TW201346070A - 銲接裝置及方法、以及所製造的基板及電子零件 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供一種銲接裝置及銲接方法，其可以以低成本進行良率高且可靠度高的銲接。其解決手段在於藉由銲接裝置來解決上述課題，該銲接裝置係至少具備：含第1有機脂肪酸溶液槽(21)，其係使具有銅電極的被處理構件(10)浸漬於含有機脂肪酸溶液(31a)中；及空間部(24)，其係與含有機脂肪酸溶液(31a)相同或大致相同的含有機脂肪酸溶液(31b)的蒸氣環境之空間部(24)，且於水平方向具備噴射手段(33)及噴射手段(34)，該噴射手段(33)係朝向設置於被處理構件(10)的銅電極噴吹熔融銲料之噴流，該噴射手段(34)係對多餘的熔融銲料噴吹液體並予以去除；以及含第2有機脂肪酸溶液槽(23)，其係使去除掉多餘的熔融銲料之後的被處理構件再次浸漬於含有機脂肪酸溶液(31c)中。

Description

銲接裝置及方法、以及所製造的基板及電子零件
本發明係關於一種銲接裝置及方法、以及所製造的基板及電子零件。更詳言之，係關於一種可以以低成本進行良率高且可靠度高之銲接的銲接裝置及方法、以及所製造的基板及電子零件。
近年來，印刷基板、晶圓及可撓性基板等的基板(以下有時將此等稱為「構裝基板」)，已越來越提高配線密度或安裝密度。構裝基板係具有多數個用以銲接電子零件的銅電極。在該銅電極上係設置有銲料凸塊(bump)，而電子零件係被銲接於該銲料凸塊並安裝於構裝基板。
銲料凸塊有被要求微細，形狀及尺寸等要一致，以及僅在需要的部分形成有銲料凸塊。作為滿足如此要求的銲料凸塊之形成方法，在專利文獻1中有提出一種使用具有以下特徵的網版，且容易形成既緻密又具有一定形狀之凸塊的手法等，該網版為具備有以銲膏(paste)來形成銲膏凸塊用之開口的網版，該網版之特徵為：由具剛性的第1金屬層、樹脂系的接著劑層及第2金屬層所構 成，且接著劑層及第2金屬層的開口對於第1金屬層的開口縮徑。
可是，連接器、QFP(Quad Flat Package：四面扁平封裝)、SOP(Small Out Line Package：小尺寸封裝)、BGA(Ball Grid Array：球柵陣列)等的電子零件，有時在引線端子等的連接端子之尺寸上會存在不均等。為了避免銲接不良地銲接連接端子之尺寸有不均等的電子零件，而有必要藉由將設置於構裝基板的銲料凸塊予以增加厚度，來減小電子零件之尺寸不均等的影響。在用以安裝於構裝基板的電子零件混合存在有CSP(Chip Size Package：晶片尺寸封裝)等之小型電子零件的情況，如此小型電子零件用的銲料凸塊之大小係極為小且微細。
作為一般的銲料凸塊之形成方法，為人周知的有以下的方法：將設置有銅電極的構裝基板直接浸漬(dipping)於熔融銲料中的方法。然而，當銲料接觸銅電極時，會因銅與銲料中所含的錫化合而產生CuSn金屬間化合物。該CuSn金屬間化合物，因是在銅電極被銲料中之錫侵蝕的態樣下形成，故有時被稱為「銅溶蝕」或「銅被侵蝕」等(以下稱為「銅溶蝕」)。如此的銅溶蝕恐有使作為電性連接部的銅電極之可靠度降低，且使構裝基板的可靠度受損之虞。因此，需要縮短構裝基板對熔融銲料中之浸漬時間以抑制銅溶蝕，為此，有檢討以下的方法：在構裝基板的銅電極上形成預備銲料層，之後再將構裝基板浸漬於熔融銲料中的方法(浸漬方法)。
(專利文獻1)日本特開平10-286936號公報
上述的銲料凸塊之形成方法中，使用網版的銲料凸塊之形成方法係有生產性差的缺點，且在浸漬方法中的銲料凸塊之形成方法，會在最初進行浸漬的部分、和最後進行浸漬的部分，於銅溶蝕方面產生差異，且在相同的基板之各部於銅電極之可靠度上產生差異。因此，有銅溶蝕的問題仍然無法解決之問題。
本發明係為了要解決上述課題而開發完成者，其目的在於提供一種可以以低成本進行良率高且可靠度高之銲接的銲接裝置及銲接。又，本發明之其他目的係在於提供一種以如此的銲接裝置或銲接方法所製造的基板及電子零件。
(1)用以解決上述課題的本發明之銲接裝置，其特徵為，至少具備：含第1有機脂肪酸溶液槽，其係使具有銅電極的被處理構件浸漬於含有機脂肪酸溶液中；及空間部，其係與前述含有機脂肪酸溶液相同或大致相同的含有機脂肪酸溶液的蒸氣環境之空間部，且於水平方向具備朝向設置於前述被處理構件的銅電極噴吹熔融銲料之噴流的噴射手段、及對多餘的熔融銲料噴吹液體並予 以去除的噴射手段；以及含第2有機脂肪酸溶液槽，其係使去除掉多餘的前述熔融銲料之後的被處理構件再次浸漬於含有機脂肪酸溶液中。
在本發明的銲接裝置中，(a1)前述含有機脂肪酸溶液較佳為含三軟脂酸甘油酯酸(palmitin acid)溶液，(b1)前述熔融銲料較佳是經前述含有機脂肪酸溶液處理過的熔融銲料，(c1)去除前述多餘的熔融銲料之液體較佳為前述含有機脂肪酸溶液，(d1)較佳為復具備：噴射手段，其係在前述含第2有機脂肪酸溶液槽之後端將附著於處理後的處理構件之表面的含有機脂肪酸溶液進行液體除去，(e1)前述含第1有機脂肪酸溶液槽和含第2有機脂肪酸溶液槽的溫度，較佳是比前述空間部內的溫度還更低，而該空間部內的溫度，較佳是與在該空間部內噴吹的熔融銲料之溫度相同或比該溫度還更高。
在本發明的銲接裝置中，(f1)為了再利用被噴吹至前述被處理構件的熔融銲料而進行回收的承接盤，較佳是設置在前述噴射手段之下方的前述空間部內。又，(g1)較佳為具備循環裝置：其係用以將貯存於前述噴射手段之下方的前述含有機脂肪酸溶液之底部的熔融銲料，送至噴吹前述熔融銲料的前述噴射手段。
(2)用以解決上述課題的本發明之銲接方法，其特徵為，至少具備：使具有銅電極的被處理構件浸漬於含有機脂肪酸溶液中的步驟；及該浸漬步驟後，在與前述含有機脂肪酸溶液相同或大致相同的含有機脂肪酸溶 液的蒸氣環境之空間中，朝向設置於前述被處理構件的銅電極噴吹熔融銲料之噴流的步驟；及該噴吹步驟後，以朝向水平方向使移動於與前述相同的空間內之方式，來對被噴吹的前述熔融銲料中之多餘的熔融銲料噴吹液體並予以去除的步驟；以及使去除掉多餘的前述熔融銲料之後的被處理構件再次浸漬於含有機脂肪酸溶液中的步驟。
