TW201519339A - 具備分解機構之焊接裝置及分解方法 - Google Patents

具備分解機構之焊接裝置及分解方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201519339A
TW201519339A TW103126789A TW103126789A TW201519339A TW 201519339 A TW201519339 A TW 201519339A TW 103126789 A TW103126789 A TW 103126789A TW 103126789 A TW103126789 A TW 103126789A TW 201519339 A TW201519339 A TW 201519339A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
oxygen
reducing agent
gas
catalyst layer
vacuum
Prior art date
Application number
TW103126789A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoto Ozawa
Takayuki Suzuki
Yutaka Matsuzuki
Original Assignee
Origin Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Origin Electric filed Critical Origin Electric
Publication of TW201519339A publication Critical patent/TW201519339A/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/008—Soldering within a furnace
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0016—Brazing of electronic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08—Auxiliary devices therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/741—Apparatus for manufacturing means for bonding, e.g. connectors
    • H01L24/742—Apparatus for manufacturing bump connectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/42—Printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/1147—Manufacturing methods using a lift-off mask
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/118—Post-treatment of the bump connector
    • H01L2224/1181—Cleaning, e.g. oxide removal step, desmearing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/118—Post-treatment of the bump connector
    • H01L2224/11848—Thermal treatments, e.g. annealing, controlled cooling
    • H01L2224/11849—Reflowing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/1301—Shape
