TWI240765B - Electrode assembly for the removal of surface oxides by electron attachment - Google Patents

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1240765 玖、發明說明： 本申請案是2003年4月？ ^ , 1 月28日如出的、美國專利申請 就為10/425,405的延續邮八 4· a η 為參考。 Λ邛刀，本文結合其全部公開内容作 本文A開了一種去除基材表面金屬氧化物的無焊劑的 方法和裝置。更具體地， 本文A開了 一種用於基材表面上 知料的無焊劑重流的方法 m ^ + 裝置特別疋用於晶片隆點應 用的方法和裝置。 技術 日日片隆點疋-種用於内部引線焊接的晶片焊接區上產 =厚金屬隆點的方法。通常藉由在片焊接區上沉積焊料， …、、後重流（這裏指首次重流）以進行合金化處理並且將焊 =隆點的形狀由㈣狀變成半球狀。具有首次重流隆點的 :片被車f碰，，，以符合基材上焊料可潤濕端的印跡，缺 後經過二次重流形成焊點。本文將這些焊點稱為 κ 焊點。高熔點焊料（如〉·。〇通常用於晶片隆點處理^ 由於其允許隨後的組裝步驟，比如外部引線焊接處 用低溶點焊料（如 汗了十^如<230(：)而不會破壞内部引線焊接。 第-次重流後焊料隆點的形狀是㈣鍵的。例如 的隆點高度有利於更好的接合和更高的抗疲勞性。進—牛 地’形成隆點的應優選基本上均勾以確保平整性。確^ 6 1240765 有相對大的隆點高度的基本上均勻的焊料隆點盘第一大重 流期間沒有氧化物的隆點表面有關。在焊料隆點晶片 -次重流期間’通常有兩種主要去除焊料氧化物的方法 -種方法是重流溫度為4。。至45代利用純氫的無焊劑焊 接。該方法的主要問題是純氯的易燃特性，這極大地 了該方法的應用。第二種方法是在沉積的谭料隆點上應用 有機焊劑，或應用於已印在晶片上以形成隆點的焊料膏混 tr，並在惰性環境中重流隆點，以使得焊劑能有效地 去除知枓表面的初始氧化物。然而該方法有其自身的缺 7。由於焊劑分解在焊料隆點中可形成小的 :不僅可降低所形成焊點的電和機械性能，而且可破壞： 广隆點曰曰片的共平面並影響隨後的晶片焊接處理 :焊:1揮發物也會污染重叫這會提高維護成本：！ 性能。劑殘留物時常留在晶片上會導致侵韻和降低部件的 碳二除過程的焊劑殘留物，^ 了額外=劑的後清除處理。然而，後清除增加 護地球_=2長了製備過程的時間。此外，由於對保 為，層㈣在破壞’禁止利用氟氯碳（CFC)作 到;用少量摧化劑減少殘留使無清除焊劑得 在折二：：劑殘留量和焊劑活性的收益和損失間存 濃度的有效:進產生高反應性的H2游離基，從而減少氯 化方法是工業上所尋求的。乳化物的處理溫度的催 1240765 現有技術利用幾種技術進行無焊劑（乾式）焊接。— 種技術是使用鐳射熔化或加熱金屬氧化物至它們的揮發溫 度。该方法通常在惰性氣體或還原氣體下進行，以阻止被 釋放污染物再氧化。然而氧化物和基底金屬的熔點或沸點 相似，並且使基底金屬熔化或揮發是不希望的。因此該鐳 射方法難以實施。通常鐳射是昂貴的、操作低效並且需要 對氧化層的直達線路瞄準。這些因素限制了雷射技術在多 數焊接應用的使用。 升溫下藉由暴露於反應氣體（如Η。可化學地還原（如 生成HW )表面氧化物。通常使用在惰性載體（如Μ])中 含有5%或更多還原氣體的混合物。然後在升溫下藉由解 吸作用從表面釋放反應產物（如h2〇)，並被氣流場帶走。 典型的處理溫度超過35(TC。然而該方法是低速的和低效 的，即使在升溫下亦如此。 利用更多的活性還原物質可促進還原過程的速度和效 率。利用傳統電漿技術可製備這些活性物質。音頻、無線 電或微波頻的氣體電漿可用於製備用於表面去氧化的反應 性游離基。在該處理中，高強度的電磁輻㈣於離子㈣ 刀解h2、〇2、Sf6或包括含氟化合物的其他物質而成為高 反應性游離基。可在低於则。C的溫度τ進行表面處理。 然而為獲得等離子形成的最佳條件，通常在真空條件下進 行該處理。真空操作需要昂貴的裝置，並且必須以緩慢的、 分批的過程進行’而不是快的、連續的過程。同樣電漿通 常在處理箱巾廣泛分散，並且難以控制在具體的基材區 1240765 域。因此，反應過程中不能有效地利用反應物質。電漿藉 由錢射也可導致破壞處理箱，並且可在絕緣表面產生聚集 的空間電荷，這可能導致微電路破壞。微波自身也能引起 微電路破壞，並且處理期間基材溫度難於控制。電漿也能 釋放有潛在危險的紫外光。該處理也需要昂貴的電裝置並 消耗可觀的能量，從而降低其總的成本效率。 美國專利號U.S.5,409,543公開一種在真空環境中利用 熱燈絲熱分解分子氫製備活性氫物質（即原子氫）的方法。 激發的氫化學還原基材表面。熱燈絲的溫度範圍可為5〇〇 C至2200 C。電偏壓網用於偏轉或俘獲熱燈絲發射的過量 游離電子。在惰性載氣中由含有2%至1〇〇%的氫的混合物 製備活性物質或原子氫。 美國專利號U.S.6,203,637公開了 一種利用熱電子陰極 放電來活化氫的方法。從熱電子陰極釋放電子引起氣體層 放電，由此產生活性物質。該釋放過程在含有熱燈絲的獨 立箱或遠的箱中進行。離子和活化的中性物質流入處理 箱，從而化學還原氧化的金屬表面。然而，該熱陰極處理 需要真空環境達到最佳效率和燈絲壽命。真空操作需要必 須併入焊接傳送帶系統的昂貴裝置，從而降低其效率總價。