在本發明的銲接方法中，(a2)前述含有機脂肪酸溶液較佳為含三軟脂酸甘油酯酸溶液，(b2)前述熔融銲料較佳是經前述含有機脂肪酸溶液處理過的熔融銲料，(c2)去除前述多餘的熔融銲料之液體較佳為前述含有機脂肪酸溶液，(d2)較佳是將附著於再次浸漬於前述含有機脂肪酸溶液之後的處理構件之表面的含有機脂肪酸溶液進行液體除去，(e2)最初浸漬的含有機脂肪酸溶液和再次浸漬的含有機脂肪酸溶液之溫度，較佳是與前述空間部內的溫度相同或比該溫度還更低，而該空間部內的溫度，較佳是與在該空間部內噴吹的熔融銲料之溫度相同或比該溫度還更高。
在本發明的銲接方法中，(f2)為了再利用被噴吹至前述被處理構件的熔融銲料較佳是予以回收。又，(g2)較佳是將貯存於前述噴射手段之下方的前述含有機脂肪酸溶液之底部的熔融銲料，送至噴吹前述熔融銲料的前述噴射手段。
(3)用以解決上述課題的本發明之基板，係由上述本發明的銲接裝置或銲接方法所製造的基板，其特 徵為：該基板所具有的銅電極，係從其表面以銅溶蝕防止層、銲料層及有機脂肪酸塗佈層之順序所設置。
(4)用以解決上述課題的本發明之電子零件，係由上述本發明的銲接裝置或銲接方法所製造的電子零件，其特徵為：該電子零件所具有的銅電極，係從其表面以銅溶蝕防止層、銲料層及有機脂肪酸塗佈層之順序所設置。
依據本發明的銲接裝置及銲接方法，由於連續進行以下的處理：對含第1有機脂肪酸溶液的浸漬處理、空間部內的熔融銲料之噴射處理、使水平移動於該空間部內而進行的多餘之熔融銲料的去除處理、及對第2有機脂肪酸溶液的浸漬處理，所以可製造不發生如習知浸漬處理的銅電極之銅溶蝕，而且不發生之後在各種構裝步驟之銅溶蝕的基板或電子零件。結果，可以以低成本製造作為電性連接部的銅電極之可靠度高且良率佳的基板或電子零件。
尤其是，由於在浸漬於含有機脂肪酸溶液之後，在與該含有機脂肪酸溶液相同或大致相同的含有機脂肪酸溶液之蒸氣環境的空間中，朝向設置於被處理構件的銅電極噴吹熔融銲料之噴流，進而在水平移動於該空間內之後對多餘的熔融銲料噴吹液體並予以去除，所以可在經潔淨化的銅電極表面，一概形成無缺陷的銅溶蝕防止層， 而且可在將多餘的熔融銲料予以去除的狀態下再次浸漬於含有機脂肪酸溶液並設置有機脂肪酸塗佈層。結果，由於在銅溶蝕防止層上設置有以設置有最小限之銲料層的狀態維持該銲料層之銲料濕潤性的有機脂肪酸塗佈層，所以在之後的構裝步驟中，即便是被浸漬於各種的熔融銲料槽、或在印刷銲料膏之後被投入於回銲爐、或被投入於燒結爐的情況，也不發生銅電極之銅被侵蝕，而且不會損失銲料濕潤性，之後可在構裝步驟中進行處理。
依據本發明的基板及電子零件，由於基板及電子零件所具有的銅電極，係從其表面以銅溶蝕防止層、銲料層及有機脂肪酸塗佈層之順序所設置，所以即便熱在之後的回銲爐或燒結爐等增加，也可用銅溶蝕防止層來阻斷(block)銅電極的溶蝕。結果，由於經由各種步驟而進行的電子零件之構裝步驟中的電性連接部(銅電極部)之可靠度不會降低，而且可良率佳地製造，所以可以以低成本來提供可靠度高的基板及電子零件。
1‧‧‧被處理構件(基板)
2‧‧‧銅電極
3‧‧‧塗佈層
4‧‧‧銅溶蝕防止層(CuNiSn金屬間化合物層)
5‧‧‧銲料層
5’‧‧‧熔融銲料的噴流
5a‧‧‧熔融銲料
6‧‧‧塗佈層
7‧‧‧CuSn化合物層
10‧‧‧被處理構件(基板或電子零件)
11‧‧‧處理構件(基板或電子零件)
13b‧‧‧CuSn金屬間化合物層
20‧‧‧銲接裝置
21‧‧‧含第1有機脂肪酸溶液槽
22‧‧‧含有機脂肪酸溶液槽
23‧‧‧含第2有機脂肪酸溶液槽
24‧‧‧空間部
31、31a、31b、31c‧‧‧含有機脂肪酸溶液
31’‧‧‧含有機脂肪酸溶液的噴流
32‧‧‧含有機脂肪酸溶液的蒸氣環境
33‧‧‧噴射手段(熔融銲料的噴射噴嘴)
34‧‧‧噴射手段(含有機脂肪酸溶液的噴射噴嘴)
35‧‧‧熔融銲料的供應路徑
36‧‧‧含有機脂肪酸溶液的供應路徑
37、38‧‧‧回收熔融銲料的承接盤
37a‧‧‧熔融銲料的循環裝置
39‧‧‧噴射手段(多餘之含有機脂肪酸溶液的去除手段)
40‧‧‧電子零件
41‧‧‧元件
42‧‧‧電子零件的保持夾具
51、52‧‧‧半導體晶片
A‧‧‧投入部
B‧‧‧預熱部
C‧‧‧處理部
D‧‧‧再投入部
E‧‧‧冷熱部
第1圖係顯示本發明的銲接裝置之一例的示意構成圖。
第2圖係顯示作為被處理構件的基板之一例的示意剖視圖。
第3圖係顯示處理後的基板(處理構件)之一例的示 意剖視圖。
第4圖係顯示各處理部或經由各步驟後的被處理構件之形態的示意剖視圖。
第5圖係顯示本發明的銲接裝置之另一例的示意構成圖。
第6圖係顯示噴射熔融銲料並將熔融銲料裝滿於銅電極上的步驟之示意剖視圖。
第7圖係顯示噴射含有機脂肪酸溶液並將多餘的熔融銲料予以去除的步驟之示意剖視圖。
第8圖係形成於銅電極上的金屬間化合物之例，其中(A)為在比較例中所形成的銅電極部之示意剖視圖，(B)為在實施例中所形成銅電極部之示意剖視圖。
第9圖係顯示由保持夾具所保持並經連續處理過的電子零件之一例的示意圖。
第10圖係顯示所製造的電子零件之一例的立體圖和剖視圖。
第11圖係顯示所製造的電子零件之另一例的立體圖。
第12圖係加熱被銲接的銅電極部之後的微孔隙之發生形態之例，其中(A)及(B)為在比較例的結果，(C)及(D)為在實施例的結果。
第13圖係在實施例所獲得的銲料連接部之剖面的元素映射影像。
以下，一邊參照圖式一邊針對本發明的銲接裝置及銲接方法、以及所製造的基板及電子零件加以說明。另外，在本案中係可將「本發明」改稱為「本案的實施形態」。另外，所謂「銅溶蝕防止層」係指發揮防止構成電極的銅電極被銲料溶蝕(銅原子因擴散而溶出的態樣)之功能的層。
[銲接裝置及方法]