    • H01L2224/13016—Shape in side view
    • H01L2224/13017—Shape in side view being non uniform along the bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

本發明提供一種焊接裝置及分解方法，其能夠安全且迅速地處理甲酸，不會腐蝕真空泵，且可以確保排氣速度、腔室內真空度。該焊接裝置是具備分解機構之焊接裝置，前述分解機構會分解從真空腔室排放之廢氣所包含的還原劑，前述分解機構在連接真空腔室(10)與真空泵(11)之排氣通路設置：具有觸媒層(15)之通路(16)、分流通路(12)、及將氧或含氧氣體導入至觸媒層(15)之氣體導入機構(13)。在前述還原劑的分解方法中，使從真空腔室(10)排放之廢氣與氧或含氧氣體一起，只通過觸媒層(15)而使還原劑濃度減低後，開放分流通路(12)使真空腔室(10)內部成為真空狀態，再利用第2觸媒層(7)來進行還原劑之分解處理。

Description

具備分解機構之焊接裝置及分解方法
本發明是關於具備分解機構之焊接裝置及分解方法。
在半導體晶片上形成焊料凸塊時，會使焊料附著於焊墊上，隨後使焊料凸塊的形狀從蕈狀變化為半球狀，隨後使其回焊來進行焊料接合。在以往的焊接方法中，為了形成均勻的焊料凸塊，會使用助焊劑(flux)除去焊料的表面氧化膜，以清淨化焊料凸塊的表面。
然而，在使用助焊劑之焊接中，由於助焊劑的分解，在焊料凸塊中會形成小的空隙(void)。這些空隙不僅會使所形成的焊料接點的電性及機械性質低下，也會破壞焊接有焊料凸塊之半導體的平坦性，且其影響及於後續的半導體接合步驟。也有分解後的助焊劑的揮發性物質污染回焊處理裝置(焊接裝置)內部的情況，從而維護成本也會增加。除此之外，助焊劑殘留物經常會殘留於半導體基板上，引起金屬的腐蝕，而使裝配性能低下。更且，由於在回焊後洗淨除去助焊劑殘留物的方法中，加入了後洗淨這樣新的處理步驟，故焊接所需時間會增加。
因此，作為不使用助焊劑之焊接方法，已知有使用 甲酸來將焊料及被接合構件也就是基板和電極等加以還原之方法(參照專利文獻1~3等)。在此還原方法中，會在搭載有焊料構件之基板達到預定溫度時，將焊料構件暴露於包含甲酸之還原性氣體而進行除去表面氧化膜之還原處理後，進行熔融處理。
然而，因為甲酸會使腔室材料腐蝕，腐蝕物會作為金屬性異物而成為腔室內的污染源，而飛散、附著至基板上或搭載於基板上之電子零件上等等，故在還原處理結束後，有必要從腔室內除去甲酸。又，因為甲酸具有刺激性，故期望從腔室回收之甲酸會被安全地處理。
在專利文獻1所記載的焊接裝置中，是在加熱室中於150~200℃加熱甲酸使其汽化，而如下所述地分解來生成氫氣及一氧化碳氣體，再將生成氣體供給至焊接裝置來還原氧化膜。然而，此裝置是將藉由甲酸的加熱分解所生成的還原性氣體(氫、一氧化碳)加以使用的裝置，並非是利用甲酸來除去氧化膜的裝置。
HCOOH → H2O+CO
HCOOH → H2+CO2
在專利文獻2所記載的焊接裝置中，具備了處理腔室與甲酸導入機構，該甲酸導入機構會將包含甲酸之氣氛氣體導入至該處理腔室內，在處理腔室的回焊處理部與處理腔室內壁之間，配設了用以加熱分解甲酸之甲酸分解手段(加熱器)，在回焊結束後，會利用以覆蓋處理腔室的內壁面之方式所設置的加熱器，於200℃以上將附著於屏蔽材料和腔室 材料上之甲酸氣氛氣體進行加熱分解處理。
在專利文獻3所記載的焊接裝置中，是在焊接裝置的排氣口設置排氣泵與甲酸回收機構，使排出之甲酸溶解於水或乙醇來回收。又，在焊接裝置的排氣口安裝了甲酸分解機構，利用加熱器於200~300℃將從腔室排放之甲酸氣體加熱分解。
又，在專利文獻4中記載了一種焊接裝置，其具有對加熱室供給甲酸之甲酸供給機構、與將甲酸排出至加熱室外之排氣機構，排氣機構的排氣部份連接了甲酸分解機構或甲酸回收機構，前述甲酸分解機構是加熱部，其將排氣機構所排出之排放氣體加熱至400℃以上。
