具有電極熔蝕防止層的部件及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種低成本、成品率高、可靠性高且可進(jìn)行焊接的部件的制造方法。該方法具備：準(zhǔn)備具有電極(2)的部件(10’)的工序、使第一含有機(jī)脂肪酸溶液(3a)與電極(2)接觸的工序、使第一熔融焊料(5a)與電極(2)接觸而使第一熔融焊料(5a)附著在電極(2)上的工序、朝向所附著的第一熔融焊料(5a)噴射氣流或液流而將附著在電極(2)上的過(guò)剩的第一熔融焊料(5a)除去的工序、將除去了過(guò)剩的第一熔融焊料(5a)的電極(2)降至低于第一熔融焊料(5a)的熔點(diǎn)的工序。第一熔融焊料(5a)包含下述成分：該成分與電極(2)所包含的成分化合，從而在電極的表面(2)形成由金屬間化合物層構(gòu)成的電極熔蝕防止層(4)，一邊使部件移動(dòng)(10’)一邊使第一熔融焊料(5a)的液流與電極(2)碰撞或包裹電極(2)，從而進(jìn)行第一熔融焊料(5a)與電極(2)的接觸。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有電極熔蝕防止層的部件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有電極熔蝕防止層的部件及其制造方法。更詳細(xì)而言，涉及一種在印刷基板、晶片、柔性基板等基板所具有的電極上、或在芯片、電阻、電容器、濾波器等安裝部件所具有的電極上形成了電極熔蝕防止層的部件(基板或安裝部件等)、及其制造方法等。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，印刷基板、晶片及柔性基板等基板(下面往往將這些稱(chēng)為“安裝基板”)的布線密度及安裝密度正逐漸提高。安裝基板具有多個(gè)用于焊接電子部件的電極。在其電極上設(shè)有用于焊接電子部件的焊料凸點(diǎn)或焊膏等焊料(以下，也稱(chēng)為“連接焊料”)，電子部件焊接于其連接焊料而安裝于安裝基板。
[0003]連接焊料要求微細(xì)，形狀及尺寸等一致，并僅設(shè)置在必要的部分。作為滿(mǎn)足這樣要求的連接焊料的形成方法，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中提出了一種使用網(wǎng)版、容易地形成致密且一定形狀的漿料凸點(diǎn)的方法等，所述網(wǎng)版是用于由漿料形成漿料凸點(diǎn)的具有開(kāi)口的網(wǎng)版，其特征在于，該網(wǎng)版由剛性的第一金屬層、樹(shù)脂類(lèi)的粘接劑層、及第二金屬層構(gòu)成，且相對(duì)第一金屬層的開(kāi)口，粘接劑層及第二金屬層的開(kāi)口縮徑。
[0004]但是,連接器、QFP(四側(cè)引腳扁平封裝，Quad Flat Package)、SOP(小外形封裝，Small Outline Package)、BGA(球柵陣列封裝，Ball Grid Array)、LGA(柵格陣列封裝，Land Grid Array)等電子部件往往在導(dǎo)線端子等連接端子的尺寸上存在不均。為了使連接端子的尺寸不均的電子部件無(wú)焊接不良地進(jìn)行焊接，需要通過(guò)增厚設(shè)于安裝基板的“連接焊料”來(lái)減小電子部件的尺寸不均的影響。在用于安裝于安裝基板的電子部件上混合存在CSP(芯片尺寸封裝，Chip Size Package)等小型的電子部件的情況下,這樣的小型電子部件用連接焊料的大小極小且微細(xì)。
[0005]作為通常的連接焊料的形成方法，已知有將設(shè)有由銅等制成的電極(例如銅電極，下同)的安裝基板直接浸潰(浸入)于熔融焊料中的方法。在銅電極與焊料接觸時(shí)，銅和焊料中所含的錫化合，生成CuSn金屬間化合物。該CuSn金屬間化合物的生成本身為焊料接合的基礎(chǔ)。但是，該現(xiàn)象由于通過(guò)銅電極被焊料中的錫侵蝕的狀態(tài)形成，因此，有時(shí)被稱(chēng)為“電極熔蝕”。這樣的電極熔蝕使連接電子部件的銅電極的容積減少而使可靠性降低，可能會(huì)有損安裝基板的可靠性。因此，需要縮短安裝基板在熔融焊料中的浸潰時(shí)間，抑制電極熔蝕，因此，對(duì)于在安裝基板的銅電極上形成預(yù)備焊料層，然后將安裝基板在熔融焊料中浸潰的方法(浸潰方法)進(jìn)行了研究。