如第1圖及第5圖所示，本發明的銲接裝置20及方法係為連續進行以下的處理：對含第1有機脂肪酸溶液31a的浸漬處理、空間部24內的熔融銲料5a之噴射處理、使水平移動於該空間部24內而進行的多餘之熔融銲料5a的去除處理、及對第2有機脂肪酸溶液31c的浸漬處理之裝置及方法。藉由如此的銲接裝置20及方法，可製造不發生如習知浸漬處理的銅電極之銅溶蝕，而且不發生之後在各種構裝步驟之銅溶蝕的基板或電子零件。結果，可以以低成本製造作為電性連接部的銅電極之可靠度高且良率佳的基板或電子零件。
以下，針對裝置的各構成及步驟加以詳細說明。
(被處理構件)
被處理構件10，係被應用於銲接裝置20及方法者， 具體而言，可列舉印刷基板、晶圓及可撓性基板等的基板(也稱為「構裝基板」)、或連接器、QFP(Quad Flat Package)、SOP(Small Out Line Package)、BGA(Ball Grid Array)、半導體晶片、晶片電阻、晶片電容器、跳線器(jumper)配線材等的電子零件。又，包含在此所例示者以外之公知的基板或電子零件、甚至今後所開發之新的基板或電子零件。
在被處理構件10，係設置有銅電極2，而本發明的銲接裝置20及方法係應用於對如此的銅電極2進行銲接時的裝置及方法。
如此的被處理構件10，係藉由例如以第1圖及第5圖中包含箭頭之點線使繞成圈(loop)的帶式輸送機(belt conveyor)，連續地搬運於裝置內。以如此的帶式輸送機搬運時，將被處理構件10安裝於帶式輸送機的安裝夾具(jig)，係可考慮搬運的被處理構件10之形狀而使用各種的安裝夾具。例如在第2圖所示的印刷基板之情況時，係可任意使用以周緣包夾該矩形之印刷基板而保持的框狀夾具(未圖示)，而例如在第9圖所示的電子零件40之情況時，係可任意使用配合該電子零件40之形狀的保持夾具42。
(對含第1有機脂肪酸溶液的浸漬處理)
被處理構件10，係用第1圖及第5圖的投入部A，投入含第1有機脂肪酸溶液槽21中。含第1有機脂肪酸溶 液槽21，係將含第1有機脂肪酸溶液31a充滿一定量。雖然含第1有機脂肪酸溶液槽21的大小及形狀並未被特別限定，但是其大小及形狀較佳為足以將被處理構件10浸漬於含有機脂肪酸溶液31a，且由不妨礙被處理構件10之連續搬運的大小和形狀所構成。在第1圖及第5圖之例中，其係由：從上方朝向下方縱長延伸之矩形或圓筒形的水槽構造之投入部A；以及接續設置於該投入部A並從下方朝向斜上方延伸之矩形或圓筒形的水槽構造之預熱部B所構成。投入部A和預熱部B的形態，當然並未被限定於此等。
如第1圖及第5圖所示，投入部A，係從上 方朝向下方縱長延伸之矩形或圓筒形的水槽構造。在該投入部A中，含第1有機脂肪酸溶液槽21中的含有機脂肪酸溶液31a，較佳是不太高溫，而是例如控制在30℃以上100℃以下左右。作為其控制手段，既可在投入部A之槽周圍捲裝加熱器或冷卻器來控制，又可在投入部A之槽中插入加熱器或冷卻管來控制。較佳的溫度為30℃以上70℃以下左右，且可藉由設在如此不過高的溫度範圍，來抑制含有機脂肪酸溶液31a的蒸發，並且可預防常溫的被處理構件10突然被投入高溫的含有機脂肪酸溶液31a而發生由熱膨脹所引起的不良情況等。
如第1圖及第5圖所示，預熱部B，係從下方朝向上方斜向延伸之矩形或圓筒形的水槽構造。在該預熱部B中，含第1有機脂肪酸溶液槽21中的含有機脂肪 酸溶液31a，較佳是比較高的溫度，例如控制在100℃以上240℃以下左右。作為其控制手段，既可在預熱部B之周圍捲裝加熱器或冷卻器來控制，又可在預熱部B之槽中插入加熱器或冷卻管來控制。較佳的溫度為140℃以上220℃以下左右，且可藉由設在如此的溫度範圍，來預防發生由被處理構件10被投入控制在約250℃前後之溫度環境的空間部24內的情況之急劇熱膨脹等所引起的不良情形等。另外，在該預熱部B中，由於槽連續於空間部24，所以具有含有機脂肪酸溶液31a之蒸發不會造成問題的優點。
含有機脂肪酸溶液31a，係容納於含第1有機脂肪酸溶液槽21中。該含有機脂肪酸溶液31a，較佳是包含碳數為12以上20以下之有機脂肪酸的溶液。雖然也能夠使用碳數11以下的有機脂肪酸，但是如此的有機脂肪酸不太適合於具有吸水性，且在以預熱部B所控制之例如100℃以上240℃以下之溫度區使用的情況。又，碳數21以上的有機脂肪酸，係有熔點高、浸透性差及不易處理等的缺點。作為代表性的有機脂肪酸，較佳為碳數16的三軟脂酸甘油酯酸。作為有機脂肪酸，特佳為僅使用碳數16的三軟脂酸甘油酯酸，也可按照需要使其含有碳數12以上20以下的有機脂肪酸、例如碳數18的硬脂酸(stearic acid)。
含有機脂肪酸溶液31a，較佳是使用包含5質量%以上25質量%以下之三軟脂酸甘油酯酸，且多餘部由 酯(ester)合成油所構成者。將如此的含有機脂肪酸溶液31a在投入部A和預熱部B加溫至各自的溫度來使用，藉此選擇性地取入該含有機脂肪酸溶液31a存在於被處理構件10的銅電極2之表面的氧化物或助銲劑(flux)成分等的雜質，而可將銅電極2的表面潔淨化。尤其是，較佳為含有10質量%前後(例如，5質量%以上15質量%以下)之碳數16之三軟脂酸甘油酯酸的含有機脂肪酸溶液31a。另外，在含有機脂肪酸溶液31a，並未包含有鎳鹽或鈷鹽等之金屬鹽或氧化防止劑等的添加劑。
在有機脂肪酸的濃度未滿5質量%時，有時選擇性地取入存在於銅電極2之表面的氧化物或助銲劑成分等的雜質而精製的效果會稍微降低，進而使得低濃度之管理變得繁雜。另一方面，當有機脂肪酸的濃度超過25質量%時，就有含有機脂肪酸溶液31a的黏度變高、及在300℃以上的高溫區域中發生起煙和惡臭之問題等的問題。因而，有機脂肪酸的含量，較佳為5質量%以上20質量%以下，尤其是在僅使用碳數16之三軟脂酸甘油酯酸的情況，較佳為10質量%前後(例如，5質量%以上15質量%以下)之含量。