更且，在專利文獻5中記載了一種焊接裝置，其具有將甲酸供給至加熱熔融區域內之甲酸供給手段、與在加熱熔融區域將含有甲酸之氣體排放之排氣機構，被供給至加熱熔融區域之甲酸會藉由排氣機構被導引至甲酸分解機構或甲酸回收機構，藉此防止甲酸所導致的環境破壞，又，在甲酸分解機構中，由於貫穿孔的內部會被加熱器加熱至200~300℃，故甲酸在通過貫通孔期間會被分解為水與碳而排出。
[先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2011-060856號公報
專利文獻2：日本特開2007-125578號公報
專利文獻3：日本特開2001-244618號公報
專利文獻4：日本特開2002-361472號公報
專利文獻5：日本特開2002-210555號公報
然而，因為專利文獻1所記載的方法是利用氫與一氧化碳來還原氧化膜，而無鉛焊料具有低於氫的還原開始溫度(約270℃)之熔點，故對於無鉛焊料而言，會有無法在焊料熔融前實行還原處理這樣的問題點。
關於這點，因為專利文獻2、3所記載的方法是使用甲酸(還原開始溫度是約150℃)，故其具有也可以廣泛用於比較低熔點之焊料這樣的優點。然而，在專利文獻2的方法中，會有必要除去甲酸分解後殘存於焊接裝置內的水，在專利文獻3的方法中，則必須利用鹼來處理所回收的甲酸，任一方法的甲酸處理步驟皆繁複。
本發明是有鑑於前述情事而完成，目的在於提供一種焊接裝置及分解方法，其能夠安全且迅速地處理甲酸等還原劑，不會腐蝕真空泵，且可以確保排氣速度、腔室內真空度。
為了解決前述問題，本案發明人等經過重覆深入檢討的結果，發現藉由在連接真空腔室與真空泵之排氣通路並列地設置：具有觸媒層之通路、與不經由觸媒層之分流通路，可以解決前述問題，而完成本發明。
亦即，本發明如下所述。
一種焊接裝置，是具備分解機構之焊接裝置，該分 解機構能夠分解從真空腔室排放之廢氣所包含的還原劑，該焊接裝置的特徵在於是以下述方式構成：作為前述分解機構，在連接真空腔室與真空泵之排氣通路，設置具有觸媒層之通路、不經由該觸媒層且具有開關閥之分流通路、及將氧或含氧氣體導入至該觸媒層之氣體導入機構，使從真空腔室排放之廢氣與氧或含氧氣體一起，只通過設置於前述排氣通路的觸媒層，將前述還原劑分解而使還原劑濃度減低至設定值以下後，將設置於連接真空腔室與真空泵之排氣通路且不經由該觸媒層之分流通路設為開放狀態，而經由前述分流通路來使真空腔室內部成為真空狀態。
一種分解方法，是分解從真空腔室排放之廢氣所包含的還原劑之方法，該分解方法的特徵在於：使從真空腔室排放之廢氣與氧或含氧氣體一起，只通過設置於連接真空腔室與真空泵之排氣通路的觸媒層，將前述還原劑分解而使還原劑濃度減低至設定值以下後，將設置於連接真空腔室與真空泵之排氣通路且不經由觸媒層之分流通路設為開放狀態，而經由前述分流通路來使真空腔室內部成為真空狀態。
本發明之焊接裝置及分解方法，可以安全且迅速地分解處理從真空腔室排放之廢氣所包含的還原劑，而且可以確保充分之排氣速度與腔室內部的真空度，還可以企求防止存在於廢氣之排氣通路中的真空泵腐蝕。
3‧‧‧通路
4‧‧‧第2氣體導入機構
6‧‧‧排氣口
7‧‧‧第2觸媒層
9、17‧‧‧質量流量控制器
10‧‧‧真空腔室
11‧‧‧真空泵
12‧‧‧分流通路
13‧‧‧氣體導入機構
15‧‧‧觸媒層
16‧‧‧通路
20、21、24‧‧‧開關閥
23‧‧‧流量計
T‧‧‧熱電偶
第1圖是顯示本發明的焊接裝置的構成例的圖式。
第2圖是說明使用了比較例的焊接裝置的分解方法的方塊圖。
第3圖是說明使用了比較例的焊接裝置的分解方法的方塊圖。
第4圖是說明使用了本發明的焊接裝置的分解方法的方塊圖。
第5圖是說明使用了本發明的焊接裝置的分解方法的方塊圖。
第6圖是顯示隨時間經過之排氣流量與分解用氣體流量的圖表。
以下，針對本發明的焊接裝置及分解方法來進行詳細說明。
本發明的焊接裝置及分解方法可以合適地應用於甲酸、甲醛等還原劑。
第1圖是顯示本發明的焊接裝置的構成例的圖式，其顯示了使用甲酸作為還原劑之例子。在第1圖中，符號10是進行還原處理之真空腔室，其具備：用以導入還原劑之開關閥20、與用以排放還原處理後的廢氣之開關閥21。符號11是真空泵，其用以使真空腔室成為真空狀態，腔室內的廢氣經由該真空泵11，最終從排氣口6排放。
