KR20010070971A - 솔더 합금의 예비 용착을 이용하여 전자 소자를 솔더리플로우에 의하여 납땜하는 방법 및 이를 위한 납땜 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자 소자(22)를 지지부(20)에 솔더 리플로우에 의하여 납땜하는 방법에 관한 것으로, 소자를 연결하도록 지지부 상에 예비 용착되거나 및/또는 소장의 위치/종단에 예비 용착되는 솔더 합금을 제공하는 단계와, 경화성 아교를 지지부(20) 상의 접합 위치에 용착하는 단계와, 상기 지지부를 여기되거나 불안정한 종을 포함하며 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않는 플럭스 분위기와 접촉시킴으로써 지지부를 건식 플럭스 도포하는 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
Description
솔더링 작업을 수행하는 데 가장 보편적으로 사용하는 2가지 방법으로는 "웨이브 솔더링(wave soldering)"과 "리플로우 솔더링(reflow soldering)"이 있다.
첫 번째 경우, 즉 웨이브 솔더링의 경우에, 솔더링은 납땜될 전자 소자가 지지되는 기판을 탱크 내에 담긴 땜납 욕을 노즐에 의하여 순환시킴으로써 얻어지는 액상 솔더 합금의 하나 이상의 웨이브에 접촉되게 하는 것으로 이루어진다. 일반적으로 말하자면, 기판은 플럭스 스프레이 또는 플럭스 포옴(foam)을 이용하여 상류 영역에서 미리 플럭스 도포되고, 그 다음에 이전에 도포된 플럭스를 활성화시키도록 예열되어, 산화물, 유기 오염물 등을 제거하도록 납땜될 표면을 세정한다.
두 번째, 즉 "리플로우" 솔더링 기술의 경우는, 납땜될 소자가 회로 기판 상에 배치되기 전에 금속 합금과 플럭스를 포함한 솔더 페이스트를 인쇄 회로에 예컨대 스크린 인쇄함에 의하여 회로 상의 소자와의 접합 지점에 소정 양의 솔더 합금이 이용된다.
다른 최근의 기술은, 솔더 합금이 기판 상의 소자와의 접합 지점에 1회 이상 예비 용착되고, 예비 용착된 스폿이 리플로우되며, 뒤이어 이전에 리플로우된 예비 용착된 스폿의 표면을 평탄화하는 작업〔범프(bump) 형성 - 산업적으로 이용 가능한 SIPAD(등록 상표) 또는 OPTIPAD(등록 상표) 공정을 참고〕이 뒤따르는 것이거나, 또는 특정 소자의 경우에 솔더 합금이 실제 소자의 종단에 예비 용착되는 것이다.
기판 상에서 소자의 위치를 결정하는 작업은 그 다음에 수행된다.
그 다음에, 소자가 제공된 기판은 리플로우 오븐(reflow oven)에 삽입되어, 금속 합금을 리플로우시키고 페이스트에 포함된 플럭스 요소 또는 예비 용착된 물질을 활성화시키는데 필요한 양의 열이 제공된다.
웨이브 솔더링의 경우와 같이, 이 기술은 납땜될 표면을 세정하기 위하여 플럭스를 이용할 것이 요구된다. 이와 같이 플럭스를 이용하는 것은 특히 비용과, 보드에 남게 되는 플럭스의 잔류물 때문에 상당한 수의 단점이 수반되는데, 상기 잔류물은 그렇게 설계된 전자 보드의 신뢰성 문제를 야기할 수 있다. 그러므로, 이들 기술과 관련하여는, 솔더링 후에 보드를 세정하는 추가의 단계를 포함하는 것이 필요하며, 이 단계는 현재에 유효한 법규에 의하여 그 사용이 강하게 제한되고 있는 염소화 용매를 일반적으로 채용한다. 또한, 이러한 추가의 세정 단계는 회로 제조 비용을 상당히 증가시키는 경향이 있다.
또한, 마이크로 전자 산업에서는, 회로가 소형화될 것과 매우 높은 집적도(소자 상의 인풋/아웃풋의 수)를 가질 것이 강하게 요구되고 있으며, 특히 이 분야에서 BGA 또는 플립 칩(Flip Chip)으로 불리는 소자와 같은 새로운 타입의 소자의 외형은 회로에 접합하기 위하여 매우 많은 접합부와 복잡한 기하 형상을 갖는다.
