KR19990045115A - 금속 표면의 리플로우 솔더링 장치 및 방법 - Google Patents

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KR19990045115A
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띠에리 생쟁그르
스테판 라비아
데니스 페르보카벤
길레 꼬노
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쉬에르 피에르
레르 리뀌드, 소시에떼 아노님 뿌르 레뛰드 에 렉스쁠로와따시옹 데 프로세데 죠르쥬 끌로드
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Abstract

본 발명은 리프로우 솔더링 작업 중이나 이전 또는 이후에 금속 표면을 건식 세정하거나 건식 플럭싱 하는 방법에 관한 것이다. 건식 세정되거나 건식 플럭싱된 금속 표면은 적어도 부분적으로 금속의 전자 소자가 장착된 금속 기판(1)과, 솔더 페이스트(2) 및 상기 전자 소자의 금속 부분(3)을 포함한다. 본 발명에 따른 방법은 불안정하거나 여기된 가스 종을 포함하고 전기적으로 하전된 종은 실질적으로 없는 가스성 처리 분위기로 금속 표면을 처리한다.

Description

금속 표면의 리플로우 솔더링 장치 및 방법
본 발명의 금속 표면의 리플로우 솔더링(reflow soldering) 장치 및 방법에 관한 것이다. 이 방법은 여기 또는 불안정한 종(species)을 포함하며 전기적으로 하전된 종은 실질적으로 없는 가스를 사용하여 대기압에 가까운 압력으로 금속 표면을 건식 플럭싱하거나 건식 세정하는 설비를 포함하는 장치와 단계를 포함한다.
본 발명은 대체로 전자 부품의 솔더링 또는 주석 도금 작업 중이나 그 이전 또는 이후에 수반되는 금속 표면의 플럭싱 또는 세정 작업에 관련된 것이다. 따라서 본 발명은 이러한 작업, 특히 후술하는 작업의 실시 이전에 수반되는 플럭싱에 적용된다.
- 회로에 소자를 솔더링하는 작업(삽입된 소자 및 표면 장착된 소자 모두의 경우)과,
- 해당 지지체가 다른 지지체에 접속 될 수 있도록 접점 스트립을 전자 지지체에 전자 소자 지지체(예컨대 접속 엣지를 사용하여 커넥터로 플러그 될 수 있는 하이브리드 회로 또는 인쇄 회로)에 솔더링하는 작업과,
- 회로를 팩키지의 바닥에 솔더링 하는 작업(상기 회로의 캡슐화 공정에 포함됨)과,
- 인쇄 회로, 하이브리드 회로 또는 그 밖에 MCM(멀티칩 모듈)이라 통칭되는 기판과 같은 다층 상호 접속 기판등의 지지체에 베어 칩(bare chip)을 솔더링 하는 팩키징 밀폐 공정 중에 수반되는 솔더링 작업과, 그리고
- 전자 소자의 주석 도금 마감 작업.
그 다음, 플럭싱은 납땝 또는 주석 도금될 금속 표면을 세정하는 역할(탈지, 환원, 흡착 층의 오염 제거 등)을 하게 되는데, 그 목적은 후속하는 솔더에 의한 상기 표면의 습윤을 용이하게 하기 위한 것이다.
이러한 플럭싱 작업은 가장 보편적으로는 특히 산성의 화합물에 의해 보충된 수지 기재로부터 얻을 수 있는 화학적인 플럭스를 사용하여 수행되었다. 솔더링 후에, 물품에 남아 있는 플럭스 잔류물을 제거하기 위해 제조업자는 종종 염소 처리된 용매를 이용하여 세정 작업을 수행할 필요가 있게 되며, 베어 칩 세정의 경우에 이 칩들이 매우 부서지기 쉽고 특히 "몬트리올 의정서"에 의거 엄격하게 규정하고 있거나 어떤 경우에는 나라에 따라 상기한 용매의 사용을 완전히 금하고 있는 상항이여서 문제가 있는 것으로 밝혀졌다.
솔더링 작업을 수행하는 데 가장 보편적으로 사용하는 방법은 "웨이브 솔더링" 과 "리플로우 솔더링"이 있다.
첫 번째 방법의 경우(웨이브 솔더링 기계를 사용), 이 기계는 납땝되거나 주석 도금될 물품이 노즐을 통해 용기(vat) 안에 담긴 땜납욕의 순환에 의해 얻어진 액상 솔더의 하나 이상의 웨이브와 접촉되도록 설계된다.
물품(예컨대 소자가 부착될 회로 또는 기타 주석 도금될 소자)은 플럭스 스프레이 또는 플럭스 폼을 사용하여 기계의 상류 구역에서 미리 플럭싱되며, 이러한 플럭싱 작업의 후속 작업으로는 회로에 미리 용착된 플럭스를 활성화시키고 회로 또는 소자를 고온의 솔더링 구역에 도달하기 전에 이들을 예열시키기 위해 수행되는 소위 예열 작업이 속행된다. 기계의 한 구역으로부터 다른 구역으로 물품을 이송하기 위해 컨베이어 장치가 마련된다.
상기 기계는 통상 주변 대기에 개방되어 있다.
두 번째 방법(리플로우 솔더링)의 경우, 더 이상 액상 땜납욕을 사용하지 않고, 지지체(소자가 용착되기 이전의 회로, 폐쇄될 팩키지의 연부 또는 다른 팩키지 바닥)에 용착되어 있는 솔더 합금을 포함하며 금속 합금을 용융시킬 수 있는 소정 양의 열이 공급되는 솔더 페이스트(플럭스가 포함된 페이스트 조성)를 사용한다. 이러한 열 전달은 대부분 연속 오븐에서 수행된다.
어느 경우든(웨이브 또는 리플로우 솔더링), 솔더링 후에 전술한 세정 작업에서 발생되는 문제는 몬트리올 의정서 및 후속 개정법에 의해 강하게 규제되는 염소 처리된 용매를 자주 사용한다는 것이다.
따라서, 이러한 문제는 지난 수년간에 걸쳐 전세계적으로 상기 화합물의 사용을 대체하는 해법을 마련하기 위한 많은 연구 노력의 자극제가 되어왔다.