在連接真空腔室10與真空泵11之排氣通路中，設置了具有觸媒層15之通路16、與不經由觸媒層15之分流通路(旁通管)12，前述觸媒層15填充了還原劑(甲酸)分解用 觸媒。分流通路12是以可利用開關閥24來開啟、關閉的方式構成。在具有觸媒層15之通路16中，設置了氣體導入機構13，其將還原劑(甲酸)分解用之氧或含氧氣體導入至觸媒層。符號17是質量流量控制器(mass flow controller)，其設置於氣體導入機構13。
在分解上述還原劑之分解機構(以下，也稱為「1次分解機構」)中，在觸媒層15中，填充了還原劑(甲酸)分解用觸媒，在觸媒層15內，具備了溫度測定用之熱電偶T。觸媒層的容量和形狀等並無特別限定，可對應於要分解處理之還原劑的量和種類等來適當選擇。作為其他裝置，可以設置觸媒加熱用加熱器等一般裝置。
更且，在真空泵11的下游之通路3中，設置了2次分解機構，其用以分解經由分流通路12和具有觸媒層15之通路16而被排放之廢氣中所包含的還原劑。此處，經由分流通路12而流動之氣體、與經由具有觸媒層15之通路16而流動之氣體，是從真空泵11通過2次分解機構而被排出。2次分解機構不具有分流通路，但在此以外之基本構成與1次分解機構相同。符號7是第2觸媒層，其填充了還原劑(甲酸)分解用觸媒；符號4是第2氣體導入機構，其將還原劑(甲酸)分解用之氧或含氧氣體導入至第2觸媒層；符號9是質量流量控制器。第2觸媒層7的裝置構成，可以與觸媒層15相同，也可以設置觸媒加熱用加熱器等。
包含還原劑之廢氣是從真空腔室10排放，此廢氣的流量是利用設置於真空腔室10的出口之流量計23來測定。 廢氣一般而言是氣體狀還原劑與惰性氣體之混合氣體。作為惰性氣體，可以舉出氮氣、氬氣、氦氣等，但若由取得之容易度而言，則較佳是使用氮氣。廢氣的組成會依據還原劑的種類和還原條件等而不同，但在使用甲酸作為還原劑時，會排放包含甲酸與藉由甲酸分解所生成的二氧化碳與水之惰性氣體。
若廢氣與從氣體導入機構導入之氧或含氧氣體一起被導入至觸媒層，則在觸媒存在下，還原劑會與氧反應而分解為水與二氧化碳。
甲酸與氧之反應式如下所示，反應是放熱反應。
HCOOH+1/2O2 → H2O+CO2
甲醛與氧之反應如下所示，在生成甲酸後，會分解為水與二氧化碳。
HCHO+1/2O2 → HCOOH+1/2O2 → H2O+CO2
作為填充於觸媒層之觸媒，只要是可以分解甲酸者，則可以無限制地使用公知觸媒，其種類並無特別限定。例如，可以舉出鈀、鉑、釕、銠、銥等鉑族觸媒；銅、鎳等金屬觸媒；鉬、釩、鐵、鉻等氧化物觸媒等。
作為鉑族觸媒，較佳是相對於活性碳、碳纖維、活性碳纖維等碳材料、氧化矽、氧化鋁、氧化矽鋁(silica alumina)、沸石等載體，承載鈀、鉑、釕、銠、銥等金屬1.8g/L~3g/L而成之觸媒。
觸媒層可以藉由填充粉狀、粒狀、顆粒狀等任意形狀之觸媒、或藉由在將上述載體成形為蜂巢狀、皺摺狀等任 意形狀之成形體上承載鉑族觸媒再將其填充來形成。成形體除了分解效率良好且反應速度大之外，尚有耐久性優越、觸媒交換容易這樣的優點。成形體較佳是成為比表面積(specific surface area)大之多孔質體，為了迅速且確實地分解還原劑，成形體的單元密度較佳是200單元/英吋2以上。
還原劑之分解反應開始前之觸媒溫度雖無特別限定，但溫度高者分解速度會變快。然而，因為若成為高溫則裝置要大型化，若超過500℃則會有觸媒劣化之可能性，故最好是先將觸媒溫度調整至特定溫度，較佳是設為20~200℃之範圍內，更佳是設為50~100℃之範圍內。又，因為藉由加熱觸媒可以使副產生之水蒸發而汽化，故可以經由排氣口確實地向裝置外排出。
又，還原劑與氧或含氧氣體之反應，在常壓狀態下即可，但也可以在加壓狀態下或減壓狀態下進行。還原劑與氧之莫耳比(氧/還原劑)較佳是1.5以上，考量所使用之觸媒的種類、反應條件、成本等來適當選擇，並無上限。
本發明之焊接裝置，適合作為將甲酸作為還原劑來使用之焊接裝置。僅需在進行還原處理之真空腔室內，將利用還原劑來還原處理焊料和被接合構件等的表面氧化膜後所排放的廢氣，導入至能夠將還原劑分解之分解機構，並與氧或含氧氣體一起通過觸媒層而從排氣口排放，即可以使甲酸濃度成為0ppm(檢出極限以下)。