Potier 等人，“Fluxless s〇ldering Under Activated Atmosphere at Ambient Pressure，， ，Surface Mount International Conference，1995，San Jose，CA，和美國專 利號 U.S.6，146,503; 6,089,445; 6,021，940; 6,007,637; 5,941，448; 5,858,3 12和5,722,581公開了利用放電製備活 1240765 化H2 (或其他還原氣體，如CH4或NH3 )的方法。還原氣 體通常以“百分比水準，，出現在惰性載體中（N2 )。利用 幾千伏特”的交流電源產生放電。間接箱中電極釋放的 電子產生激發的或不穩定的物質，它們實質上是不帶電物 質’然後流至基材。由此引起的處理還原了基底金屬上的 氧化物，使之可在接近】5〇艽下被焊接。然而該間接放電 箱需要巨大的襞置成本，並且不容易改型以適合現存的焊 接傳辽V系統。此外，該方法通常用於在焊接前預處理金 屬表面’而不是去除焊料氧化物。 美國專利號U.S.5,433,82〇公開了 一種利用來自高電壓 (IkVS 50 kV)電極的大氣壓下的放電或電㈣面處理 方法。電極被置於最接近基底而不是遠的箱中。電極釋放 的游離電子產生活性氫游離基―一種含有原子氫的電漿— 然後它們通過置於氧化基材上的絕緣遮罩的孔。該絕緣遮 罩使活性氫濃縮至需去氧的特定表面位置。然而該絕緣遮 罩會聚集可改變電場並阻礙精確控制的表面電荷。所述的 方法僅用於溶化基底金屬表面。 下 因此，本領域需要提供一 種在可減少熱能的相對低溫 經濟且有效地進行焊料隆點晶片 的無焊劑重流方法 本領域進一 步需要提供-種為節省購買和維護真 空裝置的 費用而在接近室溫或大氣壓環境下 和裝置。此外，本領域需要提供一 的無焊劑重流方法。 進行的無焊劑重流方法 種利用不易燃氣體環境 1240765 發明内t 本發明藉由提供一種不利用 ^ ^j用~劑去除基材表面的金屬 乳化物的裝置和方法滿足本 員域的部分需要，即使不是全 :需：。特別地，本發明-方面提供-種去除待處理基材 t 物的方法，包括··提供基材、電極組、和位 於目標區域中的基底電極，1中 甲％極組包括外殼，所述外 殼至少部分由絕緣材料構成並具有内部空間和至少一個與 内部空間液體連接的液體人σ;連接於外殼的導電基底， 匕包3延伸至目標區域中的大量導電端和延伸穿過其中而 與内部空間液體連招^ φ ΛΑ JL jbl » 连接甲的大里小孔，以允許含還原氣體的 氣體混合物通過；丨中基底電極鄰近電極組和基材；使氣 體混合物穿過目標區域；提供能量到電極組，以在目標區 域内產生電子，其中至少部分電子附著在至少部分還原氣 體上，從而形成帶負電的還原氣體；並用該帶負電的還原 氣體接觸處理表面以還原基材處理表面的金屬氧化物。 然而，本發明的另一方面提供一種去除含有大量焊料 隆點的基材表面金屬氧化物的裝置，其中基材位於目標區 域中’該裝置包含：至少一個能量源；至少一個包含由還 原氣體組成的氣體混合物的氣體供應源；和與至少一個能 量源電連接並且與至少一個氣體源液體連接的發射電極 組’該電極組包括··一個外殼，所述外殼至少部分含有絕 緣材料並具有内部空間、至少一個與内部空間液體連接的 液體入口和至少一個氣體供應源；以及連接於外殼的導電 基底，該導電基底包含延伸至目標區域中的大量導電端和 11 1240765 延伸穿過其中而與内部空間液體連接的大量小孔，以允許 含還原氣體的氣體混合物通過； 本發明的上述和其他部分將由下面的詳細描述變得顯 而易見。 實施方式 本發明涉及一種暴露於負電離子的用於去除基材表面 金屬氧化物的裝置和含有該裝置的方法。負電離子反應並 還原表面金屬氧化物。可藉由改進傳統重流和焊接裝置、 如用於重流焊料隆點晶片的重流機械來使用本發明。本發 明也能用於其中需要去除基材表面金屬氧化物的其他處 理，例如但不限於，金屬鍍（即焊接鍍覆部分印製電路板 或金屬表面使得它們更有利於隨後的焊接），用於外部引線 焊接的重流焊接和波動焊接、表面清洗、銅焊、鉛焊、和 去除比如在矽片處理過程中形成的銅氧化物的表面金屬氧 化物。利用本發明的方法和裝置去除金屬氧化物同樣適用 於上述處理和&需有機焊劑的需要去除氧化物的任何其他 處理。 ^ 本文所用的術肖“基材，，通f涉及的材料如碎、二氧 化矽塗覆的矽、鋁-氧化紹、砷化鎵、陶竟、石英、：、 焊劑的錫-銀-銅，無焊劑的錫一鉛，或無悍劑的錫— 玻璃、環氧樹脂、或適用於電子裝置的任何材料。具體 實施方式中’基材是其上有焊料的電絕緣或半傳導^、 焊料組合物的例子包括，但不限於，無焊劑 銅 12 Ϊ240765 然而本發明的方法適用 .θ 週用於多種不同基材和/或焊料組合 物。具體的優選實施方式中 點的石夕片。 、中基材疋其上具有許多焊料隆 儘管不希望被理論所束缚，但認為當將能量 電屢源施加在至少兩個電極間時，從㈣於其他電極和/或 兩電極間的氣相具有負電㈣的兩個電極的其中一個電極 ，指“發射電極”）產生電子。產生的電子沿著電場 味向其他電極，即接地的或具有正偏麼電極（這裏指“基 底電極）。將在表面具有大量焊料隆點的基材置於由基底 電極和發射電極限定的區域（這襄指“目標區域”）中， 其中具有焊料隆點的表面或處理區域暴露於發射電極。具 體的實施方式中’基材可與基底電極連接形成目標部件。 包含還原氣體和任選載體氣體的氣體混合物穿過電極產生 的電場。在電子漂移期間’藉由電子附著而使部分還原氣 體形成負離子’然後漂至目標部件，#，基底電極和基材 表面。從而在基材表面上，無需傳統的焊劑，負電離子能 還原存在的金屬氧化物。此外由於沿著電場漂移負電離 子’能促進表面處理的活性物質的吸附作用。 在含氫的還原氣體的實施方式中，認為本發明的方法 如下發生：

