TW453145B - Method and equipment for manufacturing electronic circuit board - Google Patents

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453 1 4 5 A7 B7 五、發明說明（！） {請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 本發明係有關於一種將L S I、零件等安裝到電子電 路基板之電子電路基板之製造方法，特別是有關於一種利 用不含有P b之B i系焊錫來安裝之電子電路基板之製造 方法。該焊錫合金可以應用在將L S I等的電子零件連接 到有機基板等之電路基板上的情形，而是一在以往2 2 0 〜2 3 0°C之焊接中所使用的P b — S η共晶焊錫的代替 品。 在S η — P b共晶焊錫中所包含的P b ，則會有污染 地球環境，以及對生物造成惡劣影響的問題。該地球環境 的污染則是考慮爲P b會因爲雨等而溶出所引起。而P b 的溶出，則最近有因爲酸雨而加速的傾向。因此，爲了要 減少環境污染*則必須要使用不含有P b之低毒性的焊錫 合金，以作爲大量被使用之上述S η — P b共晶系焊錫的 替代材料。两此可以藉由Sn—Ag_Bi系焊錫、Sn 一 Ag_B i_Cu系焊錫合金等之含有B i等之不含有 P b的焊錫合金而達成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'< 然而該含有B i等之不含有P b的焊錫，則在接縫部 會產生剝離，而有欠缺信賴性的問題。又，在修正時，會 有周邊的連接部（不需要修正）也會被加熱，而導致強度 降低以及發生剝離的問題。 亦即，當使用不含有P b之B i系焊錫時，則在焊接 印刷電路基板後，已知有基板之C u著陸部（land )與焊 錫產生剝離之被稱爲lift off的現象。該lift off則顯示是 因爲S η — B i系焊錫之B i的偏析所造成（電路安裝學 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -4- A7 4 53 1 4 5 ____B7___ 五、發明說明（2 ) 術演講大會演講論文集、P67、平成10、 3、 24) 。但是其機械原理非常複雜，而沒有明確地加以說明。又 ，藉由水、水蒸氣噴霧實施急冷而防止發生剝離（lift off ·)的方法，則記載於平成1 0年4月27曰之日刊工業新 聞中。 因此，本發明的課題在於防止低熔點之不含有P b的 焊錫Sn-Ag-B1系等之連接部發生強度降低與剝離 的情形，又，在修正時，可以防止在周邊的連接部（不需 要修正）發生強度降低以及剝離的情形。亦即，當以一般 的reflow過程，利用不含有P b之B i系焊錫進行焊接時 ，則在焊錫與C u著陸部（land )之間會發生剝離。而若 可以防止產生該剝離時，則可以在與以往之S η — P b共 晶焊錫相同的溫度下進行焊接。但是若是單純地實施急冷 時，則會有對_焊錫、零件造成損壞，以及因爲冷卻液所導 致之惡劣影響（特別是接點腐蝕等）的問題發生。 本發明的目的即在於提供一種在不發生該剝離（lift off )現象的情形下，不讓接縫的焊錫發生裂痕，緩和對於 零件等的熱衝擊，而防止連接器部被弄髒、腐蝕之電子電 路基板之製造方法以及製造裝置。 本發明，爲了要達到上述目的，其主要係針對一利用 含有B i之不含有P b的焊錫，而連接電子零件與電路基 板之電子電路基板的製造方法，其特徵在於；以約1 〇〜 2 0°C/s的冷卻速度來冷卻該焊錫，而將該電子零件與 該電路基板加以連接。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----*--------i.-------- 訂 *--------線 <請先閲讀·-·«」面之注意ί項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 53 1 4 5 A7 _____B7 五、發明說明（3 ) 又，其主要係針對一利用含有B i之不含有P b的焊 錫，而連接電子零件與電路基板之電子電路基板之製造方 法，其特徵在於：以約1 0〜2 0°C/ s的冷卻速度，從 •該焊錫之液相線溫度附近冷卻到固相線溫度附近，而將該 電子零件與該電路基板加以連接。 又，主要係針對一利用含有B i之不含有P b的焊錫 ，而連接電子零件與電路基板之電子電路基板之製造方法 ，其特徵在於：以約1 0〜2 〇°C/s的第一冷卻速度， 來冷卻從該焊錫的液相線溫度附近到固相線溫度附近爲止 的溫度領域之後，則以較第1冷卻速度爲慢的第二次冷卻 速度，將該電子零件與該電路基板加以連接。 又，上述第二冷郤速度爲0.1〜5°c/s。 又，主要係針對一利用含有B i之不含有P b的焊錫 ，而連接電子零件與電路基板之電子電路基板之製造方法 ，以約0 . 1〜5°C/s的冷卻速度來冷卻該焊錫之固相 線溫度附近以下的溫度領域。 又，上述的冷卻是藉由空氣、惰性氣體、噴霧液、蒸 氣、液體、液態氮、乾冰等最高爲室溫的冷媒來進行。 又，上述惰性氣體爲液態氮、乾冰、或包含液態氮、 乾冰之其中任一者的混合體。 又，藉由噴霧或是淋浴來供給氟化液等至少在室溫以 下的助熔劑（flux )洗淨液而進行冷卻。 如此一來，若是以1 0〜2 0°C/s實施急冷時，即 使是利用含有B i之不含P b的焊錫來連接電子零件與電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I— I ---- 又-I i ! I 訂 * I I ! I !線 - (請先閲讀背面之沒意事項再填寫本頁) -6 - 4 5314 5 A7 B7 五、發明說明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 路基板，則經實驗已經確認出在焊錫不會發生裂痕等=亦 即，藉著以1 〇〜2 o°c/ s實施急冷，已經確認出可以 提供一種連接不良情形少之電子電路基板之製造方法。 _ 又，若是在固相線溫度以下，以0 . 1〜5°C/s慢 慢冷卻時|即使是利用含有B i之不含有P b的焊錫來連 接電子零件與電路基板，則經實驗已經確認出因爲從固相 線溫度到室溫爲止的溫度差所產生之應力會被緩和，而不 會發生裂痕。亦即，藉著在固相線溫度以下，以0 . 1〜 5 °C / s慢慢冷卻，已經確認出可以提供一種連接不良情 形少之電子電路基板之製造方法。 