其次，針對在本發明的焊接裝置中將從真空腔室排放的還原劑進行分解處理之方法，加以詳細說明。
來自焊接裝置之廢氣的溫度，會依據用於還原處理之焊料種類等還原處理條件而有所不同，但一般而言，是150℃以上且是焊料熔點以下。在本發明中，最好是在不特別加熱廢氣的情況下將其導入至觸媒層。焊料可以是鉛焊料、無鉛焊料的任一者。
在廢氣之分解處理中，首先，在將設置於分流通路12前方(上游)之開關閥24關閉之狀態，使真空泵11動作，而使包含從真空腔室10排放的還原劑之廢氣、與從氣體導入機構13供給之氧或含氧氣體一起，只導入至觸媒層15，該觸媒層15設置於連接真空腔室10與真空泵11之排氣通路。在此觸媒層15中，會分解還原劑而使還原劑濃度減低。
從真空腔室10排放之廢氣的流量成為設定值以下時，或因為從排放開始經過一定時間後等原因，使還原劑分解而使還原劑濃度減低至設定值以下後，將設置於分流通路12上之開關閥24開啟(打開)，使廢氣通過觸媒層15和分流通路12。藉此，在短時間內，在觸媒層15中，可以分解處理殘存於廢氣中的還原劑，又，經由分流通路12，可以使真空腔室10內部成為真空狀態。
另一方面，在不打開分流通路12的情況下，經由觸媒層15來使真空泵11動作時，雖然可以將還原劑分解處理，但因為壓力損失變大，故排氣速度會變慢，而變成無法在製程上所需時間內確保真空腔室10內的真空度。又，不設置觸媒層15時，因為廢氣所包含的甲酸而會產生真空泵腐蝕之問題。
氣體導入機構13，較佳是具有：氧或含氧氣體(若由成本、供給面而言，則較佳是空氣)之導入口、質量流量控制器、流量計，最好是藉由質量流量控制器17，對應於從真空腔室10排放之廢氣的量來調整氧的莫耳比。
在從真空腔室10排放之廢氣中的還原劑濃度低時，可以經由真空泵11來排放分解氣體，但藉由在真空泵11的下游，進一步設置2次分解機構，其包含：具有第2觸媒層7之通路3、與將氧或含氧氣體導入至該第2觸媒層7之第2氣體導入機構4，會有可以分解在1次分解機構中未分解而殘存的還原劑之優點。第2氣體導入機構4較佳是具有：氧或含氧氣體(若由成本、供給面而言，則較佳是空氣)之導入口、質量流量控制器、流量計，期望藉由質量流量控制器9來調整氧的莫耳比。
又，在上述第1分解機構及第2分解機構中，雖然還原劑分解用之氧或含氧氣體(空氣等)可以直接導入至觸媒層，但若與從真空腔室10排放之氣體混合後，再作為混合氣體導入至觸媒層，則可以提高反應的均勻性，也容易調整氣體的流量。
從真空腔室10排放之廢氣及氧或含氧氣體的導入量，可以考量被供應於分解反應之還原劑的濃度、所使用之觸媒的種類、反應溫度等來適當選擇，並無特別限定。為了將分解速度維持在良好的狀態，期望對應於這些氣體的導入量來改變觸媒量。又，廢氣中的還原劑濃度也沒有特別限定。
在本發明的焊接裝置及分解處理方法中，還原劑與 氧或含氧氣體之分解反應可以利用批式、半批式、連續式的任一方法來實施。
本發明的焊接裝置只要是具有真空腔室之焊接裝置，則其種類並無限定，可以是連續回焊爐，其具備半導體基板之移送機構。
[實施例]
以下，藉由實施例來進一步具體說明本發明，但本發明並非僅限於以下實施例。又，在實施例及比較例中，對於與第1圖的裝置相同之構成部份標記相同符號。
[氣體中的甲酸濃度測定]
藉由氣相色層分析法來測定。
(比較例1)
使用第2圖所示的構成之焊接裝置，實施了殘存於腔室內部的氣體(甲酸濃度：2.5%，其餘部分：氮氣)之分解處理。觸媒層是藉由填充將鉑1.8g/L~3g/L承載於氧化鋁上而成者500mL來形成，並將反應開始前的設定溫度設為100℃。
其結果，用於腔室內部排氣之真空泵的內部零件會被高濃度的甲酸腐蝕。
(比較例2)
使用第3圖所示的構成之焊接裝置，實施了殘存於腔室內部的氣體(甲酸濃度：2.5%，其餘部分：氮氣)之分解處理。各觸媒層的構成設為與比較例1相同。
其結果，雖然在真空泵跟前的甲酸濃度減少為100ppm以下，但觸媒所造成的壓力損失變大，排氣速度變慢，在製 程時間內，無法確保預定的真空度。
(實施例1)
使用第1圖所示的構成之焊接裝置，依照第4圖及第5圖所示的製程流程，來實施殘存於腔室內部的氣體(甲酸濃度：2.5%，其餘部分：氮氣)之分解處理。各觸媒層是藉由填充將鉑1.8g/L~3g/L承載於氧化鋁上而成者500mL來形成，並將反應開始前的設定溫度設為100℃。