예컨대, BGA 소자의 능률은 전자 산업계에 극히 매력적이지만, 이들 소자는 솔더 접합부와 조인트가 소자의 측면을 따라 있지 않고 소자의 아래에 위치되어 세정 및 수리가 매우 어렵다는 사실로 인하여 많은 단점을 수반한다는 것이 공지되어 있다.
이들 새로운 소자 및 새로운 솔더 용착 기술과 관련하여는 "어드밴스드 패키징(Advanced Packaging)"이라는 잡지의 1997년 7월/8월호의 여러 논문을 참고로 한다.
본원 출원인 명의의 EP-658,391 및 EP-747,159는 솔더링 또는 주석 도금 전에 여기되거나 불안정한 화학종(chemical species)을 포함하고 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않는 가스 혼합물을 이용하는 건성 플럭스 도포(dry fluxing)용 공정 및 설비를 제안하고 있다.
출원인이 완료한 연구는, 특히 차세대의 소자를 위한 리플로우 조건이 개선될 수 있도록 이들 공정이 리플로우 솔더링의 경우에 더욱 개선될 수 있다는 것을 입증하였다.
본 발명은 전자 소자를 기판(예컨대, 인쇄 회로 기판)에 리플로우 솔더링하는 공정과, 그러한 공정을 수행하기 위한 솔더링 장치에 관한 것이다.
추가의 특징 및 장점은 첨부 도면을 참고로 단지 예시로만 제공되는 이하의설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 공정의 수행을 위한 리플로우 솔더링 장치의 개략도.
도 2는 도 1의 장치의 제조에 사용되며 여기되거나 불안정한 화학종을 형성하기 위한 모듈의 예를 도시한 개략적인 단면도.
본 발명의 주제는 본질적으로 전술한 기술적 문제에 대한 해답을 제공하는것이다.
그러므로, 본 발명의 주제는 전자 소자를 기판에 리플로우 솔더링하는 공정으로서, 이 공정 중에
- 소정량의 솔더 합금이 사용되고,
- 소자는 접합 지점에서 기판에 배치되고,
- 소자를 실제로 솔더링하는 작업은 상기 솔더 합금을 사용하며 기판을 열처리함으로써 수행되며,
- 상기 솔더 합금이 이하의 두 방법 중 하나 이상에 따라 사용되는 단계와,
i) 솔더 합금은 소자와의 어떤 접합 지점에서 기판에 1회 이상 예비 용착되고, 뒤이어 예비 용착된 스폿이 리플로우 작업을 겪으며,
j) 솔더 합금은 실제 소자의 지점/종단에 1회 이상 예비 용착되고, 뒤이어 예비 용착된 스폿이 리플로우 작업을 겪으며,
- 소자를 접합하는 단계 전에, 어떤 경화성 접착제가 접합 지점에서 기판에 접착되고, 뒤이어 이 접착제는 접합 지점에서 소자를 기판에 접합하도록 경화되는 단계와,
- 솔더링 작업 이전에, 건식 플럭스 도포 작업이 수행되는 단계로서, 기판은 그 기판을 대기압에 가까운 압력 하의 플럭스 분위기(fluxing atmosphere)에 접촉시킴으로써 플럭스 도포되며, 상기 플럭스 분위기는 여기되거나 불안정한 종을 포함하고, 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않는 그러한 단계를 조합적으로 수행한다.