(I :II II 游離附著： H2 + e，4H—+Η 放射附者· 氧化物還原·· 2H-+MO">M+H2〇+2e，（M=焊料/基底金屬）（ 結合（I)和（Π): 2e5+H2-^2H" +h γ 13 1240765 這些實施方式中，由於電子吸附形成的離子化的氯原 子消除了與分子氫鍵斷裂有關的能量，利用本文公開的方 法，金屬氧化物還原作用❸活化能量低於利用分子氫的方 法。 具體實施方式中，施用足以導致發射電極產生電子的 能量到至少-個電極，如發射電極。具體實施 田、ee： V 月匕 里源可以為電能源或電壓源’如从或DC電源。其他能量 源，如電磁能源，熱能源，或光電能源也能單獨使用，或 與任何上述能源結合使用。能源可為恒定的能源或交替的 能源脈衝。本發明的具體實施方式中，發射電極連接於第 電壓水準並且基底電極連接於第二個電壓水準。電壓水 準中的差異引起電位壓。第一或第二電壓水準中的一個可 以為零，這表示這兩個電極的任—個可以接地。 為採用電子吸附產生負電離子，需產生大量電子。鱼 此有關的I ’電子可藉由多種方式產生，例如但不限於，、 陰極發射、氣體放電，或它們結合使用。這些電子產生方 法中’方法的選擇主要取決於電子產生的效率和能級。對 於還原氣體是氫的實施方式來說，能級接近4 eV的電子是 車乂佳的°这些實施方式中’該低能級的電子可藉由陰極發 射和/和氣體放電產生。產生的電子隨後可從發射電極移向 基底電極’引起空間電荷。當氯穿過至少兩個電極或目標 區域中，空間電荷接枇M 1 $ π 子源。 ^由電子吸附產生負電氫離子的電 對於涉及藉由陰極發射產生電子的實施方式來說，可 14 1240765 包括：場發射（這裏指冷發射），熱發射（這裏指熱的發射 (hot emission))，熱一場發射，光電子放射，和電子或離 子束發射。 場發射涉及應用在相對於基底電極的發射電極上具負 偏壓的電場，其強度足夠高，從而能克服從發射電極表面 產生的電子勢能。具體的優選實施方式中，在兩個電極間 應用範圍為0.1至50 kV，或2至30 kV的DC電壓。該實 施方式中，電極間的距離範圍為從〇·!至3〇 cm，或從〇.5 至 5 cm 〇 另一方面，熱發射涉及利用高溫以在發射電極中激發 電子，並從發射電極材料中的金屬鍵分離電子。具體較佳 的實施方式中，發射電極的溫度範圍可為8〇〇至35〇(rc， 或800至1500°C。採用多種方法可使發射電極產生和/或保 持高溫，例如但不限於，採用使Ac或Dc流穿過電極的直 接加熱；間接加熱如使得經加熱元件、紅外線或二者結舍 加熱的電絕緣熱表面與陰極表面接觸。 熱一場發射是熱發射釦媼旅44 +I ...

化學反應。實施方式中， ，熱一 限制。此外，熱一場發射也 如發射電極和氣相間高電位 場發射用於電子產生，發射 15 1240765 電極的溫度範圍可從室温至3500t，或從15〇至15〇〇艺。· 該實施方式中’電壓範圍可從0 〇1至3〇 ^，或從〇丨至 10 kv。 具體較佳的實施方式中，熱發射或熱一場發射方法用 於產生電+ it些貝鉍方式中，任一個這些方法中所使用 的高溫發射電極也可起到熱源的作用，它作為穿過由兩個 電極產生的電場的氣體混合物的熱源，從而能減少隨後重 · 流處理步驟中加熱氣體所需的熱能。 本發明的具體實施方式中，電子產生是經由陰極發射 鲁 和電暈放電方法相結合來完成的。這些實施方式中，能量 源如DC t壓用於兩個電極間，電子可從兩個|射電極（冷 或熱）和鄰近發射電極的氣相（電暈放電）產生。為提高 藉由電子附著形成負電離子的效率和增加發射電極的壽 命，電暈放電優選最小。 在陰極發射系統用於電子發射的實施方式中，用於兩 個電極的電壓可為恒電壓或脈衝電壓。電壓脈衝頻率範圍 從〇至100kHz。圖la和lb分別提供一種發射電極上和基 _ 底電極上電壓脈衝的實例。這些實施方式中，確信如實施 例la和lb所示的脈衝電壓是優選於連續電壓以促進產生 大量電子，並且降低氣相放電的趨勢。 對於涉及藉由氣體放電產生電子的實施方式來說，這 些實施方式可包括熱放電，光電放電，和各種突崩放電，· 包括輝光放電，電弧放電，火花放電，和電暈放電。這些‘ 實施方式中，藉由氣相離子化產生電子。氣相是包含還原 16 1240765 氣體和惰性氣體的氣體混合物。具體的氣相離子化實施方 式中’在兩電極間應用電壓源、，電子可從兩電極間的氣體 w 口物中的惰性氣體產纟’隨後漂向正偏壓電極如基底電 極。在電子漂移期間，藉由電子附著，部分電子可附在還 原氣體分子上並形成負t離子。此外，—些陽離子也在惰 I*生氣體中產生’隨後漂向負偏壓電極如發射電極並在電極 表面被中和。 如前面提到的，當發射電極具有相對於基底電極的負 偏壓時，電子可從發射電極產生。參見圖以至2i，發射電 極可具有多種幾何形狀，如細線2a，具尖端的棒2b，具幾 個尖端或齒（comb)的棒2c，篩或金屬絲網2d，鬆散盤管 2e，排列的齒2f，細線或細絲束2g，表面具尖端突出的棒 2h，或表面隆點的板2丨。其他幾何體也可包括上述幾何體 的、、Ό &如具有表面突起的板或棒，延伸有尖端的板或棒， 絲或細絲纏繞的棒，細線絲等。從導電基底延伸出一種或 多種電極的實施方式中，電極可從如圖2c中所述實施方式 的實質上平的基底發射，該基底位於隱藏孔中，或可選擇 從表面隆點如“U”形或“V”隆點延伸出電極。可使用的 大里電極可以並串列（parallel series )或交叉網狀格排列。 更進一步的幾何形狀可包括車輪式（wagonwheel)幾何 體，其中大量的電極以放射方式如輪子的“幅，，形式排 列。具體的實施方式中，例如涉及場發射的方式中，負極 優選具大面積彎曲的幾何體組成，如大量尖端以使鄰近電 極表面的電場最大化，如圖3描述的幾何體。如圖3所示， 17 1240765 2和沿電極表 電木彳系列位於電極表面凹槽中的細線 面散發的大量尖端3。 圖⑴和llb提供一種電極組4ι〇的實例 於無焊劑焊接裝置_中。具體實施方式中，電極= 作為發射電極起作用。無焊劑焊接裝置4〇〇進一步包 少:-：能量源和至少一種氣體供應源（未表示)。參見圖 組410由外殼420和導電基底430組成。外殼42〇 至少部分地含有絕緣材料，例如但不限於陶兗。另一個每 施方式中，外殼42〇可包含絕緣和導電材料的組合，或： 可選擇，至少部分用絕緣材料包覆的導電材料。這些後一 類實施方式中，與導電基底43〇接觸並面向目標區域“Ο 的外成42G 分由絕緣材料組成。外殼42q具有内部空間 422與内部空間422液體連接的至少一個的液體入口 424,和允許氣體混合物穿過電極組41〇的氣體供應源（未 表示）。