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平10-286936號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]在上述的連接焊料的形成方法中，使用網(wǎng)版的連接焊料的形成方法存在生產(chǎn)性差的難點(diǎn)，浸潰方法中的連接焊料的形成方法在最初浸潰(浸入)的部分、和最后浸潰的部分上，電極熔蝕的差異較大，在相同基板的各部分，在銅電極的可靠性上產(chǎn)生較大差異。因此，存在電極熔蝕的問(wèn)題依然未能解決的問(wèn)題。
[0011]本發(fā)明是為了解決上述課題而進(jìn)行的，其目的在于，提供一種低成本、成品率高、可靠性高且具有能夠進(jìn)行焊接的“電極的熔蝕防止層”(以下稱(chēng)為“電極熔蝕防止層”)的部件(基板及安裝部件等)及其制造方法。
[0012]解決問(wèn)題的方法
[0013](I)用于解決上述課題的本發(fā)明的部件的制造方法具備:準(zhǔn)備具有被焊接的電極的部件的工序、使第一含有機(jī)脂肪酸溶液與所述電極接觸的工序、使第一熔融焊料與所述電極接觸而使該第一熔融焊料附著在該電極上的工序、朝向附著的所述第一熔融焊料噴射氣流或液流以除去附著于所述電極上的第一熔融焊料中過(guò)剩的第一熔融焊料的工序、使所述除去了過(guò)剩的第一熔融焊料后的所述電極降至低于所述第一熔融焊料的熔點(diǎn)的工序，其特征在于，在所述第一熔融焊料的附著工序中，所述第一熔融焊料包含下述成分:該成分與所述電極所包含的成分化合，從而在該電極的表面形成由金屬間化合物層構(gòu)成的電極熔蝕防止層，一邊使所述部件移動(dòng)一邊使所述第一熔融焊料的液流碰撞所述電極或包裹(回D込ti1、spread over)所述電極,從而進(jìn)行所述第一熔融焊料與所述電極的接觸。
[0014]根據(jù)該發(fā)明，(i)由于在第一熔融焊料的附著工序中，第一熔融焊料包含與電極所包含的成分化合而在其電極的表面形成由金屬間化合物層構(gòu)成的電極熔蝕防止層的成分(也稱(chēng)為電極熔蝕防止層形成成分)，因此，能夠在其接觸時(shí)，在電極的表面形成由金屬間化合物層構(gòu)成的電極熔蝕防止層。由于其金屬間化合物層能夠作為電極熔蝕防止層抑制電極成分的溶出，因此，能夠防止因電極的熔蝕弓丨起的電極的缺損或消失。
[0015](ii)由于在第一熔融焊料的附著工序中，由于一邊使所述部件移動(dòng)一邊使所述第一熔融焊料的液流碰撞或包裹所述電極來(lái)進(jìn)行所述第一熔融焊料與所述電極的接觸，因此，任一種情況下，均可在電極上遍布地附著第一熔融焊料。其結(jié)果，由于電極熔蝕防止層遍布地形成在電極上，因此，能夠通過(guò)該電極熔蝕防止層防止電極的缺損或消失。
[0016](iii)另外，由于在電極和第一熔融焊料接觸之前，具有使第一含有機(jī)脂肪酸溶液與電極接觸的工序，因此，該第一含有機(jī)脂肪酸溶液發(fā)生作用，除去存在于電極表面的氧化物或雜質(zhì)等。其結(jié)果，可以使第一熔融焊料在極力抑制這樣的氧化物或雜質(zhì)等存在于電極表面的狀態(tài)與電極的表面接觸。通過(guò)這樣的處理，能夠使電極熔蝕防止層以極力不產(chǎn)生孔隙或缺陷的均勻厚度形成在凈化后的電極表面。由于電極熔蝕防止層以極力不產(chǎn)生孔隙或缺陷的狀態(tài)設(shè)置，因此，還能夠使設(shè)于該電極熔蝕防止層上的焊料極力不產(chǎn)生孔隙的生成或缺陷。
[0017](iv)另外，由于具有噴射氣流或液流來(lái)將附著在電極上的過(guò)剩的第一熔融焊料除去的工序，因此，成為設(shè)有微量附著第一熔融焊料或第一焊料層的電極熔蝕防止層的電極。設(shè)有電極熔蝕防止層的電極即使在其后浸潰于熔融焊料(第二熔融焊料)的情況下，也可抑制因該第二熔融焊料引起的電極成分的溶出。另外，可以在噴射氣流或液流而除去過(guò)剩的第一熔融焊料后的電極表面形成防止電極熔蝕防止層的氧化的有機(jī)脂肪酸的涂覆膜。其結(jié)果，即使是不立即對(duì)該部件進(jìn)行處理的情況，也可以進(jìn)行在部件的電極上設(shè)置電極熔蝕防止層的方式的保管或流通。