연구된 해결책에 있어서, 솔더링 전에 표면을 플라즈마 세정을 행함으로써 화학적인 플럭스의 사용을 피할 수 있도록 하여, 하류의 세정 작업의 실제적인 요구 조건을 충족시킨다는 것이다. 사용된 혼합물은 특히 수소였다.
이러한 해결책의 일례로 처리 가스의 플라즈마를 사용하여 솔더링될 조립 부품을 처리하는 방법을 제안하는 유럽 특허 공개 제0,427,020호를 들 수 있는데, 이 특허는 상기 처리를 위해 "조립 부품에 열 손상을 방지하기 위한 목적으로" 저압을 사용하는 것을 권장한다. 도면과 관련하여 주어진 모든 예는 30 내지 100 Pa 범위에서 가변적인 압력 조건과 연관된다.
수소 함유의 마이크로웨이브 플라즈마를 사용하여 솔더링 전에 금속 표면을 세정하는 방법을 제시하는 유럽 특허 공개 제0371,693호도 상기의 해결책이 개시되어 있다. 다시 말하면, "플라즈마 내의 산소의 잔류도를 제한할 수 있도록 하기 위해서" 저압을 사용할 것을 권장(전체 실시예를 통해 설명됨)하고 있다.
이러한 플라즈마 세정 작업을 위해 저압의 사용을 권장하는 이유는, 저압을 얻는데 따르는 비용 또는 그 밖에 생산 공정에 대응하는 하부 구조를 설치하는데 따르는 어려움과 관련된 단점에도 불구하고, 저압으로 얻을 수 있는 성능에 비견할 만한 플라즈마를 대기압 하에서 얻는데 따른 기술적인 어려움 때문이다.
이와 관련해서, 본 출원인은 프랑스 특허 공개 제2,697,456호에서 플라즈마를 형성하기 위하여 대기압 하에서 처리될 제품 위에 배치된 유전체 층에 적절히 배치된 슬롯을 통해 전달되는 마이크로웨이브 공급원 또는 다른 코로나 방전을 이용하여 솔더링 전에 금속 표면을 플라즈마 플럭싱하는 방법을 제안하였다. 이러한 출원들은 당해 문제에 바람직한 해결책을 제시해 주고 있으나, 본 출원인은 상기 방법을 특히 다음과 같은 점에서 개선할 수 있다는 사실을 밝혀내었는데,
- 효율(처리될 지지체와 실제적으로 상호 작용하는 형성된 종의 밀도에 대한 플라즈마 형성을 위해 입력된 전력의 비), 또는 강화된다면 처리 시간을 단축시킬 수 있는 획득된 전력 밀도(코로나 방전의 경우, 유전체의 단위 표면적 당 단지 몇 와트에 달함)와,
- "기하학적" 요인의 제한에 관한 것으로, 코로나 방전의 경우 전극/샘플 거리가 매우 중요해서 극히 좁게 유지되어야 하는데, 이는 표면 구조가 비교적 복잡한 기판인 경우 문제를 일으킬 수도 있으며, 마이크로웨이브 방전의 경우는, 플라즈마 공급원에 의해 제한된 한정 치수를 갖는 플라즈마 발생 스폿의 형성을 초래한다.
- 또한, 상기 특허에 따라 형성된 플라즈마는 전자 소자에 사용하기에는 여전히 곤란한 전자(이에 따라 전기적으로 하전된 종) 및 이온 종을 필연적으로 포함하게 된다.
이와 병행하여, 본 출원인은 최근에 본 발명에 참고한 프랑스 특허 공개 제2,692,730호에서 실질적으로 대기압에서 작동하며, 향상된 에너지 밀도를 제공하는 여기되거나 불안정한 가스 분자의 형성 장치를 제안하였다.
본 발명의 목적은 솔더링 또는 주석 도금 중이나 이전 또는 이후에 금속 표면을 건식 플럭싱 또는 건식 세정하는 개선된 방법을 제공하기 위한 것으로, 이 방법은
-실질적으로 대기압에서 작동될 수 있도록 해주며,
-처리될 대상물과, 처리를 수행하는데 사용될 장치 사이의 거리를 보다 신축적으로 조정할 수 있도록 해주며,
-물품과 하전된 종의 접촉을 피할 수 있도록 해주며,
-처리 속도의 증가를 위해 전력 밀도를 개선시킬 수 있도록 해준다.
본 발명의 다른 목적은 솔더링에 의해 전자 소자를 부착시키는 공정 전체에 걸쳐 금속 표면을 플럭싱 또는 세정하는 데 있다. 이점에 관해서, 본 발명에 따른 세정 또는 플럭싱 방법은,
(1) 솔더링 전에 금속 기판을 플럭싱하기 위해서,
(2) 솔더 페이스트의 스크린 프린팅후(이 페이스트를 플럭싱하기 위해),
(3) 전자 소자를 회로에 장착한 후에,
(4) 솔더 리플로우 작업의 일부 또는 전과정 중에(예컨대, 솔더 리플로우를 초래하기 위해 물품이 받게 되는 온도 프로파일의 임의의 부분중에) 또는,
(5) 리플로우 솔더링 작업 후에
수행될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방법을 실시하기에 적합한 설비의 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따른 방법을 실시하기에 적합한 여기되거나 불안정한 가스 종 형성 장치의 일례의 개략 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
1 : 물품
2 : 컨베이어 장치
3 : 터널
4 : 가스 종 형성 장치
6 : 배출구
9,10 : 유입구
14 : 제1 전극
17 : 제2 전극
18 : 가스 통로
22 : 관
24 : 케이싱
26 : 가스원
27 : 전기 발생기
본 발명에 따르면, "건식 플럭싱", "플럭싱", "세정" 및 "건식 세정"이라는 용어는 본 발명에 따른 처리 방법을 언급하기 위해 구분 없이 사용하였다. 상기 용어는 처리가 수행되는 솔더링 또는 주석 도금 작업의 시점을 차별화하기 위해 사용된다. 예컨대, 플럭싱은 통상 솔더링 또는 주석 도금 이전의 표면 처리에 관련된다. 따라서, "건식 플럭싱" 또는 "플럭싱"은 주석 도금 또는 솔더링의 이전의 처리를 일컫는 것이다. 반대로 "세정" 및 "건식 세정"은 솔더링 중 또는 솔더링 이후의 처리를 일컫는 것이다.