具體實施方式中，通過至少一個液體入口可將包含 體積的4%的氫和平衡量的氮的氣體混合物引入外殼 420。在圖Ua，llb和/或llc中，外殼420和導電基底430 作為具有圓形橫斷面來描述的。然而外殼42〇和導電基底 430可具有多種其他的橫斷面，例如但不限於，正方形， 長方形’橢圓形或多種其他形狀。 導電基底430具有許多與内部空間422液體連接的大 量小孔432和從其中延伸的大量導電端434。導電基底430 可排列，安裝，或放置在所示的外殼420中。也可選擇的 是’導電基底430和外殼420可以是完整的元件。具體實 18 1240765 施方式中，當氣體混合物通過至少一個液體入口 424穿過 内部空間422並穿過孔432進入目標區域44〇時，導電基 底43 0與至少一個能量源（未表示）的電連接產生了附著 氣體混合物的電子。焊接裝置4〇〇可進一步包括一種或多 種附加電極如接地的基底電極46〇。如圖1丨^和所示的 具體貝方式中，在目標區域440中，含有焊料隆點的基 材45 0可放置在基底電極460上。 水和氧雜質可由多種因素如漏氣和反應副產物產生。 具體實施方式中，目標區域中的這些雜質需要最小化。例 如，具體實施方式中，優選目標區域中每百萬（ppm)的氧 雜質總量低於20份。目標區域的雜質可藉由提高氣體穿過 液體入口 424的流動速度達到最小化。 具體實施方式中，大量的導電端434可以這樣的方式 排列，即導電基底430上導電端的相互排列形成了，如三 角形，放射狀，正方形，交又狀等。也可選擇的是，導電 端的排列可以以隨機的形式。圖Uc中舉例說明了 一種排 列類型的實例’其中X，y和z實質上長度相似，從而形成 等邊三角形。每個導電端的長度、幾何形狀和其他特徵彼 此間可不相同。此夕卜，根據象裝置生產能力、基材類型、 待去除的氧化物量、附加電極的數量、氣體混合物的流動 速度、至少-種能量源的類型和量這樣的非限制性因素來 改變導電端的密度。 作為放射電極起作用的電極材料優選包含相對低電子 發射能量或功函的導電材料。材料也優選具有高嫁點和在 19 1240765 處理條件下具有相對高的穩定性。適宜材料的例子包括金 屬、合金、半導體、和包覆或沉積在傳導基材上的氧化物。 進-步的例子包括’但不限於’冑、石墨、高溫合金如鎳 鉻合金，以及金屬氧化物如沉積在傳導基材上的祕和 A12 Ο 3 〇 作為基纟電極起作用的電極材料τ由導電材料如金屬 或半導體材料組成。金屬或半導體材料的例子包括本文公 開的任何材料。-個優選實施方式中，基底電極可由半導 體比如基材自身組成，即重流的晶片可以是基底電極。 b貫施方式中，基材例如藉由接地而起到第二或基底電極 的作用，例如，藉由接地。另一個實施方式中，基底電極 可為導電材料如任何用於發射電極的材料。根據應用基底 電極可以有多種不同的幾何形狀。 本發明涉及熱一場發射的具體實施方式中，發射電極 可包含如圖4所述電極的分段部件。在這點上，發射電極 的芯10可由具高電阻的金屬制得。從芯1〇發散大量的端 2 ^1。端點u可由如本文公開的任何具有相對低電子發射 能量或功函的導電材料制得。可採用直接通入AC或DC流 (未表示）穿過芯丨0來加熱芯。熱傳導會從芯至端點η 傳遞熱量。熱芯10和大量端點u封在殼（enci〇sure) ΐ2 中，然後插入支撐架，從而形成所示的分段部件。端點u 暴露在殼12外面。殼12由絕緣材料組成。操作過程中， 分段部件允許芯的熱膨脹。該排財，藉由在相對於基底 電極的發射電極上應用負偏壓，從熱端點u產生電子。 1240765 的熱源，以達到重流處理步驟所需溫度。 涉及熱一場發射的本發明另一個優選實施方式中，間 接加熱可提高發射電極的溫度。這可以利用作為發射電極 的芯的加熱筒來達到目的。加熱筒表面可含有比如與加熱 筒内的加熱元件電絕緣的金屬導電材料。為促進電子發 射，大量分佈的發射端可安裝在加熱筒表面。可藉由使ac 或DC流通過筒内的加熱元件來加熱筒。藉由在相對於第 二電極的筒表面施加負偏壓，可從筒的分佈端點產生電 子。為在該排列中產生電壓，第二電極可接地使得筒可以 為負偏壓’或可選的，筒可接地使得第二電極可以為正偏 壓。-些實施方式中，後—種情況是較佳的，用於除去兩 個電路間的潛在干擾，如—個電路可以為沿著加熱元件的 AC或DC流，另一個電路可以為筒表面和第二電壓間的高 電壓。這些實施方式中，熱筒電極也可以作為氣體混合物 2 )此產生形成氣體氧化物的活性物質 是金屬氧化物與活性物質反應產生的 液體或氣體氧化物的活性物質的氣體 是金屬氧化物與活性物質反應產生的 如前面提到的，包含還原氣體的氣體混合物穿過由至 少兩個電極產生的電場。包含在氣體混合物中的還原氣體 可以為-種或多種下列種類：υ本質上為還原性的氣體， 的氣體，氣體氧化物 ，或3)能產生形成 ’液體或氣體氧化物 第-類氣體、或本質上為還原性的氣體，包括熱力學 上可作為還原劑用於除去氧化物的㈣氣體。纟質上為還 原性的氣體包括H2,⑶，SiH4，Si2H6，甲酸，醇類如甲 21 1240765 醇，乙醇等，以及一些具下式（III)的酸性蒸氣： (III) r』-〇h 式（III)中，取代基R可為烷基，取代的烷基’芳基 或取代的芳基。本文使用的術語“烷基”包括直鏈、支鏈 或環烷基，優選含有1至20個碳原子，或更優選1至1〇 個碳原子。這也適用於包含在其他基團中的烷基部分，如 鹵烷基、烷芳基或芳烷基。術語“取代的烷基”適用於具 有如下取代基的烧基部分：包括雜環原子如〇、N、S或_ 素原子；OCH3 ; OR(R= Cmo烧基或C6-1()芳基）；（^_10烧 基或 C6- 1()芳基；N02 ; SC^R^IKmo 烷基或 C6 - 1()芳基）； 或N^R^I^Cmo烷基或C6-10芳基）。本文使用的術語“ _ 素”包括氟、氣、溴和碘。本文使用的術語“芳基，，包括 芳香性的6至12元碳環。