[0018](V)另外，由于具有將除去了過(guò)剩的第一熔融焊料的電極降至低于第一熔融焊料的熔點(diǎn)的工序，因此，能夠使形成于電極表面的電極熔蝕防止層形成為沒(méi)有龜裂的給定厚度范圍(例如0.5μπι以上且3μπι以下的程度)的電極熔蝕防止層并使其穩(wěn)定化。具備這樣形成的電極熔蝕防止層的部件即使在其后為了在電極上設(shè)有連接焊料(用于接合電子部件的焊料層)而浸潰(浸入)于焊料槽中，也可使在最初浸潰(浸入)的部分、最后浸潰的部分的電極熔蝕的差異盡量減小。另外，通過(guò)浸潰而設(shè)有連接焊料的部件即使在其后提供給電子部件的安裝工序而施加各種熱處理，由于電極熔蝕防止層成為障壁，因此能夠抑制電極在該熱的作用下而被焊料熔蝕。其結(jié)果，能夠制造可提供高品質(zhì)的連接構(gòu)造的部件，其相同部件的各部分的電極能夠極力減小各自的可靠性的差異，并能夠進(jìn)一步提高電子部件的連接構(gòu)造的可靠性。
[0019](2)本發(fā)明的部件的制造方法優(yōu)選在所述第一熔融焊料的附著工序中，使所述第一熔融焊料對(duì)電極的接觸按照下述的第一?第三形態(tài)的任一種來(lái)進(jìn)行。
[0020]第一形態(tài)為，作為所述第一熔融焊料與所述電極的接觸方法，通過(guò)如下方式進(jìn)行:一邊使所述部件沿上下方向移動(dòng)，一邊使由重力加速后的所述第一熔融焊料的液流或由泵加壓后的所述第一熔融焊料液流以與所述上下方向垂直或基本垂直的角度與所述部件碰撞。
[0021]根據(jù)該發(fā)明，由于一邊使部件沿上下方向移動(dòng)一邊使由重力加速后的第一熔融焊料的液流或由泵加壓后的第一熔融焊料液流以與所述上下方向垂直或基本垂直的角度與部件碰撞，因此，不會(huì)因滯留在電極上的熔融焊料本身減速，熔融焊料液流從橫向與電極強(qiáng)烈碰撞。其結(jié)果，能夠在電極上遍布地附著第一熔融焊料。
[0022]第二形態(tài)為，作為所述第一熔融焊料與所述電極的接觸方法，通過(guò)如下方式進(jìn)行:一邊使所述部件沿橫向移動(dòng)，一邊使所述第一熔融焊料的液流從所述部件的上方朝向該部件以給定的角度碰撞。
[0023]根據(jù)該發(fā)明，由于一邊使部件沿橫向移動(dòng)一邊使第一熔融焊料的液流從該部件的上方朝向部件以給定的角度碰撞，因此，不會(huì)因滯留在電極上的熔融焊料本身減速，熔融焊料液流從上方與電極強(qiáng)烈碰撞。其結(jié)果，能夠在電極上遍布地附著第一熔融焊料。
[0024]第三形態(tài)為，作為所述第一熔融焊料與所述電極的接觸方法，通過(guò)如下方式進(jìn)行:在使所述部件沿上下方向移動(dòng)并浸潰于充滿(mǎn)所述第一熔融焊料的焊料槽中之后拉起的過(guò)程中，使該部件通過(guò)配置于所述第一熔融焊料的液面的縫隙(slit)。
[0025]根據(jù)該發(fā)明，由于通過(guò)使部件沿上下方向移動(dòng)并浸潰于充滿(mǎn)第一熔融焊料的焊料槽中之后拉起的過(guò)程中，使該部件通過(guò)配置于第一熔融焊料的液面的縫隙的方式進(jìn)行，因此，通過(guò)在穿過(guò)該縫隙時(shí)的表面張力的作用，熔融焊料包裹電極的整個(gè)區(qū)域。其結(jié)果，能夠在電極上遍布地附著第一熔融焊料。
[0026](3)在本發(fā)明的部件的制造方法中，在將所述電極降至低于所述第一熔融焊料的熔點(diǎn)的工序之后，可以進(jìn)一步具備下述工序:使與所述第一熔融焊料相同的熔融焊料或不同的熔融焊料和所述部件接觸，使第二熔融焊料附著在所述電極上。
[0027]根據(jù)該發(fā)明，由于在將電極降至低于第一熔融焊料的熔點(diǎn)的工序之后，進(jìn)一步包含使與所述第一熔融焊料相同的熔融焊料或不同的熔融焊料和部件接觸，使第二熔融焊料附著在電極上的工序，因此，即使在將部件浸潰于第二熔融焊料槽中的情況下，設(shè)置在電極上的電極熔蝕防止層也能夠抑制電極成分的溶出。其結(jié)果，能夠防止起因于第二熔融焊料引起的電極熔蝕的電極的缺損或消失。根據(jù)這樣的本發(fā)明，能夠制造一種可提供高品質(zhì)的連接構(gòu)造的部件，其能夠通過(guò)第二熔融焊料凝固而成的第二焊料層來(lái)確保焊接的電極的可靠性，在將電子部件焊接于安裝基板時(shí)，能夠進(jìn)一步提高電子部件的連接構(gòu)造的可靠性。
