０％のデ
シケータ中で７日間保管した後、試験に供した。

【００９７】プラズマ洗浄試験では、一般的な酸素プラ
ズマによるアッシング速度を標準として、酸素と４弗化
炭素の混合プラズマのエッチング速度を評価した。

【００９８】テスト基板は平行平板形電極の間に配置
し、残留ガスの影響を除去するために一度０．０１ｍｂ
ａｒまで真空に引き、プロセスガスを導入し０．６ｍｂ
ａｒに処理圧力を調整した。そして、１３．５６ＭＨｚ
のＲＦプラズマ（出力５００Ｗ）で、プロセスガスが酸
素のみの場合４００秒、４弗化炭素を混合した場合１５
秒の処理とした。４弗化炭素の混合量は、酸素１００ｃ
ｃ／ｍｉｎの流量に対して、０から２００ｃｃ／ｍｉｎ
の間の流量で調整した。

【００９９】処理後、テスト基板を希塩酸中に浸漬し残
留するプリフラックスを除去しプリフラックスを溶出さ
せた希塩酸溶液の２７０ｎｍの吸光度を分光光度計を用
いて測定、残留膜厚を算出してエッチング速度を求め
た。表４の結果から、４弗化炭素の混合により飛躍的に
プリフラックスのエッチング速度が向上することが分か
る。

【０１００】ここで、酸素プラズマによる有機物のエッ
チングについては、処理圧力０．６ｍｂａｒ近傍で最も
速くなることが知られている。また、４弗化炭素の極く
少量（１０％）の添加でのレジストのエッチングレート
が増し、酸化ラジカルの２桁以上の増加によることが知
られている。

【０１０１】しかし、ここではその混合比から、エッチ
ングの向上は酸素ラジカルの増加によるものではなく、
銅キレート錯体の銅の配位結合を弗素ラジカルが断ち切
ることで、プリフラックスのエッチングが促進されてい
ると考えられる。

【０１０２】ここで、処理槽内の残留ガス（特に水分）
はエッチング速度を著しく低下させる為、槽内壁への水
分の吸着には細心の注意が必要である。

【０１０３】

【表４】（実施例５）ソルダーレジストは絶縁劣化の防止や銅配
線部位への不必要なはんだ付着防止等のために基板に塗
布される。基板上に形成された櫛形電極（ＩＰＣ規格の
３種類）の上にソルダーレジストを塗布して得られた基
板をプラズマ処理して、櫛形電極間の絶縁抵抗値の変化
を評価した実施例をもとにして、本発明の効果を説明す
る。

【０１０４】ソルダーレジストは、タムラ化研（株）製
のＤＳＲ２２００−ＧＸ−８８を用い、ガラスエポキシ
基板（ＧＥ−４Ｆ）の上にスクリーン印刷でレジストを
塗膜した。ポストキュア後の膜厚は約２５μｍである。
基板の大きさは１３５ｍｍ×１００ｍｍ、レジスト塗布
面は１０４ｍｍ×８３ｍｍである。

【０１０５】櫛形電極はライアンドスペースが１６５μ
ｍ、３１８μｍ、６３６μｍの３種類を用いた。

【０１０６】絶縁抵抗値の測定は、横河ヒューレットパ
ッカード製のハイレジスタンスメータＨＰ４３３９Ａを
用いて、室内で直流電圧１００Ｖを６０秒印加後の絶縁
抵抗値を測定した。また、経時変化を観るための加速試
験を行った。８５℃で８５％ＲＨの高温高湿槽中で直流
電圧１００Ｖ印加で１０００時間と２０００時間経過後
の縁抵抗値変化から、プラズマによる特性劣化を評価し
た。

【０１０７】プラズマ処理は、アッシングによる影響を
観るために酸素と４弗化炭素による処理のみとし、ガス
混合比をアッシングの影響が顕著な１００：１２０、処
理時間を長めの１５０秒、ＲＦ出力５００Ｗ、処理圧力
０．６ｍｂａｒとした。

【０１０８】結果を表５に示す。初期値に比べプラズマ
処理後の抵抗値は一度大きく低下するが、その後の経時
変化は小さく２０００時間を経ても高い絶縁抵抗値を維
持しており、問題がないことが分かる。