本文使用的術語“取代芳基，，包 括具有如下取代基的芳環，如雜環原子如〇、N、8或_素 原子；och3; or(r=Ci-1g烷基或C6_i〇芳基）；Cii〇烷基或 c6-10 芳基；no2; so3r(r=Ci_1()烷基或 C6_ig 芳基）；或 (R-H，Cmo烷基或CV 10芳基）。具體較佳的實施方式中， 氣體混合物含有氫。 第二類還原氣體包括任何本質上無還原性、但可藉由 電子在氣體分子上的游離附著而產生活性物質例如，=、 C、S、H’、C’和S’ ’並且藉由活性物質與待去除的金屬氧 化物反應而形成氣體氧化物。這類氣體的例子包括㈣3， h2s，ce c1G的烴，例如但不限於CEU，c办，式（/ 22 1240765 機蒸氣 的酸性蒸氣，和下式（IV)的有 (IV) R—C —Η 在式（叫和式（IV)中，取代μ可為烧基取代 烧基，芳基或取代芳基。 a第三類還原氣體包括任何本質上無還原性、但藉由在 氣體分子上分離附著的電子能形成活性物質例如F，c卜F， # 1並且藉由活性物質與金屬氧化物反應而形成液體或 含水氧化物的氣體。這類氣體例子包括含有敦和氯的氣 體，例如 CF4，sf6，CF2Cl2，刪，BF3，WF6 ’ UF6，siF3， NF3，CC1F3 和 HF 〇 除了包括一種和多種上述種類的還原氣體外，氣體混 合物可進一步含有—種或多種載體氣體。«氣體可用 於，例如，稀釋還原氣體或提供碰撞穩定性。用於氣體混 σ物中的載體氣體可為電子親和性低於氣體混合物中的還 原氣體或氣體混合物中的氣體的任何氣體。具體的實施方 式中，載體氣體為惰性氣體。適宜的惰性氣體的實例包括， 但不限於，N2，Ar，He，Ne，Kr，xe 和 Rn。 具體的實施方式中，由於相對低的價格和排出氣體的 核境友好性，氣體混合物含有作為還原氣體的氳和作為栽 體氣體的氮。這些實施方式中，氣體混合物含有占體積的 〇·!至100%，或i至50%，或〇」至4%的氫。氫含量低 於4%是較佳的，這使得氣體混合物不易燃。 具體的實施方式中，在溫度範圍從室溫至450，# 23 1240765 從100至35代下，氣體混合物穿過由至少兩個電極產生 的場。氣體混合物的堡力優選為環境氣I，即纟理區域本 身的壓力。無需例如真空的特殊屡力。實施方式中，對氣 體混合物加壓，壓力範圍可以從1〇至2〇磅/英寸，或從μ 至16磅/英寸。 氧化物將被去除的基材表面優選位於發射電極和基底 電極間，並且表面面向發射電極。本發明的具體優選實施 方式中I材可連接到基底電極以提供目標部件並且面對 毛射電極。&些貫施方式中，發射電極與基材或目標部件 的頂部表面的距離範圍可以為01至3“，或從05至_。 圖5提供一種其中美好e u ^ ^ 中基材疋矽片20的用於晶片隆點應用 =實例。參見圖5,第二電極24位於石夕片2〇上，包 3大1焊料隆點（未表示）的矽片2〇置於第一電極22上， :形成目標部件。包含大量烊料隆點的矽片20的至少一部 为表面暴露在第二電極24 -電極22上時，可預見二“所，片20置於第 之門 夕片20可被放置在電極22和24 間的任何地方。脈衝 姑 二電極24以產生^ ~人被細加在第一電極22和第 ^ 電％。包含氣和氮的氣體混合物26通過 電场。電場產生漂向第一電極22和置 低能電子28。此 H、上的曰曰片20的 中的心> 藉由電子附著’而使得氣體混合物26 干的#分虱形成的氫離子3〇， 其上的片20。負… 也-向第-電極22和置於 其上的a 、虱子30和電子28向電極22和置於 促進漂移促進晶片2〇表面上離子3〇的吸收，並 進夕片表面的去氧化（這裏指表面去氧 24 1240765 根據基材的傳導性，一些作為表面去氧化的反應副產 物產生的電子可聚集在基材表面上。此外，由於沿著電場 漂移’部分自由電子可直接吸收在基材上。基材表面上的 電子堆積可阻止負電離子的進—步吸收，並且對表面去氧 化的平衡狀態有不利的影響。為使表面去氧化處理更高 效，基材表面上的電子需要定期除去。 ^ 一個去除基材表面電子的方法中，可以改變兩個電極 彼此之間的極性。在極性改變期間，每個電極上的電壓水 準不必要相同。一個實施方式中，藉由應用如圖i⑽所示 的至少兩個電極間的雙向電壓脈衝獲得極性改變。圖6提 i、種極性改變的例子，其中在一個脈衝相中（如負偏壓） 電極可產生電子，並在另一電壓脈衝相中（如正偏壓）回 收電子。在圖6中，電極} 00作為電子發射和電子回收電 極使用，電極1 02作為基底電極使用。該排列使得表面去 氧化的效率達到最大化。包含大量尖端1〇1的電極1〇〇置 於晶片103上。藉由連接到AC電源104加熱電極100。另 個電極102置於晶片1 〇3下。例如，藉由雙向脈衝DC 源1 05，可獲得電極！ 00和丨〇2間極性的改變。雙向電壓 脈衝的例子在圖l〇b中說明。當電極100是負偏壓時，至 少部分產生於端點101的電子附著在至少部分還原氣體 上’並且新產生的還原氣體離子漂向晶片1 〇3。當極性逆 轉時’從晶片1 03表面釋放電子並在端點1 〇丨處回收。圖 7a和7b說明在每個電壓脈衝迴圈期間帶電物質的傳送。兩 電極極性改變的頻率範圍可為〇至1〇〇kHz。 25 1240765 可選的實施方式中，藉由使用一種或多種附加的電極 可除去基材表面上過量的電子。圖8提供了一種其中晶片 是基材的例子。參見圖8，晶片200置於接地的基底電極 2〇1上。相對基底電極201具負偏壓的電極202和相對於 基底電極201具正偏壓的電極2〇3的兩個電極，均安裝在 晶片200的表面上。該排列中，從電極2〇2不斷產生電子 並在電極203回收。一個較佳的實施方式中，電極2〇2和 電極203的極性可相對於基底電極2〇1由正偏壓到負偏壓 定期改變，反之亦然。 然而在另一個實施方式中，藉由在表面去氧化後使用 中和劑，可從基材表面去除電子或殘留的表面電荷。如果 不進行處理，殘留電荷雜質可引起對靈敏的電子元件有害 的靜電放電。這些實施方式中’高純度氣體如&流動通： 商業上可得到的中和器，然後穿過基材表面可中和晶片表 面的殘留電荷。