在裝置的初期狀態，開關閥20設為關閉，開關閥21設為關閉，開關閥24設為關閉，氣體導入機構13設為OFF(關掉)，真空泵11設為ON(啟動)，氣體導入機構4設為ON(啟動)。觸媒層15及第2觸媒層7加熱至100℃。
將開關閥20開啟，而將甲酸/氮之混合氣體(甲酸濃度：3%)導入至真空腔室10(約10分鐘)。在真空腔室內導入甲酸後，便將開關閥20關閉，在真空腔室內進行還原處理。
還原處理後，如第4圖所示，將開關閥21開啟，並且將分解用氣體(氧或含氧氣體)由氣體導入機構13投入至氣體通路，使真空腔室10內的氣體通過觸媒層15，進一步通過真空泵11、設置於其下游之第2觸媒層7，再從排氣口排放。
在此期間，利用流量計來測定從真空腔室10排放之廢氣的流量，一邊調整氧的量使氧與甲酸之比例成為氧/甲酸=1.75/1(莫耳比)，一邊投入分解用氣體。其結果，在真空泵11跟前，甲酸濃度成為100ppm以下，在通過設置於真空泵11的下游之第2觸媒層7後之氣體中，甲酸濃度成為0ppm (檢出極限以下)。
確認了來自真空腔室之廢氣的流量成為設定值以下後(或是經過預先設定之預定時間後亦可)，如第5圖所示，將開關閥24開啟，並將質量流量控制器17的開關閥關閉來停止分解用氣體13，以提昇真空腔室10內的真空度。在此之際，來自真空腔室之排氣流量極小，且大部分是通過阻力少之分流通路12後排放。在通過設置於真空泵11的下游之第2觸媒層7之氣體中，甲酸濃度是0ppm(檢出極限以下)。
在真空腔室10內的氣體完全排放後，將開關閥21及開關閥24關閉。又，停止供給分解用氣體。
第6圖顯示了在上述一連串處理操作中，氣體的排氣流量與分解用氣體的流量。在第6圖中，至預先設定的時間為止是進行第4圖的動作，後續再進行第5圖的動作。由第6圖，可以看到廢氣的流量有在剛開始排放時成為最大而後逐漸減少之傾向，故配合廢氣的流量來調整分解用氣體的流量。然後，若廢氣的流量減少至設定值以下，則將開關閥24開啟，藉由進行第5圖之動作，可以確保真空腔室10的真空度，而可以在不使真空泵11腐蝕的情況下，分解處理廢氣。作為將廢氣流至分流通路12(將開關閥24開啟)的時機，只要在設定值以下，則即使僅是經過預定時間後也無妨。
(實施例2)
除了觸媒層是利用將鉑0.56g承載於280mL之蜂巢狀氧化鋁(500單元/英吋2)上而成者來形成以外，依照與實施例1相同之焊接裝置及方法來實施殘存於腔室內部的氣體(甲酸 濃度：2.5%，其餘部分：氮氣)之分解處理。其結果，與實施例1相同地，在真空泵11跟前的氣體中，甲酸濃度成為100ppm以下，在通過設置於真空泵11的下游之第2觸媒層7後之氣體中，甲酸濃度成為0ppm(檢出極限以下)。
由上述結果，藉由採用本發明的分解處理，並藉由在來自腔室之排氣系統中設置具有觸媒層之通路，且與該通路並列(並聯)地設置分流通路，則不會腐蝕真空泵，且氣體的排放速度快，而可以確保真空腔室內的真空度。
以上針對本發明的實施型態進行了說明，但本發明並不限於上述實施型態，而能夠進行各種變化及變更。
3‧‧‧通路
4‧‧‧第2氣體導入機構
6‧‧‧排氣口
7‧‧‧第2觸媒層
9、17‧‧‧質量流量控制器
10‧‧‧真空腔室
11‧‧‧真空泵
12‧‧‧分流通路
13‧‧‧氣體導入機構
15‧‧‧觸媒層
16‧‧‧通路
20、21、24‧‧‧開關閥
23‧‧‧流量計
T‧‧‧熱電偶

Claims (12)

  1. 一種焊接裝置，是具備分解機構之焊接裝置，該分解機構能夠分解從真空腔室排放之廢氣所包含的還原劑，該焊接裝置的特徵在於是以下述方式構成：作為前述分解機構，在連接真空腔室與真空泵之排氣通路，設置具有觸媒層之通路、不經由該觸媒層且具有開關閥之分流通路、及將氧或含氧氣體導入至該觸媒層之氣體導入機構，使從真空腔室排放之廢氣與氧或含氧氣體一起，只通過設置於前述排氣通路的觸媒層，將前述還原劑分解而使還原劑濃度減低至設定值以下後，將設置於連接真空腔室與真空泵之排氣通路且不經由該觸媒層之分流通路設為開放狀態，而經由前述分流通路來使真空腔室內部成為真空狀態。