更者，藉著將該2個之急冷與徐冷組合在一起，可以 製造出綜合上優良之電子電路安裝基板。 造成上述接縫部發生強度降低與剝離的原因，如下所 述，則是由i會偏析在與C u著陸部相接之焊錫的界 面，因而使得C u與S η的接合變得困難之故。 (1 )、在焊接後的冷卻過程中，由於基板的熱容量 較導線爲大，因此，基板會較導線慢慢被冷卻" 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (2)、從Sn— Ag — B i合金的相圖可知，液相 線溫度與固相線溫度相差數1 0度。 ¢3)、由於基板之Cu著陸部（land )的溫度高， 因此最後的凝固會在界面上發生，而導致B i偏析於界面 〇 (4 )、根療觀察以及分析的結果，可知對於發生強 度降低的接點部（」〇int solder )而言’Bi的結晶會呈層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） 4 53 1 4 5 A7 B7 五、發明說明（5 ) 狀地偏析在界面上。而此會破壞接合性良好之C u與s η 的接合，而會讓接合性差的Bi與Cu發生接觸。 因此，爲了要防止該些情況發生，在冷卻過程中，藉 '著在較以往爲短的時間內實施冷卻，可以減少界面與接點 部之其他部分的溫度.差，而能夠防止B i發生偏析。 又，在修正時，之所以會在周邊的連接部（不需要修 正）發生強度降低以及剝離的情形，是因爲當對應該要修 正之接點部加熱時，則連周邊的接點部也會被加熱，而部 分地熔融，而在冷卻過程中會發生上述的問題之故。 爲了要防止剝離，若是將冷卻速度設成1 0°C/s時 ，則可知不管B i量的多少，在最終溫度是室溫，或是 1 0 0 t皆不會發生剝離情形。亦即，一般可知最好是實 施急冷到凝固結束的固相溫度爲止。但是當考慮到縮短過 程的時間，而_想要早一些冷卻到室溫時，則由於會因爲短 時間之急劇的溫度變化，而作用大的熱應力，因此當焊錫 脆落時（例如含有1 5 %的B i )，則可知在接點部的焊 錫會發生裂痕。實施急冷而發生剝離的主要原因，則是在 於短時間的溫度變化。在此，爲了要減少熱應力的發生， 乃在固相線溫度以下，藉著慢慢冷卻，可以緩和應力。因 此，最希望的過程係在冷卻時，從液相線附近到固相線溫 度爲止作急速的冷卻，而在短時間內讓其凝固，之後則慢 慢冷卻，藉此，可以一邊釋放應力，而一邊冷卻。 因此，在藉由短脈衝的光束（雷射光、紅外線、微波 等），針對接點部局部地進行加熱（急熱•急冷），可以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇χ297公釐） 背 之 項 再 填 窝 本 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- A7 453 1 4 5 B7 五、發明說明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 防止B i發生偏析。亦即，藉由脈衝光束來加熱，可以在 短時間（數m s )內急速地加熱到高溫，且能夠局部地加 熱。由於局部的加熱，因此，當結束雷射照射時，可以藉 •由對周邊的熱擴散1而在短時間內進行冷卻。亦即，雷射 加熱可以實施急熱、急冷的過程。因此，可以將基板保持 在例如較熔點爲低的狀態，在藉由照射雷射而藉著急熱被 熔融後，藉著熱擴散實施急冷，可以消除B i產生偏析， 而能夠防止剝離（lift off )情形。 又，藉由檢查裝置來測量由一般的方法所製作出之焊 錫的連接狀態，且根據該情報，將光束照射到不良的部分 ，藉著急熱急冷，可以修復其連接狀態。 經濟部智慧財產局員工湞費合作社印製 首先請參照第2圖來說明剝.離（lift off )現象的機械 原理。第2圖、第3圖係表貫通孔（through hole)斷面在 著陸部的裂痕，第4圖、第5圖係表根據SEM(掃描型 電子顯微鏡）來觀察焊接部之外觀的情形，係表著陸部的 剝離（lift off )狀態。第6圖係表將形成有第2、3圖之 C u墊（pad)的貫通孔，與插入到該貫通孔之C u導線（ lead )加以連接的例子加以模型化的情形。 如第6圖所示，發生剝離的原因，是因爲在基板之原 度方向的熱膨脹係數的差顯著地較導線（端子）爲大，而 有因爲從開始收縮之焊接部的固相線溫度到室溫爲止的溫 度差所引起的情形①、在冷卻時因爲焊接部凝固的時間差 所引起的情形（②—1 )，由於零件側爲金屬，如圖中所 示，在接點前端部會最先凝固，而會拉伸未凝固的部分， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9- A7 453 1 4 5 _____B7__ 五、發明說明（7 ) 隨著其間之基板的收縮，而有著陸部容易剝離與B 1集中 在著健部的情形（②一 2)(有形成呈成物（Bi)的情 形與即使是未形成生成物（Bi)，也會因爲Bi的影·響 而導致強度降低的情形）。此外，（②_ 1 )係由於液相 線與固相線的溫度差，以及凝固過程所引起，（②_ 2 ) 係由於B i的偏析所引起。 接著，爲了要了解不含有P b之B i系焊接部的剝離 現象，乃針對將B i量當作參數，而混入到Sn — 3重量 % Ag (以下只稱爲Sn_Ag)之焊接部進行各種的 實驗，且從資料與材料物性値來考察現象。 剝離實驗用樣本乃是將D I P ( Dual Iuline Package )的端子以6層的形式而插入到1 . 6 t的玻璃環氧基板 之貫通孔內，塗上在松脂（rosiz )放入少許的酸之助熔劑 ，且浸漬在焊_錫槽內，改變接頭的冷卻速度而製作出。改 變冷卻速度的實驗，則是在容易進行實驗的大氣以及水（ 熱水）中進行。冷卻速度則是以耐熱貼帶，將熱電偶前端 固定在著陸部上而加以測量。焊接條件，則是針對所有的 組成爲2 5 0 °C，而爲3秒鐘。基板的孔徑爲1 . 0 m m ，著陸部直徑爲1 . 6 m m。而以低倍率的電子顯微鏡來 觀察剝離時的外觀，將著陸部周邊之剝離部的長度當作尺 度。 第1圖係表當在Sn_3Ag焊錫中加入〇 ，2 ，4 ，7，10，1 5%的B i量時的B i量與發生剝離之剝 離部的長度（裂開長度）的關係。可和在通常之流動焊接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐〉 1 I I . II — I I I — — — — — — ·1111 — I — f r (請先閱讀賞面之注—項再填寫本頁》 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 -10- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 53 1 4 5 A7 ______B7__ 五、發明說明（8 ) (flow soldering )中之冷卻速度爲l°C/s (黑色圓點） 左右時，所有的組成皆會發生剝離。 