【０１０９】

【表５】（実施例６）実施例４と同様、プリフラックスを塗布し
たＴＳＴＢ−１基板と同じく実施例５に記載のソルダー
レジストを塗布した基板とを同時にプラズマ処理し、プ
リフラックスの選択エッチング性とスルーホールのはん
だ上がりを評価した実施例をもとに発明の効果を説明す
る。

【０１１０】プラズマ処理条件およびはんだ付け条件は
基本的に実施例２と同じである。但し、ソルダーレジス
トとプリフラックスの選択エッチング性を評価する必要
から、酸素と４弗化炭素の混合比は１００：１００から
１００：５００とし、選択エッチングできる条件を確認
した。処理時間は１００秒とした。結果を表６に示す。

【０１１１】今回使用したソルダーレジストに関して
は、酸素１００ｃｃ／ｍｉｎに対する４弗化炭素の流量
は３００から４００ｃｃ／ｍｉｎで、はんだのスルーホ
ール上がりが良く、レジストへのダメージが抑えられる
ことから、プリフラックスが選択エッチングされている
ことが伺えられ、好ましいガス混合範囲である。また、
４弗化炭素の増加にともないソルダーレジストのアッシ
ングが抑えられる一方、プリフラックスが除去できる点
から、エッチング速度の向上が４弗化炭素の混合に伴う
酸素ラジカルの増加によるものではないことが分かる。

【０１１２】上記流量以下では、レジストが主にアッシ
ングされ、上記流量以上では、レジストのアッシングは
抑えられる一方、プリフラックスのエッチング速度が遅
くなるため（実施例４参照）プリフラックスが取りきれ
ず、はんだ濡れ性が悪いと考えられる。

【０１１３】

【表６】以上のように、本発明は、地球環境保全の為に揮発性有
機化合物規制やフロン全廃を念頭にフラックスを用い
ず、洗浄工程を必要とすることなく、優れたはんだ接合
を実現する技術であり、電気的信頼性の高い電子機器基
板を生産できるフラックスレスはんだ付け用処理方法で
ある。

【０１１４】なお、従来はんだ付け時には、接合金属の
界面を清浄にする必要から、金属表面の酸化物除去およ
び再酸化防止のためにフラックスを用いた。有機溶剤に
溶解されたフラックス成分は、基板全面に溶剤とともに
塗布され、予備加熱で溶剤は揮発し固形物として残る。
そして、はんだ付け温度で溶解したフラックス成分は酸
化物を除去し清浄な界面を露出させ、はんだ接合が達成
される。しかし、基板表面にはフラックス残渣が残り、
電気的信頼性やその他の問題が生じる。一方、揮発した
有機溶剤は大気中に放出されることになり、少なからず
環境汚染の一因となる。

【０１１５】本発明では、酸素、弗化物、水素、臭素化
合物等を用いた混合ガスのプラズマを用いることで、金
属表面を清浄にした後、はんだ濡れ性がよく、空気中で
の再酸化も防止できる弗素または臭素の少なくとも一方
を含有する層を形成することで、ポストフラックスを使
用しないはんだ付けが実現できる。そして、ポストフラ
ックスを使用しないため、はんだ付け後の基板の残渣洗
浄の必要もなく、電気的信頼性の高いはんだ接合が実現
できる。この結果、安価に信頼性の高い電子部品実装基
板の生産が可能となり、揮発性溶剤を使用しない点か
ら、地球環境に与える負荷も殆どない。

【０１１６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、金属表面
間をはんだ接合する際に、プラズマにより金属表面のは
んだ接合を阻害する物質を除去できるとともに、金属表
面に弗素および臭素の少なくとも一方を含有する層を形
成することにより、被接合部分のはんだ付け性を改善で
きる。このため、残渣洗浄の問題を有するフラックスを
使用することなく、電気的信頼性の高いはんだ付けを実
現でき、地球環境保全の為の揮発性有機化合物規制やフ
ロン全廃に対応し得る。

【０１１７】請求項２記載の発明によれば、金属表面
に、弗素および臭素の少なくとも一方を含有する層を複
数層形成することにより、フラックスを使用しなくても
信頼性の高いはんだ付け性を確保できる。