본 발명에 따르면, "금속 표면"이란 용어는 솔더링 또는 주석 도금 작업을 할 수 있는 모든 유형의 금속 표면, 예컨대, 강, 구리, 알루미늄, 주석, 납, 주석/납, 주석/납/은, 또는 코바르(Kovar)와 같은 기타 합금으로 이루어진 표면을 의미하는 것으로, 물론 열거한 금속은 단지 예시일 뿐 제한적인 의미를 갖는 것은 아니다. 따라서, 금속 표면은 금속 기판면, 솔더 표면(리플로우 중이나 이전 또는 이후) 및 장착된 전자 소자의 금속 표면이 될 수 있다.
비록 본 발명의 장치와 방법이 금속 표면을 처리하는 것에 관련된 것이기는 하지만, 다른 형태의 표면도 본 발명에 따른 처리가 수행되는 시기에 따라서 본 발명에 따른 처리를 사용하여 세정될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 세정 공정이 리플로우 솔더링 후에 수행된다면, 세정 작업은 인쇄 회로 기판의 금속 및 비금속 표면(중합체 표면 등)을 효과적으로 세정할 것이다. 또한, 상기 플럭싱이 솔더 페이스트의 스크린 프린팅 이전에 수행된다면, 그 플럭싱 작업은 효과적으로 금속 표면(인쇄 회로 기판의 금속 트랙 등) 및 인쇄 회로 기판의 다른 표면을 세정할 것이다. 이러한 방식으로, 인쇄 회로 기판으로부터 그리스 및 지문이 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 솔더링 또는 주석 도금 "합금"은 예컨대 Sn-Pb, Sn-Pb-Ag, Pb-In 등과 같은 전술한 작업(예컨대 리플로우 솔더링 또는 웨이브 솔더링 기계 또는 기타 웨이브 주석 도금) 용으로 고려되는 어떠한 조성물로도 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, "대기압에 가까운 압력"이라는 용어는, 바람직하기로 0.1×105Pa 내지 3×105Pa 범위에 있는 압력을 의미한다.
본 발명에 따르면 "전기적으로 하전된 종"이란 용어는 이온 또는 전자를 의미한다. 따라서, 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 처리 분위기는 전기적으로 하전된 종, 즉 이온 또는 전자가 실질적으로 없는 통상적인 플라즈마 분위기와는 구별되는 것이다.
처리 분위기는 1차 가스 혼합물로부터 얻어지는 것이 좋고, 선택적으로는 간접 가스 혼합물로부터 얻어질 수도 있으며, 이 1차 가스 혼합물은 비활성 가스 및/또는 환원 가스 및/또는 산화 가스를 포함하는 초기 가스 혼합물이 전환되는 여기 또는 불안정한 가스 종 형성 장치의 가스 배출구에서 얻어지며, 간접 혼합물은 상기 장치를 통과하지 않는다.
이러한 구성은 여기되거나 불안정한 가스 종을 포함하는 처리 분위기의 주성분이 가스 종 형성 장치의 배출구에서 얻어지고, 이로써 주성분 내에 전기적으로 하전된 종이 실질적으로 존재하지 않으므로 인해 "후 방전"이라고 표현될 수 있다. 가스 종 형성 장치를 통과하지 않은 처리 분위기의 간접 성분은 여기되거나 불안정한 종이 없다.
또한, 전술한 구성은 사용 장소로부터 분위기의 주성분의 발생 지점을 확실히 격리할 수 있어서, 장치의 오염의 관점에서(표면의 플럭싱 작업으로부터 초래되는 다양한 방출물이 장치를 오염시키는 것을 방지함으로써) 대단히 유용하다. 끝으로, 장치 내(예컨대 전극 사이의 방전 내)에서 처리되지 않은 물품은 전술한 "거리"를 보다 신축적으로 조정할 수 있다는 관점에서 유용하다.
예컨대 불활성 가스는 질소, 아르곤, 헬륨 또는 그와 같은 불활성 가스들의 혼합물로 구성될 수 있다. 환원 가스는 수소, CH4또는 그 밖에 암모니아 또는 상기 환원 가스의 혼합물로 구성될 수도 있다. 산화 가스는 그 일부로서 예컨대, 산소, CO2, H2O 또는 이들 산화 가스의 혼합물로 구성될 수 있다. 물론 각 범주 내에 주어진 가스의 목록은 단지 예시일 뿐 제한적인 의미를 갖는 것은 아니다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 적어도 하나의 장치 내에서 전환되어질 초기 가스 혼합물은 수증기를 포함한다. 상기 초기 가스 혼합물의 수증기 함량은 50 ppm(체적) 내지 6 체적% 범위인 것이 좋다. 더 바람직하기로는 초기 가스 혼합물의 수증기 함량은 100 ppm(체적) 내지 1 체적% 범위이고, 체적당 500 ppm(체적) 내지 5000 ppm(체적) 범위의 수증기 함량을 갖는 것이 가장 좋다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 적어도 한 장치 내부에서 전환될 초기 가스 혼합물은 산소 또는 산소를 발생시킬 수 있는 가스를 함유한다. 초기 가스 혼합물은 50 ppm(체적) 내지 5000 ppm(체적)의 산소를 함유하거나, 산소 함량이 50 ppm(체적) 내지 5000 ppm(체적) 정도가 되는 양의 산소를 발생시킬 수 있는 가스를 함유하는 것이 좋다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 불안정하거나 여기된 종을 형성하는 장치의 배출구에서 얻어진 처리 가스의 일부 또는 전부가 초기 가스 혼합물의 일부 또는 전부를 형성하도록 재 순환될 수 있다. 예컨대 처리 가스의 일부 또는 전부를 재순환시키는 데 팬 또는 벤튜리 효과가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는, 이 장치의 가스 배출구에서 불안정하거나 여기된 종을 포함하고 전기적으로 하전된 종이 실질적으로 없는 다른 가스 혼합물을 얻기 위해 초기 가스 혼합물을 "여기"시킬 수 있는 임의의 장치로 구성된다. 이러한 여기는 예컨대, 코로나 방전형의 전기 방전에 의해 달성 될 수 있다.