接著爲了要大幅地改變冷卻速度，乃在剛完成焊接後 _，將其浸漬在水（室溫）以及熱水（1 0 0 °c )中，再力口 以冷卻的過程中實驗。在水以及熱水中，可以在5〜40 r/s的範圍內改變。根據該實驗，可知在冷卻速度爲 1 0〜2 0°c/s的熱水冷卻（黑色四方符號）下不會發 生剝離，且連外觀（不發生裂痕）也優越。又，在冷卻速 度約4 0°C/s (黑色三角形符號）的水冷卻中，可知雖 然不會發生剝離，但是在外觀上卻不如在熱水冷卻時好。 亦即，當冷卻速度爲4 0t：/s時，由於冷卻速度太快， 因此會產生裂痕，而不實用。 此外，愈是加快冷卻速度，愈是能夠防止B i發生偏 析。 _ 如上所述，爲了要抑制成爲剝離之一個主因的B i的 偏析，雖然最好是加速冷卻速度，但是可知爲了要抑制焊 錫的裂痕，則冷卻速度最好是較4 0 °C / s爲慢。又，由 於藉由急冷，可以消除焊錫凝固的部分的時間差，因此可 知可以解決第2圖〜第6圖所示之②的主因。

另一方面，當爲Sn - 3Ag時，即使B i不存在， 之所以也會發生剝離，則是因爲第2圖〜第6圖所示之① 的主因所致。可知若是無法耐得住因爲從2 2 1 °C到室溫 爲止的溫度差大所造成的大的熱應力，則會產生剝離情形 。亦即，由於在基板之厚度方向的熱膨脹係數（7 ◦ X 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210* 297公釐） ----------— I— .in--------訂!—線！ - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 - A7 453145 __________B7_ 五、發明說明（9 ) 10_6/°c) ’相較於導線材料（42合金：4X10 — 6 /°C)' Cu 系：17xi〇-6/°c)，焊錫（2〇x (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 0_6/°C)皆遠來得大，因此可知在焊錫在2 2 1°C下 •開始凝固到下降到室溫爲止，基板會在厚度方向大大地收 縮。因此’爲了要抑制成爲剝離之一主因的熱應力，可知 在焊錫的固相線溫度以下，要以〇 . 1〜5 °C / s慢慢地 冷卻。 接著第8圖則更明確地表示第1圖、第2圖的結果， 係表示Sn— Ag_B i系焊錫組成與物性値、熔融特性 、強度等之關係。圖中之3元共晶（Sn_lAg — 57 B i )的比例，如第7圖所示，如觀察將1 5%的B i放 入Sn — 3Ag的組織（粗大的Sn晶與微細的Sn_ lAg — 57B i的3元共晶）般，求取在示差熱（ DCS)曲線中之1 37°C的3元共晶（Sn-lAg-57B i )之反應領域的面積Q1 ，將由3元共晶的 D C S所得到的面積Q 0當作1 0 0%，而求取兩者的面 積比。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第4圖所示，在B i在7 . 5%以上時’則界面的 強度變小（②_ 1 )，而會有3元共晶存在。又’連液相 線與固相線的溫度差△ T (①）也會增加’而容易發生剝 離。但是若成爲大量含有B 1的3元共晶（Sn — lAg —5 7B i )時，由於溫度差ΔΤ變無’且從①之模式下 之固相線溫度（1 3 7 °C )到室溫（2 0 °C )爲止之溫度 差變小，因此不會發生剝離。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） -12- 4 53145 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（10 ) 另一方面，對於B i少的組成，例如2 %左右，則即 使冷卻速度在1 0°C/s以下，也大約可以得到良好的結 果。亦即，對於B i少的組成，其固相線溫度會變高，而 '導致液相線與固相線的溫度差也會變小，且接合界面的強 度也會變高。因此，由於處於難以發生剝離的狀況下，因 此，冷卻速度也可以在5 °C/s左右。由此可知，剝離（ 丨ift off )乃和液相線與固相線的溫度差、冷卻速度、界面 的強度的相互關係有關，當然也會受到組成的影響。 而造成接合界面之強度降低的原因即因爲B i量而不 同。由第1圖所示，可知曲線是以4〜6%B i左右爲邊 界而折彎。而推測以該彎曲點爲邊界，現象會不同。在該 彎曲點以上，由於存在有大量（5 7%)含有B i的3元 共晶，因此’ B i會彼此結合而粗大化，而推測會沿著界 面發生偏析'當本來難以和C u發生反應的B i集中在 C u界面時，則很淸楚地由於沒有與c u的密著力，因此 容易發生剝離。 另一方面’當B 1在該彎曲點以下時，亦即爲熔點較 高的焊錫時，則在界面無法觀測到均勻的B i相。但是， 即使是B 1少的焊錫時，則在最後凝固的著陸部（Und ) 界面上，可推測出凝固的過程*雖然偏析在界面的B i的 量會變沒有*但是B i卻會集中在界面附近。結果，第4 圖的B i會成爲在〇〜彎曲點中之強度降低的原因== 當在該範圍内B 1增加時，雖然顯示出強度會呈直線 地下降，在該範圍內，在接合界面中的B i會是一無法進 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210*297公爱） — — — —— — — — — — — — ,ΐΛ ·1111!1 ·11111111 I f <請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- a 53 1 4 5 A7 '____ B7___ 五、發明說明（11 ) (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 行X Μ A分析的情況，而視爲不是B 1發生偏析，而此對 於S η — P b系焊錫而言，可以確認出在焊錫中的B i的 存在會妨礙到與C u - S η形成化合物，遂成爲造成強度 降低的一個原因，又可以確認出界面強度會隨著焊錫之 B i含量的增加而減.少。（低本等：電路安裝學會誌， Vol.10、 No.6(1995、 9))，此時，則 視爲類似的情形。亦即，隨著B i的增加，可以推測出在 界面中，在分子位準（level )極薄的層中’Cl!與Sn之 接合部會變少，而會造成強度降低。