氣體中存在的正離子會中和任何殘留電子 並提供電中性的表面。例如，適宜的電子中和器可以由在 氣體中產生等密度的正離子和負離子的Kr—85放射源組 成。儘管氣體流經片時產生了正離子和負離子，但是氣流 淨電荷為零。 〃 ^ 具體實施方式中，基材或目標部件可相對於作為發射 電極的電極移動。在這點上，發射電極可在固定的位置上 和基材可移動，發射電極可移動和基材可在固定的位置 上，或者發射電極和基材都可移動。移動可以是直線的、 水準的、旋轉的或沿著弧形的移動。這些實施方式中，在 26 1240765 基材表面的局部區域可發生表面去氧化。 對於下列的圖9a至9e，基材是置於接地的基底電極上 的石夕片。包含大量焊料隆點（未表示）的至少部分晶片表 面暴露於第二電極，即作為發射電極和回收電極起作用的 電極（如改變極性，例如，使電位由負偏壓到電壓）。圖9a 顯示在加熱的線電極3〇2下旋轉移動的矽片3〇〇 ’該電極 302被相對於基底電壓3〇4施加了雙向脈衝電壓，該電壓 可以〇至ΙΟΟΚΗζ的頻率下迴圈，從而產生如3()6所示的 離子區域。位於處理箱（未表示）外部的發動機使晶片旋 轉。這種通常在半導體處理中完成的旋轉不會嚴重污染片 表面。藉由採用高清潔度的旋轉進料槽和控制流動方式可 避免污染。9以頁示在熱的線電& 312下直㈣動的石夕片 310,該電極312被相對於基底電極314施加了雙向脈衝電 壓從而產生如3 1 6所不的離子區域。該排列適用於利用 傳送帶使晶片移動藉由管狀起凸爐（ bumpingfumaees)的 應用，例如，印刷電路板穿過重流爐。9c||示在一對熱 的線發射電極324和326下旋轉移動的矽片32〇:基底電 極322具有穩定正偏壓，發射電極324和326具有相對於 基底電極322的穩定負偏壓，使得產生電子並從片表面回 收，從而產生如328所示的離子區域。位於處理箱（未表 示”卜部的發動機使晶片旋轉。圖9d顯示在—對熱的線電 極334和336下直線移動的石夕片33〇,所述電極保持穩定 並具有相對於基底電極332的相反極性，分別進行電子發 射和回收’從而產生如338所示的離子區域。最後，圖= 27 1240765 々柩轴臂346末端的相對小的電極344。電極344 的極性相對於基底電極342錢改變，從而產生如㈣所 :的離子區域。該臂在旋轉晶片34〇上搖擺，例如贿 從而對整個晶片表面進行徹底和均一的處理。 除了焊料隆點晶片的重流外，本發明的方法可用於微 :子製造的幾個領域，例如，表面清潔、金屬電鍍、銅焊、 焊接肖於外部引線焊接的重流焊接和波動焊接。適合於 本發明方法的重流和波動焊接裝置的例子示於圖1一 3 中’所述圖在懸而未決的美國申請09/949,580中公開，該 申=轉讓給了本發明的受讓人，本文結合該中請的的全部 内谷作為參4。一個較佳的實施方式中，纟發明的方法可 用於減少金屬表面氧化物，如在矽片處理過程中或薄膜去 氧化過程中形成的銅氧化物。作為各種濕處理步驟的結果 可形成這種氧化物，如用於在片上形成微電子器件的化學 機械平面化（planarizati〇n)。這種表面氧化物降低器件的 產量和器件安全性。本發明以完全乾燥的、環境友好的方 式去除表面氧化物，無需使用含水還原劑。此外，既然本 發明以相對低的溫度來實施，這不會嚴重影響處理期間裝 置的熱預算。與之相比的，由於產生摻雜物和氧化物的擴 散’更咼溫度有降低器件的產量和器件安全性的趨勢，從 而降低器件性能。既然本發明的方法可在單晶片上進行， 該方法可與其他單晶片處理結合，從而提供與其他製造步 驟更好的相容性。 本發明的方法和裝置特別適合晶片隆點和薄膜去氧化 28 1240765 應用。本發明用於晶片隆點 處。首弈，4必 隆點和/專膑去乳化有很多有兴之 目，於外部引線焊接的傳 晶片隆點和薄膜去气儿土 寻兄亶机坏接處理而言， 卜 寻膜去氧化都是單面處理。盥 氧化的表面上的空間可為 而、有關的是，去 和傳送的有效處理。第_，曰片隆引起對離子產生 布一 ’日日月隆點中的番、为忐 顯高於傳統重流谭接處理。更高的 μ溫度明 著形成負電離子。第= 〜促進了藉由電子附 弟一在晶片隆點和薄膜去g儿各 焊料隆點和薄膜6入異· 相去魏處理中， “盲區，，效果最ΓΓ路 使得表面去氧化期間任何 散佈在元件Γ 外’相比其他焊料必須濕潤並且 ㈣焊接處理而言，W上沉積 僅需要藉由第一次重流而形成焊球。 擔點 根據下面的實施例對本發明作更詳細的說明，但不鹿 理解為本發明限於此。 Μ 實施例1 利用實驗室規模的爐進行第一個試驗。所用的樣品是 在接地的銅片（正極）上的無焊劑錫—錯焊料預製品（溶 點183t)，02中5%的η2氣流下，將之裝人爐内並加 熱至250 C。當樣品溫度為平衡狀態時，|負電極（負極 mA的電 1 cm。壓 和接地樣品（正極）間使用DC電壓，並且以〇·: 流使電壓逐漸升高至約-2 kV。兩電極間的距離約 力為環境氣壓。發現銅表面上的焊料的確非常潤濕。在如

此低溫下，不使用電塵，在銅表面上不能獲得良好的無焊 劑焊料潤濕，甚至在純&中，因為在錫基焊料上用純H 29 1240765 除去錫氧化物的有效溫声立古 π双/皿度马冋於350 C。因此，該結果表 明在促進Η2無焊劑焊接中電子附著方法是有效的。 實施例2 利用與實施例1相同的裝置並且利用場發射機理，研 究了用於氫促進的電子附著無焊劑焊#的幾種陰極極材 料。研究結果列於表I中。 如表I所不，獲得最佳的結果是藉由利用陰極， 該陰極提供最高的㈣（fluxing)效率，從而引起最短的 潤料間。心言Ni/Cr陰極產生與其他負極材料相比相對 更大量的電子和適宜的電子能級。 一_n^250°c和20%的H2下，陰極材料對潤濕時間的裰塑 具尖端的陰極棒材料（1/16，，直徑） 完全淵渴時問 _一黃銅 --—---- ____Μ_ ___1分44秒 -- 鎳鉻合金 ----—----_ —-- is -----—---- —-___1分28秒 不銹鋼 --~-—— 1 分 ----鶴__ L__1 分 54 秒 ~^ 實施例3 進行本實施例研究產生電子的熱—場發射方法的效 率。