在含第1有機脂肪酸溶液槽21中，係浸漬有被投入於上述之含有機脂肪酸溶液31a的被處理構件10，結果，被處理構件10所具有之存在於銅電極2之表面的氧化物或雜質等可被去除而潔淨化。然後，銅電極2之表面，係形成有構成含有機脂肪酸溶液31a之有機脂肪 酸的塗佈層3(參照第4圖(B))。該塗佈層3，係潔淨銅電極2之表面，進而抑制銅電極2之表面的氧化而可預防氧化被覆膜之產生。
(空間部)
如第1圖及第5圖所示，被處理構件10，係在由投入部A和預熱部B的含第1有機脂肪酸溶液槽21處理之後，移動至作為處理部C的空間部24。空間部24，係與含有機脂肪酸溶液31a相同或大致相同的含有機脂肪酸溶液31b之蒸氣環境之被加壓後的空間部，且於水平方向具備有噴射手段33及噴射手段34的空間部，該噴射手段33係朝向設置於被處理構件10的銅電極2噴吹熔融銲料5a之噴流5’，該噴射手段34係對多餘的熔融銲料5a噴吹液體並予以去除。
該空間部24，較佳是以含有機脂肪酸溶液的蒸氣等來充滿，而成為加壓狀態。雖然空間部24的壓力並未被特別限定，但是較佳為0.1Pa前後。尤其是藉由含有機脂肪酸溶液的蒸氣而成為上述範圍的加壓狀態，藉此就不會使得被處理構件10的銅電極2氧化或受雜質污染。該空間部24，係在以含有機脂肪酸溶液31a充滿至空間部24的頂板面之後，首先導入氮氣將含有機脂肪酸溶液的液面下降而形成第1圖所示的空間部24，之後，藉由將含有機脂肪酸溶液31a予以加溫並以該蒸氣來充滿空間部24而形成。
空間部24的環境溫度，較佳為與銲接的熔融銲料5a之溫度相同或與該溫度接近的溫度。雖然也可為相同的溫度，但是較佳是設定為比熔融銲料5a之溫度還稍微高。例如，比起熔融銲料5a的噴流溫度，較佳是以2℃以上10℃以下之高度來設定，且更佳設定在2℃以上5℃以下之環境溫度。藉由設為該溫度範圍內，可使噴射於銅電極2之表面之後的熔融銲料5a之噴流5’到處流動於該銅電極2之表面，尤其是可將熔融銲料5a擴展至細間距(fine pitch)的銅電極或小面積的銅電極之表面的各個角落。在環境溫度比熔融銲料5a之噴流溫度還更低的情況，有時會因熔融銲料5a之黏度降低而使得熔融銲料5a之流動性降低，另一方面，當環境溫度以超過10℃之高度來設定時，恐有因溫度過高而對被處理構件10帶來熱損傷之虞。
在空間部24之下方係有含有機脂肪酸溶液槽22，而從該含有機脂肪酸溶液槽22蒸發所得的含有機脂肪酸溶液之蒸氣則充滿於空間部24。含有機脂肪酸溶液槽22，係充滿一定量的含有機脂肪酸溶液31b。雖然含有機脂肪酸溶液槽22之大小及形狀並未被特別限定，但是其大小及形狀較佳為足以容納可產生將空間部24之壓力設為0.1MPa前後之蒸氣程度的含有機脂肪酸溶液31b。在第1圖及第5圖之例中，係由在空間部24之正下方呈矩形或圓筒形之水槽構造所構成。
由於是用從含有機脂肪酸溶液31b蒸發出的 蒸氣來將空間部24的溫度設為與熔融銲料5a的噴流溫度相同或大致相同的溫度，所以含有機脂肪酸溶液31b的溫度，可藉由熔融銲料5a的噴流溫度而決定。例如熔融銲料5a的噴流溫度為250℃的情況，含有機脂肪酸溶液31b的溫度，較佳也為相同或同程度的溫度。藉由設定為如此的溫度，可將從含有機脂肪酸溶液31b蒸發出的蒸氣之溫度，設為與熔融銲料5a的噴流溫度相同或同程度的溫度。作為含有機脂肪酸溶液31b之溫度的控制手段，也可在含有機脂肪酸溶液槽22的周圍捲裝加熱器或冷卻器，或在槽中插入加熱器或冷卻管，或將槽中的含有機脂肪酸溶液31b循環於溫調機器(未圖示)而進行溫度控制。
含有機脂肪酸溶液31b，係與含第1有機脂肪酸溶液槽21中的含有機脂肪酸溶液31a相同，且較佳為與包含碳數為12以上20以下之有機脂肪酸的溶液。作為代表性的有機脂肪酸，較佳為碳數16的三軟脂酸甘油酯酸。作為有機脂肪酸，特佳為僅使用碳數16的三軟脂酸甘油酯酸，且也可按照需要而含有碳數12以上20以下之有機脂肪酸、例如碳數18的硬脂酸。
含有機脂肪酸溶液31b，較佳可使用包含5質量%以上25質量%以下的三軟脂酸甘油酯酸，且多餘部由酯合成油所構成者。將如此的含有機脂肪酸溶液31b在含有機脂肪酸溶液槽22予以加溫並使用作為蒸氣產生源，藉此選擇性地取入所產生的蒸氣存在於被處理構件10的銅電極2之表面的氧化物或助銲劑成分等的雜質，而可將 銅電極2之表面潔淨化。尤其是，較佳為含有10質量%前後(例如，5質量%以上15質量%以下)之碳數16之三軟脂酸甘油酯酸的含有機脂肪酸溶液31b。另外，在含有機脂肪酸溶液31b，並未包含有鎳鹽或鈷鹽等之金屬鹽或氧化防止劑等的添加劑。另外，有機脂肪酸之濃度的上下限，由於是與在含有機脂肪酸溶液31a說明者相同，所以在此省略其說明。
(熔融銲料的噴流處理)
在作為處理部C的空間部24，係朝向被處理構件10的銅電極2進行熔融銲料5a的噴射處理。噴射處理，係藉由噴吹熔融銲料5a之噴流5’的噴射手段33而進行，且較佳為使用例如第1圖及第5圖所示的噴射噴嘴33。
最初，針對從噴射噴嘴33噴射的熔融銲料5a加以說明。作為熔融銲料5a，係使用將銲料加熱並使之熔融，且使之以可當作噴流5’來噴吹的程度流動化者。該加熱溫度，雖然可藉由銲料組成而任意地選擇，但是通常從150℃以上300℃以下程度的範圍內設定良好的溫度。在本發明中，係採用任意包含：以錫為主成分，至少包含鎳為副成分，進而以選自銀、銅、鋅、銻、鍺之一種或二種以上為副成分的熔融無鉛銲料。
較佳的銲料組成為Sn-Ni-Ag-Cu-Ge合金，具體而言，為了形成可安定地預防銅被侵蝕的CuNiSn金屬間化合物層4(參照第8圖(B))，較佳是使用0.01質 量%以上0.5質量%以下的鎳、2質量%以上4質量%以下的銀、0.1質量%以上1質量%以下的銅、0.001質量%以上0.02質量%以下的鍺、多餘部為錫的銲料合金。用以形成如此的CuNiSn金屬間化合物層4之特佳的組成，係為0.01質量%以上0.07質量%以下的鎳、0.1質量%以上4質量%以下的銀、0.1質量%以上1質量%以下的銅、0.001質量%以上0.01質量%以下的鍺、多餘部為錫的銲料合金。在用如此的Sn-Ni-Ag-Cu-Ge合金來銲接的情況，較佳是使用作為240℃以上260℃以下之溫度的熔融銲料5a。