본 발명에 따른 공정은 이하의 단계 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
- 플럭스 분위기는 초기의 플럭스 가스가 전기 방전을 통하게 함으로써 얻어지며,
- 초기의 플럭스 가스는 수소를 포함한 환원 가스 혼합물을 포함하며,
- 플럭스 분위기는 여기되거나 불안정한 종을 형성하는 장치의 가스 출구에서 얻어지며, 이 장치에서 초기의 플럭스 가스가 전환되며,
- 상기 기판을 플럭스 도포하는 작업은 접착제의 접착 전에 또는 그 후에 수행되며,
- 상기 기판을 플럭스 도포하는 작업은 소자가 기판에 접합된 후에 수행되며,
- 공정은 기판을 대기압에 가까운 압력 하의 처리 분위기에 접촉시킴으로써 솔더 합금을 이용하여 소자의 솔더링을 수행하도록 기판의 열 처리로 계속 이어지며, 상기 처리 분위기는 여기되거나 불안정한 화학종을 포함하고 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않으며, 분위기는 초기의 처리 가스가 전기 방전을 통과하게 함으로써 얻어지며, 기판의 열 처리는 방전 작용 하에 가열된 화학종에 의하여 달성되며,
- 초기의 처리 가스는 수소를 함유하는 환원 가스 혼합물을 포함하며,
- 처리 분위기는 여기되거나 불안정한 화학종을 형성하는 장치의 가스 출구에서 얻어지고, 상기 장치에서 초기의 처리 가스가 전환되며,
- 소자를 배치하고 솔더링하는 단계는 기판의 큰 양면에서 수행되고, 상기플럭스 도포 작업은 여기되거나 불안정한 화학종을 형성하는 두 장치에 의하여 수행되며, 각각의 장치는 기판의 면 중 하나에 대향하며,
- 소자를 배치하고 솔더링하는 단계는 기판의 큰 양면에서 수행되고, 상기 처리 작업은 여기되거나 불안정한 화학종을 형성하는 두 장치에 의하여 수행되며, 각각의 장치는 기판의 면 중 하나에 대향하며,
- 공정은 솔더링 후에 기판이 불활성 가스를 함유하는 냉각 분위기를 통과하게 함으로써 기판을 냉각하는 단계를 추가로 포함하며,
- 리플로우 후에, 합금 예비 용착부는 그것의 표면을 평탄화하는 작업을 겪는다.
본 발명의 다른 주제는 전술한 공정을 수행하도록 솔더 합금을 이용하여 지지부에 전자 소자를 리플로우 솔더링하는 장치에 관한 것으로, 이 장치는 기판의 면 중 하나 이상에서 기판의 접합 지점에 납땜될 소자를 지지하는 기판을 이송하는 부재를 구비하며, 이 이송 부재는 기판이 기판의 접합 지점에 존재하는 접착제의 스폿(adhesive spot)을 경화시킬 수 있는 제1 수단과, 여기되거나 불안정한 화학종을 포함하고 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않는 플럭스 분위기를 형성하는 하나 이상의 장치를 포함하는 제2 수단을 통과하게 운반하며, 상기 플럭스 분위기는 기판을 건식 플럭스 도포하도록 대기압에 가까운 압력 하에 이용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제2 수단은 제1 수단의 상류에 위치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 수단은 제1 수단의 하류에 위치된다.
바람직하게는, 리플로우 솔더링 장치는 이송 부재를 따라 제1 수단 및 제2수단의 하류에 여기되거나 불안정한 화학종을 함유하며 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않는 처리 분위기를 형성하는 하나 이상의 장치를 구비하며, 이 처리 분위기의 온도는 소자의 실제 솔더링을 수행할 목적으로 기판의 열처리를 수행하는데 이용될 수 있다.
본 발명에 따르면, "대기압에 가까운 압력"이라는 용어는, 바람직하게는 0.1×105Pa 내지 3×105Pa 범위에 있는 압력을 의미하는 것으로 이해해야 한다.
이상의 설명으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 소자가 납땜되는 "기판(substrate)"은 전자 산업에 사용되는 다양한 기판에 의존하여 그 성질이 크게 다를 수 있으며, 물론 납땜될 전자 소자도 그 성질이 크게 다를 수 있다. 예로서, 기판은 인쇄 회로 형태(그것의 표면 상태 또는 다듬질 상태에 상관없이)이거나, 또는 예컨대 복합 회로와 같은 금속화된 세라믹 기판, 심지어는 전체적인 캡슐화 공정(encapsulation process)에서 회로가 납땜되어야 하는 패키지의 바닥을 포함한다.
유사하게, 관련 소자는 종래의 수동 또는 능동 전자 소자로부터 캡슐화된 소자 또는 베어 칩 소자(BGA, MCM, 플립 칩 등)와 같은 보다 복잡하고 취급하기 어려운 소자에 이르기까지 매우 다양할 수 있다. 본 발명에 따르면, "소자(component)"는 다른 기판 또는 캡슐화 전의 패키지의 바닥에 납땜되어야 하는 회로로 또한 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공정을 수행하기에 적당한 리플로우 솔더링 장치의 개략도를 도시한다.