당업자라면 잘 알 수 있겠지만, 본 발명에 따른 플럭싱 또는 세정 방법은 단일 장치의 가스 배출구에서 얻어진 1차 혼합물을 사용하거나, 또는 일련으로 배치된 복수 개의 장치의 가스 배출구에서 얻어진 1차 혼합물을 사용하여 처리를 수행할 수 있다.
마찬가지로, 당업자에게는 명백한 것이겠지만, 본 발명에 따른 방법은 사용자에 의해 의도된 목적에 따라 처리될 물품의 면 중 한면을 처리하는 경우와 물품의 양면을 모두 플럭싱하거나 세정해야 할 필요가 있는 경우에 모두 활용 가능하다. 양면을 모두 처리하는 경우에는 물품의 각면의 정면에 요구되는 장치를 배치하는 것이 적합하다.
본 발명에 따른 간접 혼합물은 요구에 따라 샘플 주위에 보호 분위기 또는 기타 환원 가스 또는 산화 가스 또는 상기 3 범주 중 하나에 속하는 가스 혼합물을 유지시킬 수 있는, 예컨대 불활성 가스 또는 불활성 가스 혼합물과 같은 임의의 가스 또는 가스 혼합물로 구성된다.
본 발명의 특징 중 하나에 따르면, 간접 혼합물은 실란 SiH4를 함유한다. 이러한 실란을 함유한 간접 혼합물은 처리될 물품의 표면에 존재하는 특정 금속 산화물에 대해 환원 작용을 하는 데 유용하게 사용되고, 사용된 초기 가스 혼합물에 따라서 산소 "스캐빈저"(또는 트랩)으로 사용되는데, 즉 산소의 잔류 수준을 최소로 감소시키기 위한 목적으로 처리될 물품 위에 존재하는 분위기 내에 잔류 산소와 상호 작용한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 처리될 표면은 후속의 솔더링 또는 주석 도금 작업을 수행하기 위해 주변 온도와, 사용된 합금 또는 금속 표면의 용융 온도 사이의 온도로 가열된다. 따라서, 온도의 상한은 사용된 합금 또는 금속에 의존하게 되고, 예컨대, 종래 사용된 Sn63-Pb37 또는 Sn62-Pb36-Ag2 합금인 경우에는 180。C도 정도가 된다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 금속 표면 또는 처리될 표면이 있는 물품은 덮개 구조물(예컨대, 터널 또는 1개 조의 기본 후드)에 의해 구획되고 주변 분위기로부터 격리된 내부 공간을 통과하는 컨베이어 장치에 의해 가스 종 형성 장치의 가스 배출구의 정면에 배치되고, 선택적으로 물품의 폭 위에 평행하게 배치된 복수 개의 가스 종 형성 장치의 가스 배출구의 정면 및/또는 일련으로 배치된 복수 개의 가스 종 형성 장치의 가스 배출구의 정면에 연속으로 배치될 수 있으며, 상기 구조물은 가스 종 형성 장치에 기밀한 방식으로 결합되거나 상기 장치를 포함한다.
이상에서 기술한 것과 동일한 설명이 양면 처리에 대해서도 적용된다(다시 말하면, 물품의 각면의 정면에 필요한 개수와 배치의 장치를 사용할 수 있다).
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 초기 가스 혼합물이 제1 전극과 제2 전극 사이에 생성된 전기 방전 지점에서 전환되고, 유전체 재질의 층이 적어도 하나의 전극의 다른 전극과 대향하는 면에 배치되며, 초기 가스 혼합물은 전극에 횡방향으로 방전을 통과한다.
본 장치에 사용되는 유전체 벽의 단위 표면적에 대해 표준화된 전력은 1 W/cm2보다 큰 것이 좋고, 10 W/cm2보다 크면 더욱 좋다.
본 발명의 실시예 중 하나에 따르면, 컨베이어를 따라 처리될 물품이연속적으로 처하게 될 처리 분위기는,
a) 여기되거나 불안정한 가스 종을 형성하는 적어도 하나의 장치는 이 구조물의 이전에 장치에 의해 전환된 것과는 상이하게 초기 가스 혼합물을 전환 및/또는,
b) 여기되거나 불안정한 가스 종을 형성하는 적어도 하나의 장치의 소정 수준에서 사용된 간접 가스 혼합물은 이 구조물 이전에 장치의 수준에서 사용된 것과는 다른 방식으로 구획된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 전술한 단계 a) 와 b)는 하나의 동일한 장치에 연관될 수 있다.