又，包含鉍的銲料，係可將熔融銲料5a的加熱溫度更進一步低溫化，且藉由調整該成分組成，可使之低溫化至例如150℃附近。如此的低溫化，由於空間部24內的蒸氣之溫度也可降低所以更佳。含有鉍的銲料組成，也與上述同樣，較佳為含有0.01質量%以上0.5質量%以下的鎳，更佳為含有0.01質量%以上0.07質量%以下。藉由如此，可形成作為能輕易形成CuNiSn金屬間化合物層4之低溫型的熔融銲料5a。
又，其他的鋅或銻，也可依照需要而調配。無論是哪一種情況，銲料組成，較佳為至少含有0.01質量%以上0.5質量%以下的鎳，更佳為含有0.01質量%以上0.07質量%以下。
由於如此的組成之熔融銲料5a，係不含鉛的無鉛銲料，並且必須包含上述含量的鎳，所以如第8圖 (B)所示，熔融銲料5a中所含的鎳會與銅電極2之銅化合，進而也與熔融銲料5a之錫化合，而可將CuNiSn金屬間化合物層4輕易地形成於銅電極2之表面。所形成的CuNiSn金屬間化合物層4，係起作為銅電極2之銅溶蝕防止層的作用，且起預防銅電極2之缺損或消失的作用。因而，具有CuNiSn金屬間化合物層4的銲料層5，係如在之後被投入於將形成有該銲料層5的基板浸漬於銲料槽中的浸漬步驟之情況般，也可輕易地承受對於銅電極2而言也可謂過於嚴酷的處理。因此，即便應用低成本的銲料浸漬步驟，也可形成良率佳且可靠度高的銲料層5。更且，可良率佳地獲得一種可既低成本又可靠度高地進行利用該銲料層5的電子零件之構裝的構裝基板。
熔融銲料5a中所含的鎳含量，係如後述之實施例所示，受到CuNiSn金屬間化合物層4的厚度影響。具體而言，在鎳含量為0.01質量%以上0.5質量%以下(較佳為0.07質量%以下)之範圍內，可生成1μm以上3μm以下左右之大致均一厚度的CuNiSn金屬間化合物層4。該範圍內之厚度的CuNiSn金屬間化合物層4，係可預防銅電極2中之銅因溶入熔融銲料5a中或銲料層5中而被溶蝕。
在鎳含量為0.01質量%時，CuNiSn金屬間化合物層4之厚度就成為約1μm以上1.5μm以下左右，在鎳含量例如為0.07質量%時，CuNiSn金屬間化合物層4之厚度就成為約2μm左右，而在鎳含量為0.5質量%時， CuNiSn金屬間化合物層4之厚度就成為約3μm左右。
在鎳含量未滿0.01質量%時，CuNiSn金屬間化合物層4之厚度就成為未滿1μm，有時發生該CuNiSn金屬間化合物層4未完全覆蓋銅電極2的部位，且容易從該部位發生銅的溶蝕。當鎳含量超過0.5質量%時，硬的CuNiSn金屬間化合物層4會超過厚度3μm而變得更厚，有時會在該CuNiSn金屬間化合物層4發生龜裂。結果，容易從該龜裂部分發生銅之溶蝕。另外，較佳的鎳含量為0.01質量%以上0.07質量%以下，具有該範圍內之鎳含量的熔融銲料5a，係比起鎳含量超過0.07質量%，且為0.5質量%以下的情況，還不會發生CuNiSn金屬間化合物層4之龜裂，而可形成平滑的均一層。
使用作為熔融銲料5a的銲料，較佳是被精製處理。具體而言，將含有5質量%以上25質量%以下之碳數12至20的有機脂肪酸加熱在180℃以上350℃以下，且使該被加熱過的溶液和熔融銲料5a接觸並進行激烈的攪拌混合。藉由如此，可將受氧化銅和助銲劑成分等污染過的精製處置前之熔融銲料5a潔淨化，且可獲得將氧化銅和助銲劑成分等予以去除掉的熔融銲料5a。之後，將包含氧化銅和助銲劑成分等被去除掉的熔融銲料5a之混合液，導入含有機脂肪酸溶液貯槽(未圖示)，且將在該含有機脂肪酸溶液貯槽中利用比重差所分離的潔淨化後之熔融銲料5a，從該含有機脂肪酸溶液貯槽之底部利用泵浦送回至無鉛銲料液貯槽。藉由進行如此的精製處理，可 抑制使用作為噴流的熔融銲料5a中之銅濃度及雜質濃度之隨時間經過的上升，且可不使氧化銅或助銲劑殘渣等之雜質帶入無鉛銲料液貯槽中。結果，由於可抑制無鉛銲料液貯槽內之熔融銲料5a之隨時間經過的組成變化，所以可連續地形成使用已安定之接合可靠度之較高的熔融銲料5a之銲料層5。又，可連續地製造具備有如此的銲料層5之構裝基板。
被精製後的熔融銲料5a，係不包含受銲料層5之接合品質影響的氧化銅或助銲劑殘渣等之雜質。結果，銲料層5與電子零件之接合品質的批次間沒有不均等，而可有助於隨時間經過的品質安定性。
由於供精製用之含有機脂肪酸溶液中所含的有機脂肪酸，係與上述之含有機脂肪酸溶液31a、31b所包含者相同，所以在此省略其說明。另外，供精製用之含有機脂肪酸溶液的溫度，係由精製的熔融銲料5a之熔點所決定，而含有機脂肪酸溶液和熔融銲料5a，係使之至少在熔融銲料5a之熔點以上的高溫區域(作為一例為240℃至260℃)進行激烈的攪拌接觸。又，含有機脂肪酸溶液的上限溫度，係從起煙的問題或省能源的觀點來看為350℃左右，較佳為精製處理的熔融銲料5a之熔點以上的溫度至300℃之範圍。例如，由於0.01質量%以上0.07質量%以下的鎳、0.1質量%以上4質量%以下的銀、0.1質量%以上1質量%以下的銅、0.001質量%以上0.01質量%以下的鍺、多餘部為錫的銲料合金，係在240℃以 上260℃以下之溫度下使用作為熔融銲料5a，所以含有機脂肪酸溶液之溫度較佳也是與此相同的240℃以上260℃以下左右。
如第1圖及第6圖所示，以如此之含有機脂肪酸溶液精製所得的熔融銲料5a，係從噴射手段33朝向被處理構件10當作噴流5’而進行噴霧。來自噴射手段33的熔融銲料5a之噴射壓力係未被特別限定，可按照熔融銲料5a之種類、溫度、黏度等而任意設定。通常是以0.3MPa至0.8MPa左右的壓力來噴射。環境溫度，係如上述般，較佳為與熔融銲料5a之噴流溫度相同或與之相近的溫度(較佳為稍微高的溫度)。如此，可如第4圖及第6圖所示設置有隆起的熔融銲料5a。又，從噴射手段33噴吹的熔融銲料之噴流5’的流速和噴吹處理時間，係考慮熔融銲料5a之種類等而任意設定。又，有關噴射手段33之形狀和噴吹角度等的條件，也是考慮熔融銲料5a之種類等而任意應用或設定。