焊錫的膨體（bulk ) 材料，由於D C S曲線中之3元共晶的存在的有無，雖然 會因爲昇溫、冷卻的溫度斜率而異，但幾乎會出現在其附 近，因此可以推測爲具有一連串的相關性。而在界面之 B i的邊界値則非常的微妙，由於熱處理，有無老化（ aging )對於p散也會帶來極大的影響，因此推測出多少有 些偏差。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 由以上的實驗結果可知，消除剝離情況之製程的條件 ，最好是藉著以1 0 — 2 0 °C / S急冷到凝固結束之固相 線溫度爲止，而避免B i析出到界面，亦即，藉著將B i 分散於焊錫中，可以防止因爲B i偏析在界面而造成強度 降低。藉此，經由實驗可以確認出本來被析出在界面上的 B i層即會消失，而藉由急冷使得B i分散在焊錫中的寬 廣範圍內。又可以確認在焊錫不會發生裂痕。 另一方面，因急冷而引起缺陷的主要原因即在於短時 間的溫度變化。在此，可知爲了要減少熱應力的發生’因 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14- 4 53 14 5 A7 B7 五、發明說明（12 ) 此，藉著在固相線溫度以下，以0 . 1〜5 °C / S慢慢冷 卻，可以緩和因爲短時間的溫度變化所造成的應力。 但是，由於冷卻速度也會與基板的熱容量有關，因此 •，爲了要提高冷卻效果，因此必須要以固相線溫度以下的 冷媒來進行冷卻。特別是當冷媒爲氣體時，由於氣體的熱 容量小，因此，在提高冷卻效果時，雖然要將溫度降低到 室溫以下，但是爲了要不提高在初期時的冷卻效果，因此 無法實施急冷。即使是在最初的階段使用較室溫爲冷的氣 體，也會減少因爲對於零件、基板的熱衝擊所造成的惡劣 影響。利用氣體的優點則有不會破壞到在焊接後會被被覆 ，而形成作爲保護膜的助熔劑，以及不會對連接器內部的 接點部等造成影響。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之江意事項再填寫本頁》 因此，最好的過程，係在冷卻時，急劇地從液相線附 近冷卻到固相_線溫度爲止，而在短時間內讓其凝固，之後 ，則藉著慢慢地冷卻，一邊釋放應力，而一邊冷卻。就冷 卻性能來看，理想的冷媒爲液體，而在焊錫的固相線溫度 附近具有沸點者，其冷卻性能最爲理想，當爲氟化液時， 則可以某種程度選擇材料。藉著從液體急速地成爲蒸氣， 可以奪走潛熱，而獲得冷卻效果。 對於B i較7 . 5%爲多的系而言，由於會析出3元 共晶，因此，此時的固相線溫度爲1 3 7 °C。爲了要提高 冷卻效果，則同樣地，在不對基板以及零件等造成熱影響 的範圍內，可以降低冷卻溫度。但是，焊錫本身的機械性 質，特別是伸展率，由於對於B i的變化，顯示出與第8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -15- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5314 5 A7 ____B7_____ 五、發明說明（13 ) 圖所示之界面強度特性大致上相同的傾向，因此’對於 B i多的組成，即使是藉由基板、零件的尺寸、構造來避 免剝離（lift off )的情況1則也會出現焊錫本身的裂痕（ '粒界裂痕）、S η結晶粒界的缺陷（發生微孔（micro void )的問題。當爲1 5 % B i的焊錫時，即使是將其浸漬到 1 0 0 °C之熱水的急冷的情形（1 0 °C / s ) ’則不限於 在第9圖〜第1 0圖所示之水中的情形，同樣地在焊錫也 會發生裂痕。其原因是雖然大的應力會藉由整個焊錫而獲 得緩和，但是當B i多時，則是一由焊錫本身之機械特性 惡化所引起的缺陷。因此，對於B i多的系而言，爲了要 接近理想的過程，則必須要急冷到固相線，然後再慢慢地 冷卻。當爲放入15%的B i的焊錫時，當確認在100 °C下與在利用的油（silicon oil )之1 3 7 °C下的急冷效 果時，則1 37 °C即使是在外觀上也較爲優越。 另一方面，當爲放入7 . 5%以下之4%的B i的焊 錫時，則雖然固相溫度爲2 0 0 °C，但是在1 0 0 °C的熱 水中（10°C/s)，或是在室溫的水中（40°C/s) ，均可以防止發生剝離，且看不到裂痕（粒界裂痕）、以 及微孔等的缺陷。但是當比較兩者的外觀照片時，則對於 B 1少的系而言，浸漬到1 〇 〇 °C的熱水中（第5圖的中 間），則顯然較將其浸漬在水中的情形（第5圖的下方） 爲優越。 因此，對於B i少的系而言，爲了要提高冷卻效果， 則不受限於固相線溫度，而可以降低到較其更低的1 0 0 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --- I------- ΪΛ. 111!1 訂·! 1·線 1' <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16- 453 1 4 5 a? __I_ B7 五、發明說明（14 ) 〜1 5 0°C的溫度。難以發生缺陷的原因，則可以推測爲 因爲膨體（bulk )焊錫之機械特性優越使然。亦即’ B i 愈少，愈可以得到良好的接縫。 當爲洗淨助熔劑之方式時，則對於在焊錫的固相線溫 度附近或是B 1少的系而言’以噴霧或淋浴來供給氟化液 ，而藉著在1 0 0〜1 5 0°C中實施冷卻，可以防止發生 剝離，藉此能夠同時期待洗淨與冷卻效果。在該洗淨·冷 卻過程中，則必須要有冷卻洗淨液的回收系統。而當爲洗 淨方式時，則助熔劑的成分必須要溶於洗淨液中。 當爲水或是水的噴霧時，雖然必須要使用水溶性的助 熔劑，但是半途而廢的洗淨會造成問題。當爲水時，雖然 是低成本，但由於髒物會附著到連接器等的接點以及會有 腐蝕、生銹的問題，因此構造上會被限制。 雖然不用_對助熔劑洗淨已成爲主流，但是當爲不用洗 淨的方式時，則最好冷媒係使用經冷卻的空氣、或是用於 防止在高溫下之氧化的氮氣|而從基板的兩面吹附•最初 則吹附經冷卻的空氣或是氮氣，當到達焊錫的固相線溫度 時，則藉由一般的空氣慢慢地冷卻，也可以不破壞到助熔 劑保護膜、以及不會對基板、零件等造成熱衝擊。冷媒， 若是使用液體、例如水時，則助熔劑的被覆保護膜會因爲 高溫的水、淋浴、噴霧水而局部地被破壞，當造成附著不 均勻時，則會導致絕緣性惡化，而成爲一麻煩的問題。而 在助熔劑的被覆上，則必須要使用一不會造成裂痕的冷卻 方法。當使用水時，則重要的是讓水瞬間蒸發，而不要讓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) SJ.