따라서, 예컨대, 한 장치로부터 다른 장치로 증가하는 환원력을 갖는 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 상기 구조물을 벗어나면서, 물품은 솔더링 또는 주석 도금 작업이 수행되는 기계로 유입되고, 필요하다면, 상기 물품은 구조물의 출구와 기계의 입구 사이의 보호 분위기 하에서 유지된다. 솔더링 작업은 예컨대 기판 위로 솔더 페이스트를 스크린 프린팅하고, 솔더 합금을 용융시키기에 충분한 온도를 공급함으로써 수행될 수 있다. 여기서 보호 분위기라고 하는 용어는 잔여 산소 농도가 수백 ppm 또는 심지어 100 ppm을 초과하지 않는 본질적으로 불활성 분위기를 의미한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 솔더링 또는 주석 도금 작업은 불안정하거나 여기된 가스 종을 발생시키는 장치의 상류, 하류 또는 그 부근에서 실제 덮개 구조물(예컨대 터널) 내에서 수행된다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 회로의 전도선 및 패드는 그 위에 솔더 페이스트를 스크린 프린팅하기에 앞서서 플럭싱된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 기판에 솔더가 부착되고, 전자 소자가 장착된 후에 솔더 리플로우를 초래하기에 앞서서 불안정하거나 여기된 가스 종을 형성하는 적어도 하나의 장치의 정면에 물품이 배치된다. 플럭싱 작업은 솔더 표면과, 전기 소자의 종단부 또는 다리를 포함하는 노출된 금속 면을 세정한다. 필요에 따라 물품은 플럭싱 처리 후에 이 플럭싱 처리로 솔더 리플로우를 초래하기 전에 전술한 보호 분위기 하에서 유지될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징은 본 발명에 따른 세정 방법이 포스트 솔더링 세정을 위해 사용될 수 있다는 것이다. 리플로우 솔더링의 경우에 솔더 리플로우를 초래하기 위해서 물품이 가열된 이후 또는 웨이브 솔더링에서 솔더가 부착된 이후에 리플로우된 조립체가 여기되거나 불안정한 가스 종을 형성하는 하나 이상의 장치의 정면에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 특징은 본 발명에 따른 세정 방법이 솔더 리플로우 단계의 일부 또는 전 단계 중에 사용 가능하다는 것이다. 따라서, 여기되거나 불안정한 가스 종을 형성하는 적어도 하나의 장치가 배치되어 솔더 리플로우 단계의 일부 또는 전 단계 중에 물품의 적어도 한 표면을 세정한다. 이론에 의해 구속되기를 원하지는 않지만, 솔더 리플로우 중에 여기되거나 불안정한 종을 받음으로써 가열 중에 솔더링 합금의 표면에 형성될 수 있는 산화물이 감소되거나 제거될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 장치 및 방법은 대체로 리플로우 솔더링 중이나 이전 또는 이후에 금속 표면을 처리(즉, 플러싱 또는 세정)하는데 관련된 것이다. 그러나, 주석 도금되거나 결합될 금속 표면의 전부 또는 일부에 화학 플럭싱을 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대 본 처리가 스크린 프린팅에 앞서 또는 솔더 리플로우 중에 수행되는 플럭싱 작업이라면, 솔더 페이스트는 활성 화학 플럭싱제를 함유할 수도 있다.
본 발명은 본 발명에 따른 방법을 실시하는데 특히 적합한 솔더링 또는 주석 도금 중이나 그 이전 또는 이후에 금속 표면을 건식 플럭싱 또는 세정하는 장치에도 관련되는 것으로, 본 장치는 플럭싱되거나 세정될 표면 또는 금속 표면을 갖는 물품이 이송 수단에 의해 통과되는 내부 공간을 구획하는 덮개 구조물을 구비하고, 이 구조물은 주변 대기로부터 고립되거나 일련으로 및/또는 평행하게 장착된 하나 이상의 여기되거나 불안정한 가스 종 형성 장치를 포함하거나 둘러싸고 있다. 또한 본 발명에 따른 장치는 축을 구비하고 외측 전극과 내측 전극 사이에 형성된 적어도 하나의 관형 통로를 구비하고 이 적어도 하나의 전극은 다른 전극과 대향하는 유전체 코팅을 구비하며, 상기 전극은 고접압 고진동 공급원에 접속되고, 외측 전극은 유전체를 둘러싸며 소위 초기 가스용 유입구와 소위 1차 가스용 배출구가 마련되고, 이들 유입구와 배출구는 길고 축에 평행하며, 실질적으로 정 대향하고 있고, 상기 덮개 구조물 내부로부터 돌출하는 가스 배출구는 가스 형성 장치(들)을 통과 하지 않는 소위 간접 가스를 분사하는 적어도 하나의 수단과 선택적으로 결합된다. 또한, 본 가스 종 형성 장치는 요구에 따라 처리될 물품을 가열하는 수단을 추가로 구비할 수 있다. 상기 가열 수단은 솔더 리플로우를 초래하도록 물품을 가열하거나 세정을 돕도록 금속 표면을 가열할 수 있다.
본 발명의 기타 특징과 장점은 첨부된 도면을 참조로하여 제한적인 의미 부여 없이 설명을 위한 방편으로 제시된 실시예의 이하 기술로부터 드러날 수 있다.
도 1은 플럭싱되거나 세정될 금속 표면을 구비하고 컨베이어 벨트(2)를 사용하여 여기되거나 불안정한 가스 종을 형성하는 장치(4)의 가스 배출구(6)의 정면에 배치되는 물품(1)을 도시하고 있다.
컨베이어 장치(2)는 가스 종 형성 장치(4)에 기밀한 방식으로 결합된 터널(3)에 의해 구획된 내부 공간(31)을 통과한다.
도면 번호 (8)은 가스 종 형성 장치의 배출구(6)에서 얻어진 1차 가스 혼합물을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1에 도시된 실시예에는 간접 혼합물용 유입구(9,10)가 마련되어 있다. 상기 간접 혼합물(9,10) 및 1차 가스 혼합물(8)로부터 얻은 가스 분위기는 본 발명에 따른 처리 분위기(30)를 구성한다.
도 1에 도시된 실시예에서는 도시되지 않았지만 도면 번호 (11)과 (12)로 도시한 위치에 여기되거나 불안정한 가스 종을 형성하는 추가적인 장치를 제1 가스 종 형성 장치(4)와 일련으로 구비하고, 연속적으로 물품(1)과 대향하게 된다.
이후 설비는 도면 번호 (13) 및 (29)로 도시된 것과 같은 다른 간접 가스 혼합물 유입구에 의해 완비된다.
또한 상기 설비는 필요에 따라서, 도 1에는 도시하지 않았지만 물품(1)을 가열하기 위한 수단을 구비한다. 이러한 가열 수단으로는 터널 내에 마련된 적외선 램프 또는 대류 가열(고온의 터널 벽) 또는 물품이 가열 기판 홀더에 위치되는 것 등을 고려할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에 따르면, 본 가스 종 형성 장치는 기하학적 형상이 원통형이며, 예컨대 금속 블록(15)의 내면에 의해 형성된 제1 관형 전극(14)을 구비하고, 이 조립체는 유전체 물질의 예컨대 세라믹으로 된 튜브(16)가 동심상으로 배치되고, 도 1에서는 명확히 도시하기 위해 두께를 과장하여 도시한 제2 전극(17)이 상기 유전체 튜브의 금속 피복 처리에 의해 용착된다.