從棒表面突出大量imm長機加工端的直徑為_的 石墨棒作為陰極，並且它的幾何形狀與圖2i中描述的棒相 30 1240765 以每個突出的機加工端的頂錐角為25度。利用AC能源 電阻加熱，在5% H2和95。/。N2的氣體混合物中，將石墨 棒加熱至約400至500°C。在ι·5 cm間隔的石墨陰極和作 為陽極的銅片間施加5 kv的Dc電壓源。石墨上所有的端 點都照明（illuminated) 了，從而表示電子可從石墨棒的 刀佈鳊均地產生。不加熱石墨棒，則從陰極無電子發射， 或者一個端點和陽極片間發生擊穿。這表明利用具大量端 點的陰極和升高溫度相結合，即熱〜場發射方法，對於從 集成發射系統獲得均一的電子發射是有效的。 實施例4 利用直徑為0.04”並且水準夾緊在兩個機加工的 Al2〇3耐熔片間的鎳鉻合金電熱絲，如圖4中描述的電極， 來進行本實施例。每個絲末端均具有尖端（12·5度）的5 個串連鎳鉻合金發射絲，從鎳鉻合金電熱絲垂直突出並且 垂直位於兩個耐熔片間。利用AC能源，在5%出和95% Ν2的氣體混合物中，將鎳鉻合金電熱絲和端點都加熱至約 87(TC。在6mm間隔的陰極和作為陽極的銅片間施加26 kV的DC電壓源。5個端點都照明了，並且總的放射電流 達到2.4 mA。不加熱該絲，則從陰極無電子發射，或者一 個端點和陽極片間的擊穿。如實施例3 一樣，實施例4證 貫了熱輔助場發射提供均一的電子發射。此外，由於發射 電極的更高溫度，這也增加在既定電勢下的電子發射數量。 31 1240765 實施例5 進行本實施例來證明兩電極間電壓脈衝對陰極發射的 影響。單端的鎳鉻合金絲作為發射電極使用，接地的鋼片 作為基底電極起作用。銅片位於發射電極端下3瓜❿處， 錫/鉛焊料預製品置於銅片上。室溫下，在5% h2和餘量 的N2的氣體混合物中，鎳鉻絲、預製品和銅片保存在熔爐 中。在兩電極間施用各種頻率和振幅的脈衝單向電壓。此 時，發射電極的電勢相對於接地的基底電極可從負數到零 改變，從而引起電子從端電極產生。結果示於表n中。 表II的結果表明：當使用更高的脈衝頻率和振幅時， 從發射電極產生更大量的電子。 表II :單向電壓脈衝 脈衝頻率（Hz) 0 250 500 1000 2500 3.4 kV脈衝振幅的放射電流(^) 0 0.3 0.4 0.5 0.6 l.OkV脈衝振幅的放射電流(g) 0 0.1 0.1 0.2 0.2 實施例6 進行本實施例來證明藉由利用與實施例5的相同裝置 改變兩個電極極性的表面放電。 在兩個電極間使用3.4kV的總脈衝振幅的雙向電壓脈 衝（如從+ i.7kV至-l_7kV)。雙向電壓脈衝期間，兩電極的 極性改變。換句話說，發射電極的端點從相對於接地的基 底電極的正偏壓改變成負偏壓，從而使得從該電極產生電 32 1240765 子並從端電極回收電子。 表III表示對於極性改變的每個頻率下的來自基底電 壓的泡漏電流。如表III所示，極暴改變的頻率越高，藉由 觀察穿過銅基底電極的洩漏電流而得到的電荷堆積越少。 表IIL·雙向電壓脈衝 脈衝頻率（Hz) 250 500 1000 2500 浪漏電流（mA) 0.00069 0.00054 0.00015 0.00015 實施例7 進行本實施例來證明使用附加的電極的遠距離表面放 電。熔點為305t：的90Pb/10Sn焊料預製品放在小塊銅基材 上，銅基材放在電絕緣晶片上。接地的銅片置於晶片下並 作為基底電極起作用。兩個單端點的鎳鉻絲—個具負偏壓 而另一個具正偏壓，利用焊料預製品將它們都設置在基底 電極上1cm處。兩個單端點電極間的距離是i 5cm。將該 裝配在N2中包含4%的化的氣體混合物中從室溫加熱至： 料溶點以上的重流溫度。當重流溫度達到平衡，藉由施加 正極和負極電壓到兩個單端點電極開始電子附著，並且記 錄谭料預製品形成球狀物的所需時間。球狀焊料的形成表 明形成了沒有氧化物的焊料表面。如表IV所示，在溫度範 園為W至33CTC日夺，表面去氧化是相當有效的，而該溫 度僅高於焊料熔點5至15。(：。 33 1240765

表IV (秒） —310 320 330 —^___ 「17，13，16 ----- 15.3 14,12 13 實施例8 利用與實施例1類似的裝置，在用化換氣的恒定電場 下測疋發射端點的壽命。在〜2·2 kv/cm的恒定場，端點發 射保持在0.3mA超過上千小日夺。該結果證實了由於無離子 和電子侵飯而使得場發射端點長的持久性能，。 然而根據本發明的詳細描述和相關的具體實施例，在 不偏離本發明的宗旨和範圍下，對本發明可進行各種改變 和修改對於本領域技術人員來說是顯而易見的。 式簡單說明 圖1 a和1 b分別說明發射電極和基底電極上的電壓脈 衝。 圖2a至2i是適用於發射和/或復原電子的各種電極幾 何形狀示意圖。 圖3提供一種適用於使用大量端點發射和/或復原電子 的電極實施方式的實例。 圖4提供一種適用於具有分段組件的發射和/或復原電 子的電極實施方式的實例。 圖5提供一種晶片隆點應用中說明去除表面金屬氧化 34 1240765 物的本發明實施方式的實例。 圖6說明藉由在晶片隆點重流期間，藉由改變電極極 11來去除基材表面負電灕子的本發明的一種特殊實施方 式。 圖7a和7b說明當兩個電極極性改變時兩個電極間的 帶電物質的傳送。 圖8提供一種本發明的特殊實施方式的實例，即藉由 使用相對於基底電極具正偏壓的附加電極來去除基材表面 的電子。 圖9a至9e提供使用相對於基材的至少一個電極的運 動的多種本發明具體實施方式的實例。 圖l〇a和1 〇b分別提供一種單向電壓脈衝和雙向電壓 脈衝的實例。 圖和lib分別提供一種包含大量電極的部件實施 方式的分解圖和組裝立體圖。 圖lie提供在圖以和llb中所提供的導電基底實施 方式的詳細頂視圖。 