[0028](4)在本發(fā)明的部件的制造方法中，優(yōu)選所述第二熔融焊料不含構(gòu)成所述電極熔蝕防止層的成分中產(chǎn)生電極熔蝕防止能力的成分。
[0029]根據(jù)該發(fā)明，由于第二熔融焊料不含構(gòu)成電極熔蝕防止層的成分中產(chǎn)生電極熔蝕防止能力的成分，因此，在預(yù)先形成的電極熔蝕防止層上設(shè)有不含產(chǎn)生電極熔蝕防止能力的成分的第二焊料層。這樣的第二焊料層能夠抑制電極熔蝕防止層和第二焊料層的成分相同的情況下引起的電極熔蝕防止層的厚度擴(kuò)大現(xiàn)象。其結(jié)果，能夠通過(guò)第二焊料層進(jìn)一步提高焊接的部件所具有的電極的可靠性。
[0030](5)在本發(fā)明的部件的制造方法中，在所述第一熔融焊料的附著工序中，可以在含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣氛圍中進(jìn)行所述第一熔融焊料與所述電極的接觸。
[0031]根據(jù)該發(fā)明，由于在含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣氛圍中進(jìn)行第一熔融焊料對(duì)電極的接觸，因此，在與第一熔融焊料接觸時(shí)，電極不會(huì)被氧化或被雜質(zhì)污染。
[0032](6)在本發(fā)明的部件的制造方法中，優(yōu)選所述第一熔融焊料的粘度為0.002Pa.s以上且0.004Pa.s以下。
[0033]根據(jù)該發(fā)明，由于第一熔融焊料的粘度在上述范圍內(nèi)，能夠在以微細(xì)圖案形成的各電極上遍布地附著第一熔融焊料，其結(jié)果，能夠在電極表面均勻地形成穩(wěn)定的電極熔蝕防止層。而且，由于第一熔融焊料的粘度在上述范圍內(nèi)，因此，能夠容易地除去該第一熔融焊料。其結(jié)果，能夠得到在以微細(xì)圖案形成的各電極上遍布地形成電極熔蝕防止層，并且未設(shè)置多余的熔融焊料的狀態(tài)的部件。
[0034](7)在本發(fā)明的部件的制造方法中，優(yōu)選所述第二熔融焊料的粘度為0.002Pa.s以上且0.008Pa.s以下。
[0035]根據(jù)該發(fā)明，能夠使顯示上述的寬范圍內(nèi)的任意粘度的第二熔融焊料與第一熔融焊料與電極接觸而形成電極熔蝕防止層的部件接觸。這樣的第二熔融焊料由于含有通用的熔融焊料，因此，可使用將廉價(jià)的焊料熔融后的熔融焊料進(jìn)行焊接，在該情況下，也能夠防止電極的熔蝕。
[0036](8)在本發(fā)明的部件的制造方法中，可將所述第一熔融焊料及所述第二熔融焊料與含有機(jī)脂肪酸溶液混合處理后使用。
[0037]根據(jù)該發(fā)明，由于將第一熔融焊料及第二熔融焊料與含有機(jī)脂肪酸溶液混合處理后使用，因此，能夠?qū)⑦@些熔融焊料中所包含的氧化物或雜質(zhì)等除去。其結(jié)果，根據(jù)其處理?xiàng)l件(處理時(shí)間等)的不同，可任意地控制處理后的熔融焊料的粘度。減小粘度后的熔融焊料的潤(rùn)濕擴(kuò)散良好，在表面張力的作用下，能夠在電極熔蝕防止層上形成平衡良好的對(duì)稱(chēng)形的焊料層。
[0038](9)在本發(fā)明的部件的制造方法中，在所述第二熔融焊料的附著工序之后，可進(jìn)一步具備下述工序:使第三含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體與所述第二熔融焊料接觸。[0039]根據(jù)該發(fā)明，由于在第二熔融焊料的附著工序之后進(jìn)一步包含將第三含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體與第二熔融焊料接觸的工序，因此，在第二熔融焊料的表面，形成有防止氧化或污染的有機(jī)脂肪酸的涂覆膜。其結(jié)果，可以不用立即對(duì)設(shè)有第二焊料層的部件進(jìn)行處理而進(jìn)行保管或流通。另外，能夠制造一種可提供高品質(zhì)的連接構(gòu)造的部件，即使其在保管或流通后供給于安裝部件的安裝工序，也可進(jìn)一步提高電子部件的連接構(gòu)造的可靠性。