이 솔더링 장치는 벨트(12; 점선으로 도시)를 포함한 이송 부재(10)를 구비하며, 이 벨트는 외장(14; enclosure)에 배치되며 2개의 가이드 롤러(16,18) 사이에서 연장하며, 그 중 적어도 하나는 구동된다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 한 세트의 인쇄 회로 기판(20)이 벨트(12) 상에 위치되고, 이 기판의 큰 표면 중 적어도 한면에는 납땜되어야할 한 세트의 전자 소자(22)가 위치된다.
전자 소자는 얇은 납 합금과 같은 솔더 스폿이 예비 용착되어 있는 접합 지점에 위치되며, 이 스폿은 리플로우 후에 평탄화된다. 또한, 의도한 용도에 적절한 경화성 접착제의 스폿이 적절한 접합 지점에서 기판(예컨대, 두 접합 지점 사이의 인쇄 회로의 중합체 표면)에 용착되어, 뒤이은 납땜 중에 소자가 제 위치에 유지되는 것을 보장한다.
벨트(12)는 소자(22)를 지지하는 인쇄 회로 기판(20)이 용착된 접착제를 열 전달(예컨대 복사)에 의하여 경화시킬 수 있는 제1 스테이션(24)을 지나 이송되는것을 보장하고, 그 다음에 그 기판이 건식 플럭스 도포를 위한 제2 스테이션(25)으로 이송되는 것을 보장한다.
마지막으로, 벨트(12)는 제2 스테이션(26)의 하류에서 기판(20)이 냉각 스테이션(30)으로 이송되는 것을 보장하며, 이 냉각 스테이션에서 기판은 질소 분위기 하에 놓여진다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 제2 플럭스 도포 스테이션(26)은 처리 스테이션(28)과 합체되는 것으로 간주될 수 있으며, 두 스테이션은 여기되거나 불안정한 화학종을 포함하며 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않는 처리 가스 및 플럭스 가스를 형성하는 모듈로 구성된다.
도 1에 있어서, 소자(22)가 기판(20)의 큰 면 중 하나에 위치되고, 여기되거나 불안정한 종을 형성하는 모듈(32)이 표면을 향하여 회전한다고 가정한다.
당업자에게 명확한 바와 같이, 소자(22)가 각 기판(20)의 상호 대향하는 2개의 큰 면에 배치되는 경우, 솔더링 장치는 여기되거나 불안정한 화학종을 형성하는 2개의 모듈(32)을 구비할 수 있으며, 각각의 모듈은 기판(20)의 한 면과 각각 마주하게 배치된다.
모듈(32)의 기능은 예컨대 질소계 및 수소계의 환원 가스 혼합물을 포함하는 것이 바람직한 초기의 플럭스 가스를 제조하는 것이며, 필요한 경우 이 가스에는 전기 방전을 통하여 수증기가 첨가될 수 있으며, 그러한 방전 중에 초기의 가스는 모듈의 가스 출구에서 플럭스 분위기를 발생시키도록 전환되며, 이 플럭스 분위기는 여기되거나 불안정한 기상 종을 포함하며, 방전된 종〔방전 후의 상태〕은 실질적으로 포함하지 않는다.
도 2는 이러한 화학종을 발생시킬 수 있는 모듈(32)의 일례의 단면도를 도시한다.
도 2에 따르면, 모듈(32)은, 예컨대 세라믹과 같은 유전 물질로 제조되는 튜브(38)에 의하여 형성되는 조립체가 내부에 동심으로 배치되며, 예컨대 금속 블록(36)의 내면으로 형성되는 제1 관형 전극(34)과, 명확화를 위하여 그 두께가 도 2에 과장되어 있는 제2 전극(40)을 구비하며, 이 제2 전극은 금속화에 의하여 상기 유전 물질의 내면에 용착된다.
유전 튜브(38)와 제2 전극(40)은 제1 전극(34)과 함께 관형 가스 통로(42)를 형성하며, 내측에서는 냉각제가 순환하는 내측 용적(44)을 형성한다.