· ，線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 453 14 5 A7 B7 五、發明說明（15 ) 雜質留在接點部，而若是考慮到裂留物的影響，則必須是 一連純度也要考慮到的過程。 浸漬到液體內的方法，則主要是一冷卻焊接兩側的方 •式。當使用連接器時，由於爲了要不讓液體進入到連接器 之中，則也可以利用與焊接同樣的做法，將焊接面浸漬到 液體內。又，此時，零件側，則可以將氣體、噴霧、淋浴 等組合在一起。此外，則必須要將液體的溫度管理成一定 a 接著，第1 5圖係表示將流動焊接（flow soldering ) 應用到double web之氮氣環境中的情形。1爲氮氣室單元 ，而已經搭載了附設有端子8之零件7的印刷基板6 ，則 經由一次噴嘴9以及二次噴嘴1 〇 ，而移到冷卻過程的斷 面（上方）、平面圖（下方），係表示使用Sn — 3Ag 一 7 5 B i_ (液相線爲2 1 0 t、固相線爲1 8 8 °C ) 之情形的例子。在剛對基板實施流動焊接後，爲了要不攪 亂氮氣環境的氣流而讓其急冷，則在爐與冷卻機構之間設 置熱遮蔽板3的簾幕，在其前端則設有耐熱性的薄膜1 5 ，且設計成不全阻礙到搭載零件的通過。而從冷卻器導入 到熱遮蔽板之間，以及之後的冷卻板2之間的冷卻空氣5 、4 ，則從噴嘴14流出。由氮氣室1出來的氮氣11 ， 則藉由被吸引到上側以及下側（一部分也混入有由熱遮蔽 板出來的氮氣，或是空氣5)，可以提高冷卻效果。由熱 遮蔽板之間出來的氮氣、或是空氣、以及由冷卻板之間出 來的空氣，當存在有基板時，則成爲一主要在兩側1 2被 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） !!! — · i. !訂 *!!1 !線 ^ <請先Μ讀背面之注$項再填寫本Ϊ ) -18 - 453 1 4 5 A7 ___B7_ 五、發明說明（16 ) (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 吸引之構造。1 3爲通過各部分時之在基板之著陸部（ land )的溫度，焊接部爲2 4 5°C，而在剛通過熱遮蔽板 3後，則成爲配合焊錫之液相線溫度的2 1 0°C。在通過 +冷卻板的時刻，則成爲較焊錫之固相線溫度的1 8 8 °C爲 低的1 8 0 °C左右。此外，根據樣本，即使是冷卻到 1 5 0 °C ( 1 3 7 °C以上），也會有效果。期間，則藉著 以1 0°C/s進行冷卻，可以防止發生剝離。在第1 5圖 的下方則表示有溫度（t )與時間（s )的曲線。在被實 施急冷之A點的位置處的基板著陸部的溫度斜率成爲1 〇 °C / s。此外，當出現3元共晶時，則必須考慮將1 3 7 °C設作固相線溫度。爲了要提升冷卻性能，則降低冷媒溫 度、增加流量、以及放慢基板的速度皆有效。而在急冷時 ，則將冷媒設成液體會有效果。當設置以一定的溫度而保 持的區域（zone )時，由於對流體（flow )部之攪亂的影 響變沒有，因此會變得容易實施急冷。此外，在1 8 0°C 以下，由於必須要一邊緩和殘留應力、應變，而一邊進行 冷卻，因此要以大約1 °C / s來慢慢冷卻。藉此，可以得 到健全的接點。對於其他的焊錫組成，以同樣的方法，也 可以配合焊錫的熔融特性來防止發生剝離。 第1 6圖係表導入到未使用氮氣之助熔劑不洗淨的過 程中的例子，係表示以熱遮蔽板3爲邊界，而浸漬到沸點 高的氟化液1 7中加以冷卻的模型，而可以對零件7吹附 氮氣、空氣16/或是以噴霧或是淋浴的方式來散佈氟化 液。而可以連續的流程來進行，且氟化液的流動槽，則可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -19 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 453 1 4 5 A7 B7 五、發明說明（17 ) 以藉由冷卻機而保持在一定的溫度。基板的溫度控制過程 *則可以採用與第5圖所示之同樣的做法。此時’當取代 氟化液而改用水時，則溫度管理以及雜質管理會變得重要 〇 藉著導入在流體中的急冷過程，則連對於到達已經被 接合之再流平（reflow )接點的流體的急冷效果的影響也 可以期待。由於藉著急冷實施再流平（reflow )，可以防 止在接點產生B i的偏析情形，因此可以期待提高信賴性 〇 此外，到目前爲止，雖然是以Sn_Ag — B i系之 不含P b的焊錫爲一例加以說明，但是由於剝離（丨ift off )的現象，即使是對於沒有B i的系而言，由於也會因爲 液相線與固相線的溫度差所引起，因此，對於其他之S η 系’例如 Sn — Sb 系、Sn — Cu 系、Sn — Zn 系、 S η- I n系，則也會發生，因此，當然也可以採用同樣 的對策，以及手法。又，當然，Ag也不限定在3% = 第1 7圖係表利用雷射光束照射局部地使焊錫接點部 急速加熱，且藉由將熱移到周圍之非照射部的急速冷卻， 而用來防止B i偏析到接點界面的裝置。 第1 7圖中’從雷射振盪器1 9所發出的雷射光，則 被檢流鏡（galvano ) 20以及21反射，而藉由半鏡（ half mirror ) 2 2被反射，藉著接物鏡2 3而集光在試料 台2 4上的試料。此時的試料則使用將零件2 7搭載在電 子電路基板2 5 ’而以p b自由焊錫弄溼導線等者，而將 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------!1· .*--— — — — — 訂· ！ ！ !線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -20- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印*·1衣 4 53 1 4 5 A7 __B7 _____ 五、發明說明（18 ) 雷射集中照射在該焊錫接點部分2 6，將其加熱。 試料台2 4以及試料，則來自照明燈3 1的照明光會 被凹面反射鏡3 0所反射，且經由透鏡2 9，爲半鏡2 8 '所反射，而投光到試料上加以照明，該散光，則經由設在 半鏡2 2之上方的成像透鏡3 2，而成像在檢測用攝影機 3 3的攝影面3 4之上，而檢測•辨識裝置3 5會將來自 檢測用攝影機3 3的畫像信號顯示在顯示器3 4之上，而 辨識試料的位置•形狀、零件的位置•形狀、焊錫接點部 的位置形狀等，且將畫像資訊信號送到C P U 4 0。