[0040](10)在本發(fā)明的部件的制造方法中，所述部件可以舉出:具有微細(xì)的布線圖案的印刷基板、晶片、柔性基板等基板(也稱(chēng)為安裝基板)、或芯片、電阻、電容器、濾波器等部件(也稱(chēng)為安裝部件)。
[0041](11)用于解決上述課題的本發(fā)明的部件是通過(guò)上述本發(fā)明的部件的制造方法制造而成的部件，其特征在于，其具備多個(gè)設(shè)有焊料層的電極，在所述焊料層和所述電極之間形成有厚度0.5 μ m以上且3 μ m以下的電極熔蝕防止層，所述焊料層的焊接形態(tài)為以所述電極的中心位置對(duì)稱(chēng)的半球形狀或曲面形狀。
[0042]發(fā)明的效果
[0043]根據(jù)本發(fā)明的部件的制造方法，可提供一種低成本、成品率高、可靠性高、能夠進(jìn)行焊接的具有電極熔蝕防止層的部件。
[0044]制造出的部件即使在其后為了在電極上設(shè)置連接焊料而浸潰于焊料槽中，也可使最初浸潰的部分、和最后浸潰的部分的電極熔蝕的差異盡量減小。另外，通過(guò)浸潰而設(shè)有連接焊料的部件即使在其后供給于電子部件的安裝工序而施加各種熱處理，由于電極熔蝕防止層成為障壁，因此，能夠抑制電極在該熱的作用下被焊料熔蝕。其結(jié)果，能夠制造一種可提供高品質(zhì)的連接構(gòu)造的部件，其相同部件的各部分的電極能夠盡量減小各個(gè)可靠性的差異，且能夠進(jìn)一步提高電子部件的連接構(gòu)造的可靠性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0045]圖1是示出本發(fā)明的部件的制造方法的一例的流程圖。
[0046]圖2是示出部件的一例的表面照片和截面照片，㈧是示出BGA側(cè)的部件表面的光學(xué)顯微鏡照片，(B)是示出部件的截面的電子顯微鏡照片。
[0047]圖3是示出一邊使部件沿橫向移動(dòng)，一邊使第一熔融焊料的液流從部件的上方以給定的角度碰撞的形態(tài)的一例的示意剖面圖，其具有噴射含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的工序(E)。
[0048]圖4是示出一邊使部件沿橫向移動(dòng)，一邊使第一熔融焊料的液流從部件的上方以給定的角度碰撞的形態(tài)的另一例的示意剖面圖，其具有在含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體氛圍中噴射非活性氣體或氣體的工序(E)。
[0049]圖5是示出一邊使部件沿上下方向移動(dòng)，一邊使由重力加速后的第一熔融焊料的液流從橫向碰撞部件的形態(tài)的示意剖面圖。
[0050]圖6是示出一邊使部件沿上下方向移動(dòng)，一邊使由泵加壓后的第一熔融焊料液流從橫向碰撞部件的形態(tài)的示意剖面圖。
[0051]圖7是示出使部件沿上下方向移動(dòng)并浸潰于充滿(mǎn)第一熔融焊料的焊料槽中后拉起，在該拉起過(guò)程中，使部件通過(guò)配置于第一熔融焊料的液面的縫隙的形態(tài)的示意剖面圖。[0052]圖8是示出在電極上設(shè)有電極熔蝕防止層，在該電極熔蝕防止層上設(shè)有第一焊料層的部件的一例的示意剖面圖。
[0053]圖9是附著第一熔融焊料前后的部件截面的電子顯微鏡照片，(A) (B)是附著前的一例，(C) (D)是附著后的一例。
[0054]圖10是一邊使部件沿橫向移動(dòng)，一邊使熔融焊料的液流與部件接觸而獲得的現(xiàn)有例(A, B)的光學(xué)顯微鏡照片。
[0055]圖11是示出將在電極上設(shè)有電極熔蝕防止層的部件浸潰于第二熔融焊料槽中的第一方式的模式圖。
[0056]圖12是示出將在電極上設(shè)有電極熔蝕防止層的部件浸潰于將含有機(jī)脂肪酸溶液設(shè)于上層的第二熔融焊料槽中的第二方式的模式圖。
[0057]圖13是示出在電極熔蝕防止層上設(shè)有焊料層的部件的一例的示意剖面圖。
[0058]圖14是在電極熔蝕防止層上設(shè)有焊料層的截面形態(tài)的說(shuō)明圖，(A)是按照包裹設(shè)于基體材料上的電極的方式設(shè)置的焊料層的截面形態(tài)的一例，(B)是在埋入基體材料的電極上設(shè)置的焊料層10的截面形態(tài)的一例。