블록(36)에는 직경 방향으로 대향하는 2개의 종방향 슬롯(46,48)이 마련되며, 각 슬롯은 통로(42)에서 전환(여기)되는 초기의 처리 가스를 위한 입구와, 여기되거나 불안정한 기상 종을 포함하지만 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않는 처리 분위기 또는 플럭스 분위기의 흐름을 위한 출구를 형성한다.
슬롯(46,48)은 통로(42)의 전체 축방향 길이에 걸쳐 연장한다.
또한, 블록(36)은 물과 같은 냉매의 흐름을 위하여 제1 전극(34)의 둘레에 복수의 덕트(50)를 구비하는 것도 바람직하다.
또한, 도 2는 가스 흡입 슬롯(46)이 블록(36)에 결합된 케이싱(54)에 형성된 균일화 챔버(52)와 연통하는 것을 도시하며, 케이싱은 초기 가스를 공급하기 위한 파이프(56)를 포함한다.
모듈은 고압의 고주파 전기 발생기(58)로 완성되며, 이 전기 발생기는 가스 통로(42)로 흐르는 가스 혼합물을 방전시켜 가스 혼합물을 구성하는 가스 분자를 이온화에 의하여 여기시키도록 구성되며, 그에 따라 여기되거나 불안정한 화학종, 특히 H˙ 또는 H2˙라디칼을 발생시키고, 이는 인쇄 회로 기판(20; 도 1 참조)의 표면을 환원 및 정화한다.
본 발명에 따르면, 전자 소자를 기판에 납땜하는 공정은 이하의 방식으로 수행된다.
이하에서는, 소자와의 접합 지점에 솔더 합금이 예비 용착되고, 리플로우되고, 뒤이어 평탄화되는 그러한 기판(20)이 이용되는 것으로 가정한다.
본 발명에 따르면, 전술한 바와 같이, 접착제의 스폿은 소자가 솔더링 중에 제 위치에 유지되는 것을 보장하도록 접합 지점에서 기판에 용착된다.
다음으로, 소자가 접합 지점에 위치되고, 뒤이어 그렇게 배치된 소자는 이송 부재, 특히 벨트(12) 상에 위치된다.
그 다음에, 벨트는 접착제를 경화시키도록 보드를 로딩 스테이션으로부터 제1 스테이션(24)으로 이송하며, 그에 따라 회로가 예비 가열된다.
다음 단계에서, 기판은 여기되거나 불안정한 화학종을 형성하는 모듈(32)로 운반되고, 이 모듈은 도 2를 참고로 이미 설명하였다. 이 모듈에서, 한편으로 기판은 모듈(32)에 의하여 이송되는 화학종의 작용에 기인하여 플럭스 도포 작업을 겪으며, 다른 한편으로 방전 효과에 의하여 여기된 종에 전달되는 열의 작용에 기인하여 소자가 기판에 납땜된다.
공정은 냉각 스테이션(30)으로 공급되는 질소의 흐름 작용에 기인한 냉각 단계로 계속 진행된다.
도 1을 참고로 설명한 예에서는, 특정 스테이션(24)에 의하여 열처리 경화 단계 및 기판 예열 단계가 수행된다.
그러나, 변형예로서, 여기된 화학종을 생성하기 위하여 모듈(32)에 의해 출력된 가열 가스에 의하여 상기 예열을 수행하는 것이 가능하다.
또한, 모듈(32)과 동일한 모듈에 의하여 공급되고 접착제에 의한 접합 코팅 지점 전에 배치되는 여기되거나 불안정한 화학종에 의하여 기판을 플럭스 도포하는 단계를 제공하는 것이 가능하다.
마지막으로, 도시 생략된 실시예에 따르면, 여전히 본 발명의 범위 내에서, 아주 동일한 모듈(32)에 의해서가 아니라 2개의 연속적인 개별 모듈(32)에 의하여 기판에 플럭스를 도포하고 및 솔더링 열처리를 수행하는 것도 또한 가능하다.
실제의 솔더링 전에 건식 플럭스 도포 단계를 이용하는 방금 설명한 발명은 염소화 용매를 사용한 뒤이은 세정 단계를 수행하지 않으면서 얻을 수 있는 솔더 조인트의 질을 상당히 향상시킬 수 있다.