檢流 鏡驅動•控制部3 7，則會驅動及控制檢流鏡2 0以及 2 1 ，而調整雷射光束的方向。雷射電源·控制部3 8係 一進行雷射振盪器1 9之驅動以及輸出控制者。試料台驅 動。控制部3 9則是一進行試料台2 4之驅動以及控制者 〇 上述C P U 4 0係一用來控制整體的系統者，除了接 受來自檢測•辨識裝置3 5的畫像信號外，也將控制信號 送到試料台驅動·控制部3 9、雷射電源·控制部3 8、 檢流鏡驅動·控制部3 7，而將雷射照射到試料之應該要 照射的位置。 在此，雷射振盪器1 9例如係一脈衝Y A G雷射， A r雷射等，而根據控制照射脈衝數或是反覆數，或爲其 驅動控制部4 2所驅動•控制之透過率可變過濾器4 1 ， 可以控制透過強度。 又，43爲半鏡、44爲成像透鏡、45爲熱影像（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -----.1--Γ I---(·----- 訂·！ (請先閱讀背面之泫意事項再填寫本頁> -21 - A7 453145 ____B7__ 五、發明說明（19 ) thermal image )檢測部、4 6爲其控制.顯示裝置，係一 可以畫面來顯示試料面之溫度的2次元分佈的裝置。藉此 ，可以得到試料的畫像，且將其溫度分佈情形顯示在顯示 器4 7上。因此，可以即時地測量出雷射照射部以及其周 邊的溫度。又，4 8爲預熱用的紅外線燈或是雷射，藉由 C P U 4 0的控制而發出紅外線或是雷射光，且藉由透鏡 4 9而集光，而照射到焊錫接點部2 6，對其實施預熱。 第1 8圖係表將第1 7圖所示的雷射照射系統設置在 一般的焊錫的再流平（reflow )裝置的裝置，係一將雷射 照射到在加熱爐中，藉由高溫的空氣氣流被加熱的試料上 者。亦即，讓已搭載了零件7的輸送帶52，在再流平（ reflow )裝置5 0之中移動’而藉由加熱器5 3來加熱基 板2 5。5 4爲冷卻用風扇、5 1爲從第1 7圖所示之雷 射裝置除去琴料台部分者。而藉由第9圖所示的裝置，而 依序進行一般的加熱器加熱、雷射光照射、以及利用風扇 來冷卻等。 第1 9圖係表利用圓柱透鏡2 3 a當作第1 7圖所示 之接物鏡2 3來使用，而得到線狀的集光部，且將其照射 在由多個焊錫接點部2 6 a所構成的列上，藉著讓該照射 部移動，而對多列的接縫部26a、 26b, 26c…… 進行急熱急冷處理的實施例。亦即，利用圓柱透鏡2 3 a 作爲接物鏡，將線狀的點1 9 b集光在大略是圓形的雷射 光1 9 b ，而一次對在基板2 5上的焊錫接點列2 6 a照 射。藉著將已經集光的線狀的點1 9 b相對於試料而移動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） II -!-----r;.-------1 訂·--I----•線 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 453 1 4 5 A7 _ B7 五、發明說明（20 ) ，可以一個個地照射焊錫接點部列2 6 b、26c ....... 而目έ夠進行筒速的照射。 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 1圖係表由接點部2 6 a a的斷面來看，藉由大 約大小爲接點部左右的集光點（spot ) 1 9 b a ，~次來 照射接點部的方式，而第2 1圖係表掃描微小的點狀或是 線狀點19bb，而照射接點部的方式。在第20圖、第 21圖中，25a爲基板斷面、27a爲零件27的導線 的斷面、2 6 a a爲焊錫接點部的斷面。如第2 0圖所示 1當集光光束點（beam spot ) 1 9 b a大時，則可以一次 照射整個接點部。 第2 2圖到第2 5圖係表縱軸爲溫度，橫軸爲時間之 接縫部之溫度變化的說明圖，係表藉由雷射照射來處理的 方法。 第2 2圖係表示一藉由一般的加熱爐來加熱試料，且 維持在較焊錫的熔點Tm低數度的溫度（例如低5度的預 熱），此外，則在時刻t 〇照射雷射，而一舉超過熔點 Tm »此時，則使用雷射的脈寬在1 m s以上者，雖然被 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雷射脈衝照射到的接點部會超過熔點，但是其他的部分則 幾乎不會被加熱。因此，在照射雷射脈衝後，則藉由到周 邊的熱擴散，而進行急速的冷卻，而回到熔點T m以下。 之後，則在一般的加熱爐中被慢慢冷卻的曲線。 第2 3圖係表示一以一般的加熱方式，使基板.溫度上 升，且將其維持在較焊錫Tm爲高的溫度，在冷卻時，在 即將成爲熔點Tm以下之前照射雷射脈衝，而在急冷時， 本紙張尺度適用+囤國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -23- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 53 1 4 5 A7 _____B7____ 五、發明說明（21 ) 則下降到T m以下的方法。 第2 4圖雖然是表示與第2 3圖相同的溫度曲線，但 是是一在冷卻時，反覆照射雷射脈衝數次，而反覆地急熱 急冷的方法。 第2 5圖係表示一根據藉由一般的加熱方式進行溫度 上升與冷卻，在暫時焊接後慢慢地冷卻，之後，則藉由雷 射加熱，而急速加熱到熔點T m以上，且急速冷卻的方法 〇 根據第1 2圖到第1 5圖所示的曲線，可以消除B i 的偏析，且能夠防止在低熔點之不含有P b的焊錫S η _ A g _ B i的連接部的強度降低以及剝離現象。 在以上的實施例中，係針對進行焊接的方法來說明。 但是即使是對於因爲B i之偏析等的原因而產生剝離’而 發生連接不良之接點的修正（repair )，則同樣也可以利用 雷射光。此時，如第2 2圖所示，將整個基板維持在較熔 點Tm爲低的溫度，且只將雷射照射到應該要修正之接點 部位置而加熱，而讓其超過熔點Tm，藉由急冷可以消除 偏析現象》 而在未被雷射光照射之周圍的焊接接點部，則未受到 任何的影響。 在以上的實施例中，雖然急冷的方法係採用利用雷射 光的裝置以及方法，但是當然紅外線、微波等的電磁波等 ，也可以根據同樣的原理而實現。 根據本發明，可以提高使用含B i之不含有鉛的焊錫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I — — — — — — — — I 1 I ΪΛ — — — — — — ^ ·ίι — — — — I Γ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -24- 須-委員明示，木衆修只矜是否變史原實質内容- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1^ 4|53 1 知“1B； (修 Μ) 五、發明說明（22 ) 的電子零件與電路基板之間的連接信賴性，而能夠提供連 接不A情況少的電子電路基板之製造方法。