[0059]圖15是設(shè)于電極熔蝕防止層上的焊料層的平面形態(tài)的說(shuō)明圖，(A)是設(shè)于圓形形狀的電極上的焊料層的平面形態(tài)的一例，(B)是設(shè)于矩形形狀的電極上的焊料層的平面形態(tài)的一例。
[0060]圖16是示出設(shè)于電極熔蝕防止層上的焊料層的形態(tài)的一例的掃描隧道顯微鏡圖像。
[0061]圖17是示出設(shè)于電極熔蝕防止層上的焊料層的截面形態(tài)的一例的掃描電子顯微鏡照片。
[0062]圖18是示出所制造的部件的一例的立體圖(A)和剖面圖(B)。
[0063]圖19是示出所制造的部件的其它例的立體圖(A)⑶。
[0064]圖20是示出焊料層的深度方向的氧量的座標(biāo)圖。
[0065]圖21是對(duì)經(jīng)過(guò)焊接的銅電極部進(jìn)行加熱后的微孔隙的生成形態(tài)的例，(A) (B)是比較例的結(jié)果，(C)⑶是實(shí)施例的結(jié)果。
[0066]圖22是示出在基板的微細(xì)的銅電極上以電極熔蝕防止層、焊料層及有機(jī)脂肪酸涂覆膜的順序設(shè)置的截面形態(tài)的電子顯微鏡照片(A)及其元素映射圖像(B)。
[0067]圖23是示出在電極上設(shè)有焊料層的現(xiàn)有例的照片。
[0068]圖24是示出焊料處理前的電極圖案的俯視圖(A)、該電極圖案的剖面圖⑶(C)、及電極的剖面圖(D)。
[0069]圖25是示出不進(jìn)行二階段的焊料處理的情況的例子的電極的剖面圖，(A)是用不含鎳的熔融焊料處理5秒鐘后的電極的剖面圖，(B)是用不含鎳的熔融焊料處理60秒鐘后的電極的剖面圖，(C)是用0.01質(zhì)量％的含有鎳的熔融焊料處理5秒鐘的電極的剖面圖，(D)是用0.01質(zhì)量％的含有鎳的熔融焊料處理60秒鐘的電極的剖面圖。
[0070]圖26是表示不進(jìn)行二階段的焊料處理的情況的例的電極的剖面圖，(A)是用0.03質(zhì)量％的含有鎳的熔融焊料處理5秒鐘的電極的剖面圖；(B)是用0.03質(zhì)量％的含有鎳的熔融焊料處理60秒鐘的電極的剖面圖；(C)是用含有0.05質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理5秒鐘后的電極的剖面圖；(D)是用含有0.05質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理60秒鐘后的電極的剖面圖。
[0071]圖27是示出不進(jìn)行二階段的焊料處理的情況的例子的電極的剖面圖，(A)是用含有0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理5秒鐘后的電極的剖面圖；(B)是用含有0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理60秒鐘后的電極的剖面圖。
[0072]圖28是示出進(jìn)行二階段的焊料處理的情況的例子的電極的剖面圖，(A)是用不含鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.01質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理5秒鐘后的電極的剖面圖；(B)是用不含鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.01質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理60秒鐘后的電極的剖面圖；(C)是用不含鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.03質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理5秒鐘后的電極的剖面圖；(D)是用不含鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.03質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理60秒鐘后的電極的剖面圖。