상기 유전체인 튜브(16)와 제2 전극(17)을 구비한 조립체는 제1 전극(14)과 함께, 관형의 가스 통로(18) 및 내측으로 전기 음특성으로 인해 바람직한 프레온 또는 기타 이온을 제거한 물과 같은 냉매가 순환하는 내측 체적(19)을 구획하게 된다. 상기 내측 가스 통로(18)는 1m 미만, 바람직하기로는 70cm 미만의 축방향 길이를 가지며 가장 바람직하기로는 50cm 미만의 축방향 길이를 갖으며, 일반적으로 2.5mm 미만의 3 mm를 초과하지 않는 반경 방향 두께를 갖는다.
블록(15)은 각각 통로(18) 내의 여기되어질 초기 가스용 유입구 및 여기되거나 불안정한 가스 종을 함유하는 1차 가스용 배출구를 형성하는 2개의 정 대향하고 있는 슬롯(20,21)을 포함한다.
상기 슬롯(20,21)은 통로(18)의 축방향 전장에 걸쳐 연장되고, 도2에 도시된 실시예인 경우에는 두께를 초과하지 않는 대체로 두께와 실질적으로 동일한 깊이를 갖는다. 블록(15)은 제1 전극(14)의 외주에 예컨대 물과 같은 냉매의 통로용으로 복수 개의 관(22)을 포함하는 것이 좋다. 상기 가스 유입구(20)는 블록(15)에 부착된 케이싱(24) 내에 형성된 균질화 챔버 또는 공간(23)과 연통하며, 초기 가스원(26)으로부터 나온 0.1 x 105Pa 내지 3 x 105Pa 사이의 압력으로 초기 가스를 공급하는 튜브(25)를 포함한다. 전극(14,17)은 바람직하기로 15 kHz 이상의 진동수에서 작동하고, 예컨대 10 kW 정도의 전력을 발생하는 고압의 고진동 전기 발생기(27)에 연결된다. 또한 유전체의 단위 면적에 대해 표준화함으로써 발생기에 의해 발생된 전력을 표시하는 것이 좋다.
가스 배출구(21)에서 입수 가능한 여기된 종을 함유하는 가스는 예컨대 금속 표면을 플럭싱 또는 세정하기 위해 사용 스테이션(28)으로 보내진다.
도 2를 참조로 기술한 바와 같은 단일 장치(4)를 포함하는 도 1을 참조로 기술한 것과 같은 설비는 2개의 비교예에 의해 보층되는 후술하는 본 발명을 실시하는 6가지 예를 수행하는데 사용된다.
예 1
본 발명을 실시하는 일례로 0.3 x 50 x 50 mm 크기의 유전체 등급의 구리 샘플을 열 산화 처리(200。C의 공기에서 5분간 가열함으로써)하기 전에 먼저 20 %의 질소산 수용액을 사용하여 침지시켰다. 이러한 산화 처리로 구리 샘플의 표면은 식별이 용이한 심홍색으로 변하였고, 상기 기판의 산화 이전의 색상은 본연의 "연어"색 이였다.
다음으로 상기 샘플을 다음의 조건하에서 전술한 설비를 사용하여 처리하였다.
- 작동 동력(발생기에 의해 발생됨) : 유전체의 15W/cm2의 동력에 상응하는 1000 W,
- 초기 가스 혼합물 : 질소 내에 65%의 수소를 포함(10 m3/h의 질소 및 18 m3/h의 수소와 동일한 유속을 사용하여 얻어짐),
- 간접 혼합물 : 터널 내부의 산소의 부분압을 20 ppm 이하로 유지할 수 있도록 한 질소,
- 샘플의 가열 온도 : 150。C,
- 일회의 처리 : 샘플을 2 mm/s의 속도로 컨베이어(2)에 의해 이동,
- 처리 압력 : 실질적인 대기압,
- 처리될 샘플과 가스 종 형성 장치의 가스 배출구 사이의 거리 : 10 mm.
이러한 단계적인 방법에 따라 처리된 샘플은 그 특징적인 초기의 연어 색으로 복귀된 우수한 표면 상태가 관찰되었다.
예 2(비교예)
2번째로, 비교예로서, 전술한 본 출원인 명의의 프랑스 특허 공개 제2,697,456호에 기재된 마이크로웨이브 방전 플라즈마 플럭싱 설비를 사용하였다. 0.3 x 20 x 20 mm 크기의 동일한 등급의 구리 샘플을 질소산 및 열 산화 작용으로 침지시킨 후에 10 l/min 으로 사출된 Ar-3%H2의 혼합물을 사용하여 마이크로웨이브 플라즈마 방전에 의해 예1과 동일한 조건하에서 처리하였고, 각 샘플은 150。C의 온도로 가열되었으며, 플라즈마를 생성하는 데 사용되는 전력은 200 W 였다. 각 샘플을 침지시키는데 요구되는 시간은 2 min 정도였으며, 작은 샘플에 대해서는 예 1로 기술한 조건 보다 더 긴 처리 시간이 필요하였다. 이러한 마이크로웨이브 플라즈마 방법은 플라즈마를 사용하는(그 명칭으로부터 알 수 있듯이) 결함을 가지므로 민감한 전자 소자가 존재할 때는 문제를 유발할 수 있다.
예 3
본 발명을 실시하는 3번째 예로, 샘플의 산화 단계를 제외하고는 예1에서와 동일한 공정을 수행하였다. 이 실시예에서는 산화는 소위 "끊는 물"을 사용하여 전자 공학 회로용의 종래 오염 표준을 따라 수행하였고, 이에 따르면, 화학 세정(질소산) 후에 기판은 10분 간 끓는 물에 침수시켰다. 이러한 산화는 열 방법 보다 휠씬 점진적으로 이루어지며 솔더링 또는 주석 도금 전에 전자 회로가 통상 직면하는 산화 정도를 더 잘 대표한다.
처리 후에 샘플을 관찰한 결과 초기 연어 색을 회복한 우수한 표면 상태를 나타내었다.