사실, 방금 설명한 발명은 플럭스와 종래의 솔더 페이스트 없이 리플로우 솔더링을 수행하는 것이 가능하며, 그에 따라 뒤이은 회로 세정 작업을 생략할 수 있고, 하물며 염소화 용매의 사용도 확실하게 생략할 수 있다는 것을 알 수 있다.
- 솔더 조인트를 형성하는데 필요한 솔더 합금은 기판 상의 접합 지점 및/또는 실제 소자 상의 지점/종단에서 예비 용착된 스폿으로 제공되며, 이 모든 것(예비 용착된 스폿/리플로우/바람직하게는 평탄화)은 화학 플럭스의 존재 없이 가능하며,
- 그러므로, 소자의 접합 단계 이전에 플럭스는 소자를 제 위치에 유지하는 그것의 일반적 기능을 수행할 수 없으므로, 경화성 접착제가 기판 상의 접합 지점에 용착되고, 뒤이어 이 접착제는 경화되어 소자를 기판의 접합 지점에 접합하며,
- 기판을 건식 플럭스 도포하는 작업은 이 기판을 대기압에 가까운 압력으로 플럭스 분위기와 접촉시킴으로써 수행되며(접착제의 용착 전 또는 후에, 심지어는 소자를 기판에 접합한 후에), 상기 플럭스 분위기는 여기되거나 불안정한 종을 포함하지만 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않으며,
- 바람직하게는, 실제의 리플로우 열처리(세정, 환원 등)는 방전의 출력으로서 얻어지는 것과 같은 고온의 능동 종을 이용하여 수행되어, 솔더링 중에 임의의 산화 현상을 방지할 수 있으며, 그에 따라 습윤 성능을 상당히 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 다시 이 단계에서 라인 상류에서의 플럭스의 부족을 완화시킬 수 있다.
그러므로, 본 발명의 단계를 조합함으로써, 제기된 문제에 대한 효과적인 해결책을 제공할 수 있으며, 초고집적을 향한 마이크로 전자 산업의 변하지 않는 경향에 적합하게 될 수 있는 한편, 높은 신뢰성을 유지하면서도 환경과 관련한 국제 협약이 엄격하게 규제하는 세정 작업을 회피할 수 있다는 것을 알 수 있는 바, 이들 목적을 조화시키기에는 매우 어려워 보이는 것으로 생각될 수도 있다.
본 발명을 특정 실시예와 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 어떤 식으로든 한정되지 않으며, 그와 달리 이하의 청구범위의 내용 내에서 당업자에게 명백한 변형 및 수정이 있을 수 있다.
그에 따라, 본 발명은 처리 분위기 또는 플럭스 분위기를 형성하는 모듈(또는 심지어 면 마다 하나의 모듈)을 기판의 경로에 위치시키는 것으로 이상에서 가장 특정하게 예시되었지만, 요구되는 효과를 얻도록 일렬로 및/또는 나란하게 여러 모듈을 설치하는 것도 물론 가능하며, 또한 바람직한 효과를 얻도록 기판의 각 면 또는 하나의 면에 대향하게(각 사용자의 위치에 의존하여) 단지 하나의 모듈(처리용이거나 플럭스 도포용)을 배치하고 이 모듈을 지나서 계속적으로 통과하게 하는 것도 생각할 수 있다.