[0073]圖29是示出進(jìn)行二階段的焊料處理的情況的例子的電極的剖面圖，(A)是用不含鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.05質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理5秒鐘后的電極的剖面圖；(B)是用不含鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.05質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理60秒鐘后的電極的剖面圖；(C)是用不含鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理5秒鐘后的電極的剖面圖；(D)是用不含鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理60秒鐘后的電極的剖面圖。
[0074]圖30是示出進(jìn)行二階段的焊料處理的情況的例子的電極的剖面圖，(A)是用含有0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.01質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理5秒鐘后的電極的剖面圖；(B)是用含有0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.01質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理60秒鐘后的電極的剖面圖；(C)是用含有0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.03質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理5秒鐘后的電極的剖面圖；(D)是用含有0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.03質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理60秒鐘后的電極的剖面圖。
[0075]圖31是示出進(jìn)行二階段的焊料處理的情況的例子的電極的剖面圖，(A)是用含有0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.05質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理5秒鐘后的電極的剖面圖；(B)是用含有0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用含有0.05質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理60秒鐘后的電極的剖面圖。
[0076]圖32是示出進(jìn)行二階段的焊料處理的情況的例子的電極的剖面圖，(A)是用含有
0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用不含鎳的熔融焊料處理5秒鐘后的電極的剖面圖；(B)是用含有0.1質(zhì)量％鎳的熔融焊料處理3秒鐘之后，用不含鎳的熔融焊料處理60秒鐘后的電極的剖面圖。
[0077]符號(hào)說(shuō)明
[0078]I基體材料
[0079]2 電極
[0080]3涂覆膜
[0081 ] 3a第一含有機(jī)脂肪酸溶液(氣體或液體)
[0082]4電極熔蝕防止層(CuNiSn化合物層)
[0083]5焊料層(第一焊料層)
[0084]5a第一熔融焊料[0085]6涂覆膜
[0086]6a第二含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體
[0087]6b第二含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體氛圍
[0088]7CuSn化合物層
[0089]8焊料層(第二焊料層)
[0090]9涂覆膜
[0091]10、10A、10B設(shè)有電極熔蝕防止層的部件(設(shè)置焊料層之前的部件)
[0092]10’設(shè)置電極熔蝕防止層之前的部件
[0093]11、12、13 噴射噴嘴