  2. 如請求項1所述的焊接裝置，其中，在真空泵的下游具備：具有第2觸媒層之通路、將氧或含氧氣體導入至該第2觸媒層之第2氣體導入機構。
  3. 如請求項1所述的焊接裝置，其中，前述還原劑是甲酸。
  4. 如請求項1所述的焊接裝置，其中，前述廢氣是含有甲酸、二氧化碳、水之惰性氣體。
  5. 如請求項1所述的焊接裝置，其中，前述含氧氣體是空氣。
  6. 一種分解方法，是分解從真空腔室排放之廢氣所包含的還原劑之方法，該分解方法的特徵在於：使從真空腔室排放之廢氣與氧或含氧氣體一起，只通過設置於連接真空腔室與真空泵之排氣通路的觸媒層，將前述 還原劑分解而使還原劑濃度減低至設定值以下後，將設置於連接真空腔室與真空泵之排氣通路且不經由觸媒層之分流通路設為開放狀態，而經由前述分流通路來使真空腔室內部成為真空狀態。
  7. 如請求項6所述的分解方法，其中，使經由前述排氣通路而排放之廢氣與氧或含氧氣體一起通過設置於真空泵的下游之第2觸媒層。
  8. 如請求項6所述的分解方法，其中，前述還原劑是甲酸。
  9. 如請求項6所述的分解方法，其中，前述廢氣是含有甲酸、二氧化碳、水之惰性氣體。
  10. 如請求項6所述的分解方法，其中，前述含氧氣體是空氣。
  11. 如請求項6所述的分解方法，其中，使還原劑與氧之莫耳比(氧/還原劑)為1.5以上，來使用前述廢氣與氧或含氧氣體。
  12. 如請求項6所述的分解方法，其中，前述觸媒層的溫度是在20~200℃的範圍內。
TW103126789A 2013-11-01 2014-08-05 具備分解機構之焊接裝置及分解方法 TW201519339A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013228492A JP5557951B1 (ja) 2013-11-01 2013-11-01 分解機構を備える半田付け装置および分解方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201519339A true TW201519339A (zh) 2015-05-16

Family

ID=51416930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103126789A TW201519339A (zh) 2013-11-01 2014-08-05 具備分解機構之焊接裝置及分解方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5557951B1 (zh)
TW (1) TW201519339A (zh)
WO (1) WO2015064166A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5946488B2 (ja) * 2014-04-10 2016-07-06 オリジン電気株式会社 ギ酸分解用装置における触媒活性診断方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3685139A (en) * 1969-03-10 1972-08-22 Garrett Corp Method of brazing
US3752642A (en) * 1969-03-10 1973-08-14 Garrett Corp Apparatus for brazing
JPS5522688B2 (zh) * 1974-12-13 1980-06-18
JPS55104634A (en) * 1979-02-07 1980-08-11 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Improved process for exhaust gas treatment by means of catalyst combustion system
JP3043435B2 (ja) * 1990-12-01 2000-05-22 松下電器産業株式会社 リフロー半田付け装置およびリフロー半田付け方法