主要元件之符號說明 1、100、102、202、203、302、Μ ?、。 1Λ 似似 334、336、344_.電極；2..細線 ΙΟ. ·心，ll. ·知0點，12· ·殼；22 笛'一^雷；. 9/1 咕 双，^ ·弟冤極，24. ·第二電極；26. ·混合物 28· ·低能電子；30· ·氫離子；25脈播雷；κ · q η μ _丁，。· ·脈衝 1：極，3、1〇1••尖端；2〇、1〇3、 200· ·晶片；104· · AC 電源；1〇5 调·？m Qru 屯 了、，肌、304、314、322、332、342 460..基底電極；300、31〇、咖、33〇·.妙片；細、316、娜、咖、规 離子區域，324、326..發射電極；340..旋轉晶片；346..枢軸臂； 35 1240765 400..焊接裝置；410..電極組；420..外殼；422..内部空間；424. ·液體 入口； 430..導電基底；432..孔；434. ·導電端；440. ·目標區域；450. · 基材 36

Claims (1)

1240765 拾、申請專利範圍： 1. 一種去除基材表面金屬氧化物的方法，該方法包括·· 提供基材、電極組、和位於目標區域中的基底電極， 其中電極組包括外殼，所述外殼至少部分由絕緣材料 構成並具有内部空間&至少一個與具内部$間液體連接的 液體入口；連接於外殼的導電基底，它包含延伸至目標區 域中的大里導電端，並且具有延伸穿過其中而與内部空間 液體連接的大量小孔，以允許含還原氣體的氣體混合物通 過； 其中基底電極鄰近電極組和基材； 使氣體混合物通過目標區域； 提供能量到的電極組，以在目標區域產生電子，其中 至少部分電子附著在至少部分還原氣體上，形成帶負電的 還原氣體；並且 使該帶負電的還原氣體接觸處理表面以還原基材處理 表面的金屬氧化物。 2·如申請專利範圍第丨項的方法，進一步包含去除至 少部分聚集在基材處理表面上電子。 3.如申叫專利範圍第2項的方法，其中該去除步驟包 括改變第一和第二電極的極性。 4·如申請專利範圍第3項的方法，其中該極性改變的 37 1240765 頻率範圍從〇至l〇〇 kHz。 5·如申請專利範圍第2項的方法，其中該去除步驟包 括提仏與第-電極、第二電極以及基材鄰近的第三電極， ’、中第一電極具有相對於第一和第二電極的正偏壓電位。 6·如申請專利範圍第2項的方法，其“去除步驟包 括通入咼純度的氣體穿過中和器，以提供離子化的中性氣 體，以及用該離子化的中性氣體接觸和處理表面。 7.如申請專利範圍第1項的方法，其中還原氣體選自： H2，CO，SiH4，Si2H6，CF4，SF6，CF2C12，HC1，BF3， WF6，UF6，SiF3，NF3，CC1F3，HF，NH3，H2S，直鏈、支 鏈或環狀的ci至C1G烷烴，曱酸，醇類，具下式（In)的酸 性蒸氣： (III) R -I-OH 具下式（IV )的有機蒸氣，

以及它們的混合物所組成的族群，其中式（III)和式 (IV)中的取代基R為烧基，取代的院基，芳基，或取代 的芳基。 38 1240765 8.如申請專利範圍第7項的方法， H2。 9·如申請專利範圍第7項的方法， 包含0.1至100體積％的氫。 尸10.如申請專利範圍第9項的方法， 中氫為0.1至4體積％。 U•如申請專利範圍第丨項的方法， 進一步含有載體氣體。 12·如申請專利範圍第n項的方法 包含至少一種選自下列族群的氣體：氮 氪，氡，或它們的混合物所組成的族群 u.如申請專利範圍第11項的方法 的電子親和性低於還原氣體的電子親和 1 4 ·如申請專利範圍第1項的方法， 範圍從0至450°C。 15·如申請專利範圍第14項的方法 度範圍從100至350°c。 其中該還原氣體為 其中該氣體混合物 其中該氣體混合物 其中該氣體混合物 ，其中該載體氣體 ’氦，氬，氖，氣， 〇 ’其中該載體氣體 性。 其中該基材的溫度 ’其中該基材的溫 39 1240765 ^ I6·如申請專利範圍第1項的方法，其中在供應步驟的 犯Ϊ為至少一個選自下列族群的能量源：電能源，電礤能 源’熱能源’光電能源或其結合所組成的族群。 17.如申請專利範圍第16項的方法，其中該能量為電 能源。 18 ·如申凊專利範圍第1項的方法，其中該大量導電端 點末端與處理表面的距離範圍為O.i至3〇 cm。 19·如申請專利範圍第18項的方法，其中該大量導電 端點末端與第二電極的距離範圍為〇·5至5 。 20. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該基底電極接 地。 21. 如申請專利範圍第！項的方法，其中該方法用於下 列族群的至少一個工藝中：重流焊接、波動焊接，晶片起 凸，金屬鍍覆，銅焊，焊接，表面清洗，薄膜去氧化，或 者它們的混合處理所組成的族群。 22_如申請專利範圍第丨項的方法，其中藉由至少一種 選自下族群的方法使得在供應步驟產生電子：陰極發射， 1240765 氣體放電’或它們的結合所組成的族群。 23·如申請專利範圍第22項的方法，其中藉由選自下 無群陰極發射產生電子：場發射，熱發射，熱一場發射， 光電子發射，和電子束發射所組成的族群。 24·如申請專利範圍第23項的方法，其中該熱一場發 射產生電子。 25·—種用於去除具有大量焊料隆點的基材表面金屬 氧化物的裝置，其中基材位於目標區域中，該裝置包括·· 至少一個能量源； 至v個含有還原氣體的氣體混合物的氣體供應源； 和 與至少一個能量源電連接並且與至少一個氣體源液體 連接的發射電極組’該電極組包括：_個外殼，該外殼至 少部分含有絕緣材料並具有内部μ、至少—個與内部空 間液體連接的液體入口和至少一個氣體供應源；以及連接 於外殼的導電基底，該導電基底包含延伸至目標區域中的 大量導電端和延伸穿過其中而與内部空間液體連接中的大 量小孔，以允許含還原氣體的氣體混合物通過。 26.如申請專利範圍帛25項的裂置，進一步包括鄰近 電極組和基材的基底電極。