예 4
본 발명을 실시하는 4번째 예로, 예 3(질소산 세정, 끓는 물 예산화, 본 발명에 따른 처리)에서 얻은 구리 샘플은 웨이브 주석 도금 형태의 기계 내에서 주석-납 솔더로 습윤 공정을 수행하였고 상기 기계의 입구에서 주로 적용되는 화학적인 프리플럭싱 기술은 생략하였다.
상기 조건 하에서 수행된 솔더 침전의 관찰은 구리 위에 침전에 우수한 습윤 결과(적은 접촉 각으로 보았을때)와, 우수한 침전의 연속성 및 우수한 침전 표면 품질(반사경 외관으로 증명되는)을 나타내었다.
따라서 실시의 4번째 예는 솔더링 후에 속행하는 세정 작업을 수행하여야 하는 종래의 프리플럭싱 화학 제품을 사용하지 않고 솔더 침전(솔더링 또는 주석 도금 작업이 포함되는지 여부에 무관하게)을 수행할 수 있다는 것을 예시한다.
예 5(비교예)
5번째로, 비교예로서, 예 3의 샘플을 본 발명에 따른 방법을 사용하여 더 이상 처리하지 않고 끓는 물에 예산화 단계 후에 상기 샘플을 주석 도금하기 전에 단순히 질소산의 20% 용액을 사용하여 침지시켰다.
얻어진 결과는 주석-납 침전이 불연속(고립부의 존재)이고, 이전의 경우보다 휠씬 접촉 각이 컸는데, 이러한 결과는 예 4의 조건에서 본 발명에 따라 얻어진 것 보다 질소산에 의해서 덜 효과적으로 침지시키는 것을 예시한다.
예 6
본 발명을 실시하는 6번째 예로, 에폭시 인쇄 회로형의 회로를 사용하는데, 상기 회로의 전도 트랙을 미리 주석 도금하였고, 전자 소자(저항성, 용량성, SOT 23 및 SO형의)는 회로의 적합한 전도 트랙에 접착제 드롭을 사용하여 고정하였다.
먼저 본 발명에 따라 회로에 예 1에서 기술한 바와 같은 플럭싱 처리를 하였으며, 회로와, 불안정하거나 여기된 가스 종을 형성하는 장치의 가스 배출구 사이의 거리는 10 mm 정도였다. 따라서 플럭싱 작업은 본 발명에 따라 수행되었고, 이후 회로가 종래의 웨이브 솔더링 장치를 통과하도록 함으로써 소자를 솔더링하는 작업(그리고 전기 접점을 형성함)에 의해 평가되었고 기계의 입구에 존재 하던 화학적인 프리플럭싱 단계는 의도적으로 생략하였다. 우수한 습윤을 나타내는 장치를 벗어나면서 솔더 접촉을 관측하고 플럭스 잔유물을 제거하기 위해 솔더링한 후에 회로를 세정하는 작업의 하류에 대체로 요구되는 화학적인 수단에 의한 종래의 플럭싱의 사용을 피하면서 본 발명에 따른 건식 플럭싱을 수행하는 능력을 확인하였다.
예 7
이 예는 솔더 페이스트의 스크린 프린팅에 앞서서 인쇄 회로 기판을 세정하기 위한 건식 플럭싱 방법의 유용성을 예시한다. 인쇄 회로 기판을 본 발명에 따른 건식 플럭싱 방법에 따라 처리하면, 솔더 습윤이 회로 기판의 금속 표면이 세정되므로써 개선된다. 또한 지문 또는 그리스같은 판에 존재하는 어떠한 오염도 제거할 수 있다.
미리 주석 도금된 인쇄 회로판은 불안정하거나 여기된 가스 종을 포함하는 분위기에서 처리함으로써 세정되었다. 4 % H2와 1000 ppm H2O, 잔여 질소의 초기 가스 혼합물은 1차 가스 혼합물을 형성하도록 도 2에 도시한 장치를 통과시켰다. 인쇄 회로 기판은 여기되거나 불안정한 가스 종을 형성하는 하나의 장치만을 포함하는 도 2에 도시된 장치를 사용하여 1차 가스 혼합물에 노출되었다. 상기 판의 처리 조건은 다음과 같다.
작동 전력 : 3 kW,
초기 가스 혼합물의 유속 : 18 m3/h,
간접 가스 혼합물 : 질소,
기판과 장치의 가스 출구 사이의 거리 : 10 mm,
기판 : 가열되지 않음.
처리된 회로 기판은 입자선 사진 장치(MULTICORE CM11TM)를 사용하여 이온의 오염이 테스트되었다. 테스트된 회로 기판은 용매 또는 초음파를 사용하여 액상 처리에 의해 얻어지는 결과에 필적하는 오염도를 갖는다.
예 8
본 실시예는 포스트 리플로우 솔더링된 물품을 세정하기 위해 여기되거나 불안정한 가스 분위기를 사용하는 것을 예시하고 있다.
미리 주석 도금된 구리 인쇄 회로 기판은 질소 또는 공기 분위기에서 "무 세정" 또는 "저 잔류"로 지시되는 2개의 상업적으로 입수 가능한 솔더 페이스트(HERAEUS F 372TMM 과 MULTICORE NC73TM)로 리플로우 솔더링되었다.
솔더링된 인쇄 회로 기판은 이후 단일 장치로부터 여기되거나 불안정한 가스 혼합물을 사용하여 세정 처리를 하였다. 상기 기판의 처리 조건은 다음과 같다.
초기 가스 혼합물 : 표 1 참조,
작동 전력 : 3 kW,
초기 가스 혼합물 유속 : 18 m3/h,
간접 혼합물 : 질소,
기판과 장치의 가스 출구 사이의 거리 : 10 mm,
기판 : 가열되지 않음.
포스트 리플로우 솔더링된 회로를 본 발명에 따른 세정 공정을 하였으며, 이후 IONOGRAPH ALPHAMETALS 500TM을 사용하여 이온 오염을 테스트 하였다. 이온 오염 테스트는 MILSTD-28809 표준에 따라 수행되었다. 상기 표준에 따르면, 후처리된 인쇄 회로 기판에 대해 허용 가능한 오염도는 3.1μg/cm2이다. 비교를 위해, 세정되지 않은 리플로우 솔더링된 회로의 이온 오염도 테스트되었다.