Claims (17)
- 전자 소자(22)를 기판(20)에 리플로우 솔더링하는 공정으로,- 소정량의 솔더 합금이 사용되고,- 소자(22)가 기판의 접합 지점에 배치되고,- 소자(22)를 실제로 솔더링하는 작업은 상기 솔더 합금을 사용하며 기판(20)을 열처리함으로써 수행되는 그러한 공정으로서,- 상기 솔더 합금이 이하의 두 방법 중 하나 이상에 따라 사용되는 단계와,i) 솔더 합금은 소자와의 어떤 접합 지점에서 기판에 1회 이상 예비 용착되고, 뒤이어 예비 용착된 스폿이 리플로우 작업을 겪으며,j) 솔더 합금은 실제 소자의 지점/종단에 1회 이상 예비 용착되고, 뒤이어 예비 용착된 스폿이 리플로우 작업을 겪으며,- 소자를 접합하는 단계 전에, 어떤 경화성 접착제가 접합 지점에서 기판(20)에 용착되고, 뒤이어 이 접착제는 접합 지점에서 소자를 기판에 접합하도록 경화되는 단계와,- 솔더링 작업 이전에, 건식 플럭스 도포 작업을 수행하는 단계를 조합적으로 수행하며, 상기 기판은 그 기판을 대기압에 가까운 압력 하의 플럭스 분위기에 접촉시킴으로써 플럭스 도포되며, 상기 플럭스 분위기는 여기되거나 불안정한 종을 포함하고, 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제1항에 있어서, 상기 플럭스 분위기는 초기의 플럭스 가스가 전기 방전을 통하게 함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제2항에 있어서, 초기의 플럭스 가스는 수소를 포함한 환원 가스 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 플럭스 분위기는 여기되거나 불안정한 종을 형성하는 장치의 가스 출구에서 얻어지며, 이 장치에서 초기의 플럭스 가스가 전환되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 기판(20)을 플럭스 도포하는 작업은 접착제의 접착 전에 또는 그 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 기판(20)을 플럭스 도포하는 작업은 소자가 기판에 접합된 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 공정은 기판을 대기압에 가까운 압력 하의 처리 분위기에 접촉시킴으로써 솔더 합금을 이용하여 소자의 솔더링을 수행하도록 기판의 열 처리로 계속 이어지며, 상기 처리 분위기는 여기되거나 불안정한 화학종을 포함하고 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않으며, 처리 분위기는 초기의 처리 가스가 전기 방전을 통과하게 함으로써 얻어지며, 기판의 열 처리는 방전 작용 하에 가열된 화학종에 의하여 달성되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제7항에 있어서, 초기의 처리 가스는 수소를 함유하는 환원 가스 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 처리 분위기는 여기되거나 불안정한 화학종을 형성하는 장치의 가스 출구에서 얻어지고, 상기 장치에서 초기의 처리 가스가 전환되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제4항에 있어서, 소자를 배치하고 솔더링하는 단계는 기판(20)의 큰 양면에서 수행되고, 상기 플럭스 도포 작업은 여기되거나 불안정한 화학종을 형성하는 두 장치(32)에 의하여 수행되며, 각각의 장치는 기판의 면 중 하나에 대향하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제9항에 있어서, 소자를 배치하고 솔더링하는 단계는 기판(20)의 큰 양면에서 수행되고, 상기 처리 작업은 여기되거나 불안정한 화학종을 형성하는 두 장치(32)에 의하여 수행되며, 각각의 장치는 기판의 면 중 하나에 대향하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 솔더링 후에 기판이 불활성 가스를 함유하는 냉각 분위기를 통과하게 함으로써 기판을 냉각하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 소자가 접합되기 전에, 합금 예비 용착부는 그것의 표면을 평탄화하는 작업을 겪는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 공정.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 따른 공정을 수행하도록 솔더 합금을 이용하여 지지부(20)에 전자 소자(22)를 리플로우 솔더링하는 장치로서,기판의 면 중 하나 이상에서 기판의 접합 지점에 납땜될 소자(22)를 지지하는 기판(20)을 이송하는 부재(10)를 구비하며, 이 이송 부재(10)는 기판이 기판(20)의 접합 지점에 존재하는 접착제의 스폿을 경화시킬 수 있는 제1 수단(24)과, 여기되거나 불안정한 화학종을 포함하고 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않는 플럭스 분위기를 형성하는 하나 이상의 장치(28)를 포함하는 제2 수단을 통과하게 운반하며, 상기 플럭스 분위기는 기판을 건식 플럭스 도포하도록 대기압에 가까운 압력 하에 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 장치.
- 제14항에 있어서, 제2 수단은 제1 수단의 상류에 위치되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 장치.
- 제14항에 있어서, 제2 수단은 제1 수단의 하류에 위치되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 장치.
- 제14항 내지 제16항 중 어느 하나의 항에 있어서, 이송 부재를 따라 제1 수단 및 제2 수단의 하류에, 여기되거나 불안정한 화학종을 함유하며 하전된 종은 실질적으로 포함하지 않는 처리 분위기를 형성하는 하나 이상의 장치(28)를 구비하며, 이 처리 분위기의 온도는 소자의 실제 솔더링을 수행할 목적으로 기판의 열처리를 수행하는데 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링 장치.
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