(多餘的熔融銲料之去除處理)
如第6圖所示，裝滿有熔融銲料5a的被處理構件10，係水平移動於作為處理部C的空間部24內，並移行至對多餘的熔融銲料5a噴吹液體並予以去除的步驟中。如第4圖(C)及第7圖所示，如此之多餘的熔融銲料5a之去除步驟，係將在銅電極2上隆起的熔融銲料5a予以去除，而僅留下未被完全去除的熔融銲料5a之步驟。所 謂未被完全去除的熔融銲料5a，係指附著於銅電極2上所形成的CuNiSn金屬間化合物層4之熔融銲料5a，該附著的熔融銲料5a構成銲料層5。
用以去除熔融銲料5a的液體，雖然只要是液體就未被特別限定，但是由於空間部24為含有機脂肪酸溶液的蒸氣環境，所以可採用含有機脂肪酸溶液。另外，雖然也可局部混入氮氣等的非活性氣體，但是從銲料層5的氧化或對含有機脂肪酸溶液的相溶性之觀點來看，並未混入含氧的空氣或水等。來自噴射手段34的液體之噴射壓力並未被特別限定，而可按照熔融銲料5a之種類、濕度、黏度等而任意設定。通常是以0.2MPa~0.4MPa左右的壓力來噴射。
作為使用作為噴射液體的含有機脂肪酸溶液，較佳是使用與含有機脂肪酸溶液槽22中的含有機脂肪酸溶液31b相同者。液體，係使用以將含有機脂肪酸溶液31b之溫度成為與熔融銲料5a之溫度(例如250℃前後)相同或大致相同的方式進行加熱所得的液體。在與如此地吹走多餘的熔融銲料5a之同時，在所露出的熔融銲料5a之表面，係可形成有機脂肪酸的塗佈層6(參照第10圖(B))。
(熔融銲料的再利用)
如第1圖所示，也可在空間部24內的噴射手段33之下方，設置有為了再利用被噴射出的熔融銲料5a而回收 的承接盤37。又，如第5圖所示，也可具備循環裝置37a，用以將貯存於噴射手段33之下方的含有機脂肪酸溶液31b之底部的熔融銲料5a，送至噴吹熔融銲料5a的噴射手段33。
同樣，如第1圖所示，也可在空間部24內的噴射手段34之下方，設置有為了再利用藉由多餘的熔融銲料之去除而被去除的熔融銲料5a而回收的承接盤38。又，在藉由多餘的熔融銲料之去除而被去除的熔融銲料5a掉落在下方，並貯存於下方的含有機脂肪酸溶液31b之底部的情況，也如第5圖所示，也可具備用以送至噴吹熔融銲料5a的噴射手段33之循環裝置37a。
另外，噴射出的含有機脂肪酸溶液、和與該含有機脂肪酸溶液一起被去除的熔融銲料5a，係利用比重差來分離，且可取出沉至含有機脂肪酸溶液之底部的熔融銲料5a，來與含有機脂肪酸溶液分離。被分離出的熔融銲料5a和含有機脂肪酸溶液，係可再利用。
(對含第2有機脂肪酸溶液的浸漬處理)
將多餘的熔融銲料5a去除之後的被處理構件10，係從作為處理部C的空間部24搬運至包含再投入部D及冷熱部E的含第2有機脂肪酸溶液槽23，且再次浸漬於含第2有機脂肪酸溶液槽23中的含第2有機脂肪酸溶液31c。含第2有機脂肪酸溶液槽23，係由溫度較高的再投入部D、和位於該再投入部D之更後步驟且溫度較低的冷 熱部E所構成。
例如第1圖及第5圖所示，再投入部D，係從上方朝向下方斜向延伸之矩形或圓筒形的水槽構造，且為在處理部C處理過的被處理構件10再次被投入含有機脂肪酸溶液31c的區域。在該再投入部D，較佳為含有機脂肪酸溶液31c之溫度被控制在與前述之預熱部B相同的溫度。亦即，在再投入部D中，含第2有機脂肪酸溶液槽23中的含有機脂肪酸溶液31c，較佳為較高的溫度，例如控制在100℃以上240℃以下左右。作為其控制手段，既可在再投入部D之周圍捲裝加熱器或冷卻器來控制，又可在再投入部D之槽中插入加熱器或冷卻管來控制。較佳的溫度為100℃以上200℃以下左右。藉由設為如此的溫度範圍，可預防從被控制在約250℃前後之溫度環境的空間部24內搬運來的被處理構件10被急速冷卻，且可預防發生由急劇之熱收縮等所引起的不良情形等。另外，在該再投入部D中，由於含第2有機脂肪酸溶液槽23和空間部24為連續，所以具有含有機脂肪酸溶液31c之蒸發不會造成問題的優點。
含有機脂肪酸溶液31c，係被容納於含第2有機脂肪酸溶液槽23中。該含有機脂肪酸溶液31c，較佳是與已述的含有機脂肪酸溶液31a、31b相同者，在此省略其說明。另外，該含有機脂肪酸溶液31c，也可能與已述的含有機脂肪酸溶液31a、31b不同，而設為若干不同組成的含有機脂肪酸溶液31c。其理由在於：雖然已述的 含有機脂肪酸溶液31a、31b，皆為直接作用於銅電極2之表面者，且進行銅電極表面之潔淨化或熔融銲料5a之潔淨化者，但是在此的含有機脂肪酸溶液31c，係已設置有銅溶蝕防止層4和銲料層5之後的再投入部D之故。因而，與僅使用碳數16之三軟脂酸甘油酯酸作為有機脂肪酸的含有機脂肪酸溶液31a、31b不同，也可為包含碳數為12以上20以下之有機脂肪酸的溶液。
例如第1圖及第5圖所示，冷熱部E，係接在再投入部D之後而配置於含第2有機脂肪酸溶液槽23內。冷熱部E，係從下方朝向上方延伸之矩形或圓筒形的水槽構造，且為在再投入部D處理過的處理構件11由更低之溫度的含有機脂肪酸溶液31c所冷卻的區域。在該冷熱部E，較佳為含有機脂肪酸溶液31c之溫度被控制在與前述之投入部A相同的溫度。
具體而言，在冷熱部E中，含第2有機脂肪酸溶液槽23中的含有機脂肪酸溶液31c，較佳為不太高溫，例如控制在30℃以上100℃以下左右。作為其控制手段，既可在冷熱部E之槽周圍捲裝加熱器或冷卻器來控制，又可在冷熱部E之槽中插入加熱器或冷卻管來控制。較佳的溫度為30℃以上60℃以下左右，藉由設為如此不過高的溫度範圍，可預防含有機脂肪酸溶液31c之蒸發，且可預防因高溫之處理構件11突然暴露在常溫之外氣而發生由熱收縮等所引起的不良情形等。
(之後的步驟)
如第1圖及第5圖所示，在含第2有機脂肪酸溶液槽23之後端，係將附著於處理後的處理構件11之表面的含有機脂肪酸溶液31c進行液體除去。該除去，較佳是使用空氣噴嘴等的噴射手段39。此時的噴射手段39之噴射壓力並未被特別限定，而可按照處理構件11之大小或形狀而任意設定。如此，可獲得處理後的處理構件11。