特別是藉著調 整在焊接時的溫度曲線，可以提高其連接信賴性，且提供 連接不良情況少的電子電路驻板之製造方法。 又，在修正時’不會對周邊的連接部（不需要修正） 帶來強度降低、剝離等的惡劣影響，而能夠進行修正。 阃面之簡單說明： 第1圖係表B i量與著陸部和焊接裂痕長度的關係。 第2圖係表位於玻璃環氧基板之貫通孔內的C u導線 與焊錫接點之斷面圖，係表示剝離現象與其機械原理。 第3圖係表第2圖之主要部分的放大圖。 第4圖係表第2圖所示之焊錫接點，以S e μ照片來 觀察時的外觀’係表不在著陸部（land )的剝離情形。 第5圖係表第4圖之主要部分的放大圖。 第6圖係表設有Cu墊的玻璃環氧基板的貫通孔、位 在該貫通孔內的C u導線、以及焊錫接點，係一與第2圖 呈對應的模型的斷面圖，係表剝離現象與其機械原理。 第7圖係表在B i系焊錫中所包含之B i Μ與物性値 、熔融特性、強度等的關係的說明圖。 第8圖係顯示Sn — Ag - B i系焊錫之B i量和物 性値、溶融特性、強度等之關係圖。 第9圖係表從溫度2 0 5 °C放入到室溫水中浸漬，而 經放置所得到之「焊錫接點」（貫通孔接點），以S e Μ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 政--------訂---------線 -25- 453 1 4 5 A7 B7 經濟部智慧財產居員工消費合作社印製 次照射接 五、發明說明（23 ) 照片來觀察時的外觀圖。 第1 0圖係表第9圖之主要部分的放大圖》 第1 1圖係表從溫度2 1 6 t浸漬在溫度1 〇 〇乞之 水中，經放置所得到之「焊錫接點」（貫通孔接點），以 S E Μ照片來觀察時的外觀圖。 第1 2圖係表第1 1圖之主要部分的放大圖。 第1 3圖係表從溫度2 1 6 °C浸漬在室溫水中，經放 置所得到之「焊錫接點」（貫通孔接點），以S E Μ照片 來觀察時的外觀圖。 第14圖係表第13圖之主要部分的放大圖。 第1 5圖係表氮氣環境對於流動焊接（fi〇w soldering )之應用例的斷面、平面圖。 第1 6圖係表對流動焊接之應用例的斷面圖。 第1 7圓係表本發明藉由雷射光束局部加熱（急熱、 急冷），而防止發生B1偏析之裝置的構成圖。 第1 8圖係表將本發明之雷射照射系統應用在焊錫之 r e Π 〇 w裝置的槪略圖。 第1 9圖係表取代第7圖的接物鏡，而是利用圓柱透 鏡來進行線狀光束照射之裝置的主要部分的槪略圖。 第2 0圖係表藉由大的集光點（s ρ 〇 t ) 點時的模式圖。 第2 1圖係表藉著微小的點狀或是線狀的光點來掃描 ，芭照射接點時的模式圖。 第2 2圖係表接點部之第1溫度曲線例，係表示在經 ---.11------------------訂--------I <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -26- 453 1 4 5 r Λ/ Β7 五、發明說明（24 ) 較熔點低數度的預熱後，以光束照射’讓其在短時間內熔 融凝固的方法的說明圖。 (請先閱讀背面之汶意事項再填寫本頁) 第2 3圖係表接點部之第2溫度曲線例，係表示以溶 點以上的加熱來連接，而在冷卻過程中照射光束，而賦予 急冷過程之方法的說明圖。 第2 4圖係表接點部之第3溫度曲線例，係表示藉由 多數脈衝照射，實施多階段之熔融•冷卻過程之方法的說 明圖。 第2 5圖係表接點部之第4溫度曲線例’係表示在進 行完通常的焊錫連接後，讓其加熱一再熔融一再凝固的方 法的說明圖。 主要元件對照表 1 氮氣室 2 冷卻板 3 熱遮蔽板 4 冷卻空氣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 冷卻空氣 6 印刷基板 7 零件 8 端子 9 一次噴流噴嘴 10 二次噴流噴嘴 11 氮氣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)AJ規格（210 X 297公f ) -27- 453145 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（25 ) 1 2 兩側 14 噴嘴 1 5 薄膜 16 空氣 17 氟化液 19 雷射振盪器 2 0 檢波鏡（galvono mirror 2 1 檢波鏡（galvono mirror 2 2 半鏡 2 3 接物鏡 2 4 試料台 2 5 電子電路基板 2 6 接點部分 2 7 零件 2 8 半鏡 2 9 透鏡 3 0 凹面反射鏡 3 2 成像透鏡 33 檢測用攝影機 3 4 攝影面 35 檢測•辨識裝置 3 6 監視器 3 7 鏡驅動·控制部 3 8 雷射電源·控制部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)/Vi規格（2丨0 X烈7公f ) --—-11 — — 1 — — — — I I I I I 1 1 - —— — — II I I . {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -28- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 453 1 4 5 A7 _B7 五、發明說明（26 ) 3 9 試 料 台 驅 動 • 控制部 4 0 C P U 4 1 透 過 率 可 變 cja Μ 濾器 4 2 驅 動 控 制 部 4 3 半 鏡 4 4 成 像 透 鏡 4 5 熱 影 像 檢 測 部 4 6 控 制 > 顯 示 裝 置 4 7 顯 示 器 4 8 紅 外 線 燈 4 9 透 鏡 5 0 re flow 裝 置 5 2 輸 送 帶 5 3 加 熱 器 5 4 冷 卻 用 風 扇 ---I -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中固國家標準（CNS)A4規格（210x^7公f ) -29 -

Claims (1)

1. 4 5J