JP3409679B2 (ja) * 1998-02-06 2003-05-26 神港精機株式会社 半田付け装置
JP3378852B2 (ja) * 1999-12-20 2003-02-17 富士通株式会社 加熱溶融処理装置
JP5424201B2 (ja) * 2009-08-27 2014-02-26 アユミ工業株式会社 加熱溶融処理装置および加熱溶融処理方法
JP5378190B2 (ja) * 2009-12-14 2013-12-25 三菱電機株式会社 はんだ接合装置
JP5885135B2 (ja) * 2010-07-23 2016-03-15 アユミ工業株式会社 加熱溶融処理方法および加熱溶融処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015085379A (ja) 2015-05-07
JP5557951B1 (ja) 2014-07-23
WO2015064166A1 (ja) 2015-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI602615B (zh) Formic acid decomposition device and formic acid decomposition method
US20110206585A1 (en) Metal recovery method, metal recovery apparatus, gas exhaust system and film forming device using same
JP2007125578A (ja) リフロー装置、リフロー方法、および半導体装置の製造方法
US20160379723A1 (en) System for purifying a gaseous medium of hydrogen and method for the use thereof
JP6554788B2 (ja) 半導体装置の製造方法
CN107708842A (zh) 脱硝装置及脱硝方法
TW201519339A (zh) 具備分解機構之焊接裝置及分解方法
JP6427378B2 (ja) アンモニア溶解水供給システム、アンモニア溶解水供給方法、およびイオン交換装置
JP6069626B2 (ja) 発電の際の電力及び排ガスを利用する半田付け装置及び半田付け方法
JP4126219B2 (ja) 成膜方法
JP5687755B1 (ja) 半田付け装置及び接合部材の製造方法
JP6069631B2 (ja) 発電の際の電力及び排ガスを利用する半田付け装置及び半田付け方法
TW200908188A (en) Gas supply system for semiconductor manufacturing apparatus
JP6058523B2 (ja) 半田付け方法及び半田付け装置
CN114901414B (zh) 氧化物已去除部件的制造方法以及氧化物去除装置
JP2021127273A (ja) 六フッ化モリブデンの製造方法及びモリブデンの表面の酸化被膜の除去方法
JP6606675B2 (ja) 加工装置に電力及び不活性ガスを供給可能な発電装置及び加工システム
JP2011124457A (ja) はんだ接合装置
JP3815815B2 (ja) 半導体装置の製造方法および排ガス処理装置
WO1993024267A1 (en) Method of forming oxide passivation film at weld portion and process apparatus
JP5946488B2 (ja) ギ酸分解用装置における触媒活性診断方法
JP2023055466A (ja) 焼鈍炉、焼鈍方法
JP4880236B2 (ja) 高純度シリコンの製造方法
US6905665B2 (en) Method for purifying carbon monoxide
JP3723332B2 (ja) 三フッ化窒素ガスの処理方法およびそれに用いる装置