所獲得的處理構件11為印刷基板等的基板之情況，則在該基板的銅電極2之表面，係以銅溶蝕防止層4、最小限的銲料層5及有機脂肪酸塗佈層6之順序所設置。結果，該基板在其構裝步驟中，即便是被浸漬於各種的熔融銲料槽、或在印刷銲料膏之後被投入於回銲爐、或被投入於燒結爐的情況，也不會發生銅電極2之銅被侵蝕，而且不會損失銲料濕潤性，之後可在構裝步驟中進行處理。
所獲得的處理構件11為電子零件的情況，則在該電子零件的銅電極2之表面，係以銅溶蝕防止層4、最小限的銲料層5及有機脂肪酸塗佈層6之順序所設置。結果，在該電子零件之構裝步驟中，即便是被浸漬於各種的熔融銲料槽、或在載置於被印刷的銲料膏上之後被投入於回銲爐、或被投入於燒結爐的情況，也不會發生電子零件的銅電極2之銅被侵蝕，而且不會損失銲料濕潤性，之後可在構裝步驟中進行處理。
如以上說明般，由於本發明的銲接裝置20及 方法，係連續進行以下的處理：對含第1有機脂肪酸溶液31a的浸漬處理、空間部24內的熔融銲料5a之噴射處理、使水平移動於該空間部24內而進行的多餘之熔融銲料5a的去除處理、及對第2有機脂肪酸溶液31c的浸漬處理，所以可製造不發生如習知浸漬處理的銅電極之銅溶蝕，而且不發生之後在各種構裝步驟之銅溶蝕的基板或電子零件。結果，可以以低成本製造作為電性連接部的銅電極2之可靠度高且良率佳的基板或電子零件。
尤其是，由於在浸漬於含有機脂肪酸溶液31a之後，在與該含有機脂肪酸溶液31a相同或大致相同的含有機脂肪酸溶液31b之蒸氣環境的空間24中，朝向設置於被處理構件10的銅電極2噴吹熔融銲料5a之噴流5’，進而在水平移動於該空間24內之後對多餘的熔融銲料5a噴吹液體31’並予以去除，所以可在經潔淨化的銅電極表面，一概形成無缺陷的銅溶蝕防止層4，而且在將多餘的熔融銲料5a予以去除的狀態下再次浸漬於含有機脂肪酸溶液31c並設置有機脂肪酸塗佈層6。結果，由於在銅溶蝕防止層4上設置有以設置有最小限之銲料層5的狀態維持該銲料層5之銲料濕潤性的有機脂肪酸塗佈層6，所以在之後的構裝步驟中，即便是被浸漬於各種的熔融銲料槽、或在印刷銲料膏之後被投入於回銲爐、或被投入於燒結爐的情況，也不會發生銅電極之銅被侵蝕，而且不會損失銲料濕潤性，之後可在構裝步驟中進行處理。
[所製造的基板及電子零件]
如第3圖所示，本發明的基板10，係以上述本發明的銲接裝置20或銲接方法所製造的基板，而該基板10所具有的銅電極2，係從其表面，以銅溶蝕防止層4、銲料層5及有機脂肪酸塗佈層6之順序所設置。作為基板10，係可列舉印刷基板、晶圓及可撓性基板等的各種基板。尤其是晶圓，由於電極之寬度及間距較窄，所以應用本發明的裝置及方法較佳，且可在窄間距之微細電極，精度佳地設置銲料層5。又，設置較大之電子零件的印刷基板或可撓性基板之情況，由於也可在將該銲料層5之表面潔淨化後的狀態下進行保持，或在之後的步驟中進行處理，所以可使用作為具有可靠度的基板。
又，如第10圖及第11圖所示，本發明的電子零件，係以上述之本發明的銲接裝置20或銲接方法所製造的電子零件40、51、52，而該電子零件40、51、52所具有的銅電極2，係從其表面，以銅溶蝕防止層4、銲料層5及有機脂肪酸塗佈層6之順序所設置。作為電子零件，係可列舉半導體晶片、半導體模組、IC晶片、IC模組、介電質晶片、介電質模組、電阻器晶片、電阻器模組等等。
依據如此的基板及電子零件，即便熱在之後的回銲爐或燒結爐等增加，也可用銅溶蝕防止層4來阻斷銅電極2之銅溶蝕。結果，由於經由各種步驟而進行的電子零件之構裝步驟中的電性連接部(銅電極部)之可靠度 不會降低，而且可良率佳地製造，所以可以以低成本來提供可靠度高的基板及電子零件。
實施例
以下，列舉實施例和比較例，進一步具體地說明本發明。
[實施例1]
作為一例，準備在基材1形成有寬度例如為200μm且厚度例如為10μm之銅配線圖案的基板10(例如參照第2圖)。該基板10，係在銅配線圖案之中僅露出多數個成為電子零件的構裝部分之寬度例如為200μm且長度例如為50μm的銅電極2，而其他的銅配線圖案係由絕緣層所覆蓋。
作為第1圖所示之各部的含有機脂肪酸溶液31a、31b、31c，係使未包含鎳鹽或鈷鹽等之金屬鹽或氧化防止劑等的酯合成油含有成為10質量%的三軟脂酸甘油酯酸，並調製成含有機脂肪酸溶液。將投入部A的含有機脂肪酸溶液31a之溫度控制在50℃，將預熱部B的含有機脂肪酸溶液31a之溫度控制在200℃，將處理部C的含有機脂肪酸溶液31b之溫度控制在250℃，將再投入部D的含有機脂肪酸溶液31c之溫度控制在200℃，將冷熱部E的含有機脂肪酸溶液31c之溫度控制在50℃。
所用的熔融銲料5a，係使用由Ni：0.05質量 %、Ge：0.005質量%、Ag：3質量%、Cu：0.5質量%、多餘部為Sn所構成的五元系無鉛銲料，且加熱至250℃而準備作為熔融銲料5a。
空間部24，係最初在將含有機脂肪酸溶液充滿至頂板面之後導入氮氣而形成上部空間，且在該狀態下將含有機脂肪酸溶液31b升溫至250℃，並用含有機脂肪酸溶液31b之蒸氣來充滿上部空間。在如此所準備的銲接裝置20投入基板10。
在搬運第2圖(A)所示的基板10並經由投入部A和預熱部B的期間，使有機脂肪酸塗佈層3附著於銅電極2之表面。該有機脂肪酸塗佈層3，係以用含有機脂肪酸溶液31a將銅表面潔淨化為結果而被附著者。將基板10，在經由預熱部B之後置入處理部C，且如第6圖所示，從朝向基板10之上面和下面而設定的噴射噴嘴33，噴射例如250℃的熔融銲料5a之噴流5’。如第4圖(C)所示，在噴吹過熔融銲料5a的銅電極2上，係成為裝滿熔融銲料5a的狀態。接著，如第7圖所示，從皆傾斜例如30(參照第7圖)而設定於基板10之上面和下面的噴射噴嘴34，噴射例如250℃的含有機脂肪酸溶液31a。結果，獲得第4圖(D)所示之形態的基板。另外，在該基板11的銲料層5上，係設置有有機脂肪酸塗佈層6。之後，將基板11，依序搬運至再投入部D及冷熱部E，且在冷熱部E剛從含有機脂肪酸溶液31c出來之後，藉由來自空氣噴嘴的空氣噴射進行液體除去。如此獲得基 板11。