   煩、請委員明示 >年J月^^所提之 經濟部智慧財產局員工消費合作私印製 修正本有無變更實質内容是否准予修正。 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第88 1 09 1 5 1號專利申請案 - 中文申請專利範圍修正本 民國90年3月修正 1 . 一種電子電路基板之製造方法，其主要係針對一 利用含有B i之不含有P b的焊錫，而連接電子零件與電 路基板之電子電路基板的製造方法，其特徵在於；以約 1 0〜2 0°C/s的冷卻速度來冷卻該焊錫，而將該電子 零件與該電路基板加以連接。 2 . —種電子電路基板之製造方法，其主要係針對一 利用含有B i之不含有P b的焊錫，而連接電子零件與電 路基板之電子電路基板之製造方法，其特徵在於：以約 1 0〜2 0 °C / s的冷卻速度，從該焊錫之液相線溫度附 近冷卻到固相線溫度附近，而將該電子零件與該電路基板 加以連接。 3 . —種電子電路基板之製造方法，其主要係針對一 利用含有B i之不含有P b的焊錫，而連接電子零件與電 路基板之電子電路基板之製造方法，其特徵在於；以約 1 0〜2 0°C/s的第一冷卻速度，來冷卻從該焊錫的液 相線溫度附近到固相線溫度附近爲止的溫度領域1之後， 則以較第1冷卻速度爲慢的第二次卻速度，將該電子零件 與該電路基板加以連接/ 4 .如申請專利範圍第3項之電子電路基板之製造方 法，上述第二冷卻速度爲〇 . 1〜5°C/s。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   項請委員明示年"/月^^‘^-M之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印' ίι·正本有無變更f内容是否准予修正。 AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 5 . —種電子電路基_板之製造方法，其主要係針對— 利用含有B i之不含有P b的焊錫，而連接電子零件與電 路基板之電子電路基板之製造方法，以約〇 s的冷卻速度來冷卻該焊錫之固相線溫度附近以下的溫度 領域。 6. 如申請專利範圍第1項到第5項之任一項之電子 電路基板之製造方法，係藉由空氣、惰性氣體、噴霧液、 蒸氣、液體、液態氮、乾冰等之至少在室溫以下的冷媒而 冷卻。 7. 如申請專利範圍第5項之電子電路基板之製造方 法，上述惰性氣體是一液態氮、乾冰、或是包含液態氮、 乾冰之其中任一個的混合氣體。 8 _如申請專利範圍第1項至第5項之任一項之電子 電路基板之製造方法，利用噴霧、或是淋浴供給氟化液之 至少在室溫以下的助熔劑洗淨液而加以冷卻。 9 . 一種電子電路基板之製造方法，其主要係針對一 利用含有B i之不含有P b的焊錫，將零件焊接在基板上 ，而製造出電子電路基板的電子電路基板之製造方法，其 特徵在於：針對上述焊錫照射脈衝束，以使焊錫產生急熱 急冷。 10. 如申請專利範圍第9項之電子電路基板之製造 方法，上述脈衝束利用雷射光。 11. 如申請專利範圍第9項之電子電路基板之製造 方法，上述脈衝束利用紅外線。 <請先«讀背面之注意事項再填寫本頁) '表 *------ 訂·！ ！11·線, •、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -2- 4

   煩請委員明示 > 年7>月^-日所提之 修瓜^-有無變更實t内容4古准予修正。 六、申請專利範圍 12. 如申請專利範圍第9項之電子電路基板之製造 方法，上述脈衝束利用微波。 13. 如申請專利範圍第10項之電子電路基板之製 造方法，在集中上述雷射光之際，可藉由圓柱形透鏡而得 到線狀的集光圖案，而照射在線狀的多個焊錫接點上。 1 4 .如申請專利範圍第1項之電子電路基板之製造 方法，將上述焊錫藉由加熱機構，而保持在接近於焊錫的 熔點，但是較該熔點爲低的溫度，針對該焊錫照射上述脈 衝束，而越過熔點加熱，在結束脈衝束的照射後，讓其急 冷，而回到上述熔點以下，之後則慢慢地冷卻。 15.如申請專利範圍第1項之電子電路基板之製造 方法，在上述焊錫*藉由加熱機構而加熱到較焊錫的熔點 爲高的溫度後，在冷卻過程中，在成爲較熔點爲低的溫度 後，照射上述脈衝束，而讓其急熱急冷。 1 6 ·如申請專利範圍第1項之電子電路基板之製造 方法，在上述焊錫藉由加熱爐連接，在冷卻到接近於室溫 的溫度後，照射上述脈衝束，實施急熱急冷，而讓焊錫作 再熔融•再凝固。 17.如申請專利範圍第1項之電子電路基扳之製造 方法，上述光束脈衝（beam pulse)乃照射多數的脈衝- 1 8 . —種電子電路基板之製造裝置，其主要特徵在 於：針對備有用於印刷焊錫塗料，且將在其上搭載有電子 零件之電子電路基板加以搬送的機構，以及用於加熱之加 熱器的焊錫再流平（reflow )裝置，備有雷射振盪器，以 ;—— ίιιιιιιιι — , 麵衣-11. — J — — . ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -3- 53 1 ^ ,τ Α8 Β8 C8 D8 煩請委Μ^^ΛΑ，年3月^'日所提之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 修正本有無變更實質内容是否准予絛正。 六、申請專利範圍 及將雷射光引導到接物鐃的光學系統，而讓通過上述接物 鏡的雷射光束照射在電子電路基板之焊錫而構成。 1 9 . 一種電子電路基板之製造裝置，其特徵在於： 針對備有將已搭載了電子零件的電子電路基板加以搬送的 機構、焊錫槽、用於冷卻的風扇的焊錫再流平（reflow ) 裝置，備有雷射振盪器，以及將雷射光引導到接物鏡之光 學系統，而讓通過上述接物鏡之雷射光束照射到電子電路 基板的焊錫上而構成。 2 〇 .—種電子電路基板之製造方法，其特徵在於： 針對搭載了電子零件，而藉由不含有P b的焊錫進行連接 之電子電路基板，根據來自該電子電路基板之檢查裝置的 資訊，只將光束照射在必須修正的位置，而將連接狀態加 以修復。 2 1 . —種電子電路基板之製造裝置，其主要係針對 一備有：將搭載了電子零件之電子電路基板加以搬送的機 構，以及用於加熱之加熱器的焊錫再流平（reflow )裝置 ，其特徵在於：備有：雷射振盪器，以及將雷射光引導到 接物鏡的光學系統，以及用來控制雷射光之集光位置的機 構，而根據來自電子電路基板之檢查裝置的資訊，只將上 述雷射光照射在必須要修正之焊錫接點的位置，而將連接 狀態加以修復。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .4 . <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)