【０１１８】請求項３記載の発明によれば、金属表面
に、弗素を含有する層と、さらにその上に臭素および弗
素を含有する層とを重ねて形成することにより、金属表
面の清浄作用、酸化抑制作用およびはんだ濡れ性等のは
んだ付け性をいっそう向上できる。

【０１１９】請求項４記載の発明によれば、はんだ接合
金属表面の一方を銅とし、他方を銅、錫、軟質はんだ合
金、銀、銀−パラジウム合金および金のうち少なくとも
１つとすることにより、これらの金属表面におけるプラ
ズマ処理による改質効果を確保できる。

【０１２０】請求項５記載の発明によれば、プラズマ処
理により表面改質処理された基板と電子部品とを、軟質
はんだ合金により確実にはんだ付けできる。

【０１２１】請求項６記載の発明によれば、金属表面の
プラズマ処理による表面改質後に、金属表面間を接合す
ると、はんだ接合阻害物質が除去され、はんだ濡れ性が
向上した金属表面間を、フラックスを用いることなく確
実にはんだ接合できる。

【０１２２】請求項７記載の発明によれば、酸素と弗素
または弗素化合物との混合ガス、および水素と臭素また
は臭素化合物との混合ガスを、プラズマ処理時のプロセ
スガスとして用いることで、金属表面に弗素または臭素
の少なくとも一方を含有する層を形成して、はんだ濡れ
性の向上、空気中での再酸化抑制等を図り、フラックス
レスのはんだ接合を実現できる。

【０１２３】請求項８記載の発明によれば、酸素と弗素
または弗素化合物との混合ガスのプラズマによる第１処
理工程により、被はんだ接合面の有機物や酸化物を除去
できるとともに弗素含有層を形成でき、また、水素と臭
素または臭素化合物との混合ガスのプラズマによる第２
処理工程により、弗化物含有層を還元できるとともに臭
化物含有層を形成でき、その後のはんだ付けにおけるは
んだ濡れ性等のはんだ付け性を著しく改善できる。

【０１２４】請求項９記載の発明によれば、不活性ガス
を臭素のキャリアガスとしてプロセスガスに対して１０
容積％以下混合することにより、プラズマ処理の効果を
妨げることなく、はんだ濡れ性を改善できる効果が得ら
れる。

【０１２５】請求項１０記載の発明によれば、プラズマ
によるはんだ接合金属表面のはんだ付け性改善工程を、
はんだ付け工程と切離すことにより、プラズマ処理を容
易に行うことができる。

【０１２６】請求項１１記載の発明によれば、防錆処理
用の水溶性プリフラックスもしくは樹脂系プリフラック
スをプラズマ処理により除去してから、信頼性の高いは
んだ付けを行うことができる。

【０１２７】請求項１２記載の発明によれば、酸素とハ
ロゲンまたはハロゲン化合物とを含有するプラズマを用
いて、プリント回路基板に塗布された金属表面防錆用の
プリフラックスを効果的に除去できる。

【０１２８】請求項１３記載の発明によれば、酸素とハ
ロゲンまたはハロゲン化合物とを含有するプラズマによ
り、防錆被膜のプリフラックスのみを選択的に除去で
き、基板表面のソルダーレジストにダメージを与えるお
それを防止できる。

【０１２９】請求項１４記載の発明によれば、有機被膜
を除去した後の金属表面に形成したハロゲン含有層によ
り、はんだ濡れ性を改善できる。

【０１３０】請求項１５記載の発明によれば、ハロゲン
化合物として４弗化炭素等の弗化物を用いることによ
り、プリフラックスのエッチング速度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフラックスレスはんだ付け用処理
方法に使用されるＲＦプラズマ装置の概要図である。