표1은 후 리플로우 세정의 결과를 도시한 것이다. 이 결과로부터 다음과 같은 사실을 알 수 있다.
세정 효과는 하나의 조성에서 다음의 조성으로 가면서 변화한다.
양 경우 모두 세정되지 않은 리플로우된 기판은 통과하지 않거나 겨우 MIL 표준(3.1μg/cm2)만을 통과하였다.
Haraeus 저 잔류 조성(리플로우 중에 질소 분위기에성만 내성을 지님)의 경우, N2/H2/H2O 초기 분위기와 기판으로부터 초래된 N2/O2분위기 모두 오염도가 낮은 판으로 귀착되었다.
다심(multicore)인 경우에 "무 세정" 페이스트(리플로우 중에 질소 또는 공기에 내성을 지님)는 단지 N2/H2/H2O 초기 분위기만이 오염도가 충분히 감소된 결과로 귀착되었다.
비록 본 발명을 특수한 실시예를 참조로 기술하였지만, 이로써 한정하기 위한 것은 아니며, 당업자에게는 이하의 특허 청구의 범위 내에서 다양한 수정과 변형이 가능함은 명백한 것이다.
땜납 페이스트 리플로우 솔더링에 사용되는 분위기 건식 세정 처리용 초기 분위기 이온 오염(μg/cm2)
Heraeus F 372"저 잔류"형"세척 없음" N2 처리 없음 2.4(σ=0.7)
N2+3%H2+1000ppmH2O 0.6(σ=1.6)
N2+ 1000ppmO2 0.8(σ=0.7)
다심 NC73"RMA"형"세척 없음" 공기 처리 없음 7.7(σ=1.2)
N2+3%H2+1000ppmH2O 1.7(σ=0.3)
N2+ 1000ppm O2 3.3(σ=0.7)
N2 처리 없음 5.0(σ=.06)
N2+ 3%H2+1000ppmH2O 2.6(σ=1.2)
N2+ 1000ppm O2 5.2(σ=1.8)
솔더링 또는 주석 도금 중이나 이전 또는 이후에 사용되어 금속 표면을 건식 플럭싱 또는 건식 세정한다.

Claims (29)

  1. 금속 표면을 리플로우 솔더링하는 방법으로서,
    분위기압에 가까운 압력에서, 적어도 하나의 금속 표면을 건식 세정 또는 건식 플럭스하는 데 효과적인 조건으로 여기되거나 불안정한 가스 종을 함유하고 전기적으로 하전된 종은 실질적으로 없는 처리 가스에 상기 적어도 하나의 금속 표면을 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속 표면은 금속 기판이고, 상기 노출 단계는 금속 기판에 솔더 페이스트를 스크린 프린팅하기에 앞서서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 금속 기판은 회로 기판인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 금속 기판이 에폭시 회로 기판에 프린팅된 전도 트랙인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속 표면은 솔더 페이스트이고, 상기 노출 단계는 금속 기판 위에 솔더 페이스트를 스크린 프린팅한 이후에, 그리고 적어도 부분적으로 솔더 페이스트 위에 금속성인 물품을 장착하기 이전에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속 표면은 솔더에 의해 금속 기판에 장착될 물품의 금속 표면이며, 상기 노출 단계는 물품을 금속 기판에 장착한 이후에, 그리고 금속 기판에 물품을 리플로우 솔더링하기 위해 솔더를 가열하기 이전에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 노출 단계는 솔더 리플로우를 일으키기 위한 가열 단계의 적어도 일부 중에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 노출 단계는 금속 기판에 적어도 부분적인 금속 물품을 리플로우 솔더링 한 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 처리 가스는 여기되거나 불안정한 가스 종을 형성하는 적어도 하나의 가스 종 형성 장치를 통해 초기 가스 혼합물을 통과시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 약 50 ppm(체적) 내지 약 6 체적%의 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 약 100 ppm(체적) 내지 약 1 체적%를 차지하는 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 약 500 ppm(체적) 내지 약 5000 ppm(체적) 사이의 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 처리 가스는 (1) 여기되거나 불안정한 가스 종을 형성하는 장치를 통과한 초기 가스 혼합물과, (2) 상기 장치를 통과하지 않은 간접 가스 혼합물의 혼합물로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 금속 표면을 리플로우 솔더링 하는 방법으로서,
    (a) 금속 기판위에 솔더 페이스트를 스크린 프린팅하는 단계와,
    (b) 솔더 페이스트 위에 적어도 부분적으로 금속 물품을 장착하는 단계와,
    (c) 금속 기판에 적어도 부분적인 금속 물품을 리플로우 솔더링하기 위해 솔더 페이스트를 가열하는 단계와, 그리고
    상기 (a),(b), 그리고 (c) 단계 중이나 이전 또는 이후에 대기압에 가까운 압력에서, 상기 금속 기판, 솔더 페이스트 또는 적어도 부분적인 금속 물품에 건식 플럭스 또는 건식 세정하기에 효과적인 조건으로 여기되거나 불안정한 가스 종을 함유하고, 전기적으로 하전된 종은 실질적으로 없는 기체에 상기 적어도 하나의 금속 기판과, 솔더 페이스트 또는 적어도 부분적인 금속 물품을 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 가스는 초기 가스 혼합물을 여기되거나 불안정한 가스 종 형성하는 장치를 통과시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 약 50 ppm(체적) 내지 약 6 체적%의 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 약 100 ppm(체적) 내지 약 1 체적%의 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제19항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 약 500 ppm(체적) 내지 약 5000 ppm(체적)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제18항에 있어서, 상기 처리 가스는 (1) 여기되거나 불안정한 가스 종 형성 장치를 통과한 초기 가스 혼합물과, (2) 상기 장치를 통과하지 않은 간접 가스 혼합물의 혼합물로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기 초기 가스 혼합물은 수증기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제18항에 있어서, 상기 금속 기판은 회로 기판인 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제18항에 있어서, 상기 금속 기판은 에폭시 회로 판에 프린팅된 전도 트랙인 것을 특징으로 하는 방법.
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