第12圖(C)係顯示所獲得的基板11之銲料層5之剖面的掃描式電子顯微鏡照片形態。當根據第12圖(C)所示的剖面照片，用掃描式電子顯微鏡照片來測定CuNiSn金屬間化合物層4之厚度時，可以以1.5μm之厚度來均勻地形成。又，第12圖(D)係在150℃下進行240小時老化(aging)後的銲料層5之剖面的掃描式電子顯微鏡照片形態。並未發生孔隙(void)等的不良情形。又，用X射線微量分析器(microanalyzer)(EPMA)之元素映射(mapping)來評估其剖面，且顯示於第13圖。
[比較例1]
在實施例1中，作為銲料材料，除了使用Ag：3質量%、Cu：0.5質量%、多餘部為Sn所構成的三元系無鉛銲料以外，其餘與實施例1同樣地獲得比較例1的基板。與實施例1同樣，根據剖面的掃描式電子顯微鏡照片，其並不存在CuNiSn金屬間化合物層(參照第12圖(A))，而是在銅電極2上，形成有CuSn金屬間化合物層13b。又，第12圖(B)係在150℃下進行240小時老化後的銲料層5之剖面的掃描式電子顯微鏡照片形態。有發生孔隙等的不良情形。
5a‧‧‧熔融銲料
10‧‧‧被處理構件(基板或電子零件)
11‧‧‧處理構件(基板或電子零件)
20‧‧‧銲接裝置
21‧‧‧含第1有機脂肪酸溶液槽
22‧‧‧含有機脂肪酸溶液槽
23‧‧‧含第2有機脂肪酸溶液槽
24‧‧‧空間部
31a、31b、31c‧‧‧含有機脂肪酸溶液
32‧‧‧含有機脂肪酸溶液的蒸氣環境
33‧‧‧噴射手段(熔融銲料的噴射噴嘴)
34‧‧‧噴射手段(含有機脂肪酸溶液的噴射噴嘴)
35‧‧‧熔融銲料的供應路徑
36‧‧‧含有機脂肪酸溶液的供應路徑
37、38‧‧‧回收熔融銲料的承接盤
39‧‧‧噴射手段(多餘之含有機脂肪酸溶液的去除手段)
A‧‧‧投入部
B‧‧‧預熱部
C‧‧‧處理部
D‧‧‧再投入部
E‧‧‧冷熱部

Claims (13)

  1. 一種銲接裝置，其特徵為，至少具備：含第1有機脂肪酸溶液槽，其係使具有銅電極的被處理構件浸漬於含有機脂肪酸溶液中；及空間部，其係含有機脂肪酸溶液的蒸氣環境之空間部，且於水平方向具備朝向設置於前述被處理構件的銅電極噴吹熔融銲料之噴流的噴射手段、及對多餘的熔融銲料噴吹液體並予以去除的噴射手段；以及含第2有機脂肪酸溶液槽，其係使去除掉多餘的前述熔融銲料之後的被處理構件再次浸漬於含有機脂肪酸溶液中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的銲接裝置，其中，前述含有機脂肪酸溶液為含三軟脂酸甘油酯酸(palmitin acid)溶液。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的銲接裝置，其中，前述熔融銲料係經前述含有機脂肪酸溶液處理過的熔融銲料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的銲接裝置，其中，去除前述多餘的熔融銲料之液體為前述含有機脂肪酸溶液。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的銲接裝置，其中，復具備：噴射手段，其係在前述含第2有機脂肪酸溶液槽之後端將附著於處理後的處理構件之表面的含有機脂肪酸溶液進行液體除去。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的銲接裝置，其中，前 述含第1有機脂肪酸溶液槽和含第2有機脂肪酸溶液槽的溫度，係比前述空間部內的溫度還更低，而該空間部內的溫度，係與在該空間部內噴吹的熔融銲料之溫度相同或比該溫度還更高。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的銲接裝置，其中，復具備：為了再利用被噴吹至前述被處理構件的熔融銲料而進行回收的承接盤，該承接盤係設置在前述噴射手段之下方的前述空間部內。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的銲接裝置，其中，復具備循環裝置：其係用以將貯存於前述噴射手段之下方的前述含有機脂肪酸溶液之底部的熔融銲料，送至噴吹前述熔融銲料的前述噴射手段。
  9. 一種銲接方法，其特徵為，至少具備：使具有銅電極的被處理構件浸漬於含有機脂肪酸溶液中的步驟；及該浸漬步驟後，在與前述含有機脂肪酸溶液相同或大致相同的含有機脂肪酸溶液的蒸氣環境之空間中，朝向設置於前述被處理構件的銅電極噴吹熔融銲料之噴流的步驟；及該噴吹步驟後，以朝向水平方向移動於與前述相同的空間內之方式，來對被噴吹的前述熔融銲料中之多餘的熔融銲料噴吹液體並予以去除的步驟；以及使去除掉多餘的前述熔融銲料之後的被處理構件再次浸漬於含有機脂肪酸溶液中的步驟。
  10. 一種基板，係由申請專利範圍第1項所述的銲接裝置所製造的基板，其特徵為：該基板所具有的銅電極，係從其表面以銅溶蝕防止層、銲料層及有機脂肪酸塗佈層之順序所設置。
  11. 一種電子零件，係由申請專利範圍第1項所述的銲接裝置所製造的電子零件，其特徵為：該電子零件所具有的銅電極，係從其表面以銅溶蝕防止層、銲料層及有機脂肪酸塗佈層之順序所設置。
  12. 一種基板，係由申請專利範圍第9項所述的銲接方法所製造的基板，其特徵為：該基板所具有的銅電極，係從其表面以銅溶蝕防止層、銲料層及有機脂肪酸塗佈層之順序所設置。
  13. 一種電子零件，係由申請專利範圍第9項所述的銲接方法所製造的電子零件，其特徵為：該電子零件所具有的銅電極，係從其表面以銅溶蝕防止層、銲料層及有機脂肪酸塗佈層之順序所設置。
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