【図２】同上処理方法に使用されるマイクロ波プラズマ
装置の概要図である。

【図３】第１処理工程後の表面状態をＥＳＣＡ（Ｘ線光
電子分光法）で測定した光電子のエネルギースペクトル
である。

【図４】第２処理工程後の表面状態をＥＳＣＡ（Ｘ線光
電子分光法）で測定した光電子のエネルギースペクトル
である。

【図５】第２処理工程後のプラズマ処理銅表面を別途分
析した結果を示す最表面のオージェ電子スペクトルであ
る。

【図６】第２処理工程後のプラズマ処理銅表面を別途分
析した結果を示す最表面の下の層のオージェ電子スペク
トルである。

【符号の説明】

Ｐ基板

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Ｃ２３Ｃ 16/50 Ｃ２３Ｃ 16/50 Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｃ２３Ｆ 4/00 ＡＣ２３Ｇ 5/00 Ｃ２３Ｇ 5/00 (72)発明者古野雅彦東京都練馬区東大泉一丁目19番43号株式会社タムラ製作所内 (72)発明者大倉末代史愛知県名古屋市天白区天白町大字植田字東屋敷86番地の１ (72)発明者富田喜之愛知県知多市原一丁目８番地５号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属表面間をはんだ接合するに当り、プ
ラズマにより金属表面のはんだ接合を阻害する物質を除
去するとともに、金属表面に弗素および臭素の少なくと
も一方を含有する層を形成することを特徴とするフラッ
クスレスはんだ付け用処理方法。
【請求項２】金属表面に、弗素および臭素の少なくと
も一方を含有する層を複数層形成することを特徴とする
請求項１記載のフラックスレスはんだ付け用処理方法。
【請求項３】金属表面に、弗素を含有する層を形成
し、さらにその上に臭素および弗素を含有する層を重ね
て形成することを特徴とする請求項１記載のフラックス
レスはんだ付け用処理方法。
【請求項４】はんだ接合金属表面の一方を銅とし、他
方を銅、錫、軟質はんだ合金、銀、銀−パラジウム合金
および金のうち少なくとも１つとすることを特徴とする
請求項１記載のフラックスレスはんだ付け用処理方法。
【請求項５】はんだ接合に軟質はんだ合金を用いるこ
とを特徴とする請求項１記載のフラックスレスはんだ付
け用処理方法。
【請求項６】金属表面のプラズマ処理による表面改質
後に、金属表面間を接合するはんだを供給することを特
徴とする請求項１記載のフラックスレスはんだ付け用処
理方法。
【請求項７】プラズマ処理時のプロセスガスとして、
酸素と弗素または弗素化合物との混合ガス、および水素
と臭素または臭素化合物との混合ガスのプラズマを用い
ることを特徴とする請求項１記載のフラックスレスはん
だ付け用処理方法。
【請求項８】酸素と弗素または弗素化合物との混合ガ
スのプラズマによる第１処理工程と、水素と臭素または
臭素化合物との混合ガスのプラズマによる第２処理工程
と、この第２処理工程の後、溶融はんだを接合部位に供
給するはんだ付け工程とからなることを特徴とする請求
項１記載のフラックスレスはんだ付け用処理方法。
【請求項９】不活性ガスをプロセスガス中に混合する
ことを特徴とする請求項１記載のフラックスレスはんだ
付け用処理方法。
【請求項１０】プラズマによるはんだ接合金属表面の
はんだ付け性改善工程と、はんだ付け工程とを分離して
個別に行うことを特徴とする請求項１記載のフラックス
レスはんだ付け用処理方法。
【請求項１１】はんだ接続する金属表面に防錆処理と
して水溶性プリフラックスもしくは樹脂系プリフラック
スが塗布されているプリント回路基板に対し、電子部品
等をはんだ接合するに当たってプラズマ処理を行うこと
を特徴とする請求項１記載のフラックスレスはんだ付け
用処理方法。
【請求項１２】電子機器のプリント回路基板におい
て、はんだ接合する金属表面の防錆被膜である金属キレ
ート錯体を形成する有機被膜または樹脂系有機被膜等の
プリフラックスを除去するにあたり、酸素とハロゲンま
たはハロゲン化合物とを含有するプラズマを用いること
を特徴とするフラックスレスはんだ付け用処理方法。
【請求項１３】防錆被膜であるプリフラックスを除去
するにあたり、基板表面のソルダーレジストにダメージ
を与えず、選択的にプリフラックスを除去することを特
徴とする請求項１２記載のフラックスレスはんだ付け用
処理方法。
【請求項１４】防錆被膜を除去した後の金属表面にハ
ロゲン含有層を形成することを特徴とする請求項１２記
載のフラックスレスはんだ付け用処理方法。
【請求項１５】ハロゲン化合物として弗化物を用いる
ことを特徴とする請求項１２記載のフラックスレスはん
だ付け用処理方法。