[0094]14非活性氣體或空氣
[0095]16第二熔融焊料
[0096]18第三含有機(jī)脂肪酸溶液
[0097]20設(shè)置焊料層之后的安裝基板
[0098]21電極墊片
[0099]30、40、40A、40B設(shè)置焊料層之后的安裝部件
[0100]51縫隙部件
[0101]52第一熔融焊料槽
[0102]53熔融焊料的表面
[0103]55噴嘴前端
[0104]56配管的換向部
[0105]57焊料液流的配管
[0106]58焊料液流的貯存槽
[0107]59焊料液流的配管
[0108]61、62 邊緣
[0109]63中心位置
[0110]80絕緣膜(抗蝕膜)
[0111]W電極寬度
[0112]T焊料層的高度
[0113]gl、g2部件與縫隙部件之間的間隙
[0114]T縫隙部件的厚度
【具體實(shí)施方式】
[0115]下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的部件及其制造方法進(jìn)行說(shuō)明。另外，在本申請(qǐng)中，也可將“本發(fā)明”稱(chēng)為“本申請(qǐng)的實(shí)施方式”。需要說(shuō)明的是，“電極熔蝕防止層”是指，發(fā)揮抑制構(gòu)成電極的成分的一部分或全部因焊料而熔蝕(電極成分進(jìn)行擴(kuò)散而溶出的形態(tài))的作用的層。
[0116][部件的制造方法]
[0117]如圖1?圖7等所示，本發(fā)明的部件10的制造方法具備:準(zhǔn)備具有被焊接的電極2的部件10’的工序、使第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a與電極2接觸的工序、使第一熔融焊料5a與電極2接觸而使第一熔融焊料5a附著在電極2上的工序、向附著的第一熔融焊料5a噴射流體6a或氣流14以除去附著在電極2上的第一熔融焊料5a中過(guò)剩的第一熔融焊料5a的工序、以及將除去了過(guò)剩的第一熔融焊料5a的電極2降至低于第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)的工序。而且，其特征在于，在第一熔融焊料5a的附著工序中，第一熔融焊料5a包含下述成分:該成分用于與電極2所包含的成分化合而在電極2的表面形成包含金屬間化合物層的電極熔蝕防止層4 ;以及一邊使部件10’移動(dòng)一邊使第一熔融焊料5a的液流碰撞電極2或包裹電極2來(lái)進(jìn)行第一熔融焊料5a對(duì)電極2的接觸。
[0118]這樣的部件10的制造方法起到以下(i)?(V)的作用效果。需要說(shuō)明的是，第一熔融焊料的液流也使用符號(hào)“5a”，該情況下稱(chēng)為“第一熔融焊料液流5a”。
[0119](i)在第一熔融焊料5a的附著工序中，由于第一熔融焊料5a包含與電極2所含的成分化合而在該電極2的表面形成包含金屬間化合物層的電極熔蝕防止層4的成分(電極熔蝕防止層形成成分)，因此，在該接觸時(shí)，第一熔融焊料5a所含的成分與電極2所含的成分化合，在電極2的表面形成包含金屬間化合物層的電極熔蝕防止層4。該金屬間化合物層能夠作為電極熔蝕防止層4抑制電極成分的溶出，因此，能夠防止因電極2的熔蝕而產(chǎn)生電極2的缺損或消失。
[0120](ii)另外，在第一熔融焊料5a的附著工序中，由于通過(guò)一邊使部件10’移動(dòng)一邊使第一熔融焊料液流5a碰撞該部件10’或包裹該部件10’的方式進(jìn)行，因此，任一種情況下，電極2上都會(huì)遍布地附著第一熔融焊料5a。其結(jié)果，電極熔蝕防止層4遍布地形成在電極2上，因此，能夠通過(guò)該電極熔蝕防止層4防止電極2的缺損或消失。
[0121](iii)由于在電極2和第一熔融焊料5a接觸之前，具有使第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a與電極2接觸的工序，因此，該第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a具有除去存在于電極2的表面的氧化物或雜質(zhì)等的作用。其結(jié)果，能夠在盡量抑制這樣的氧化物或雜質(zhì)等存在于電極2表面的狀態(tài)下使第一熔融焊料5a與電極2的表面接觸。通過(guò)這樣的處理，能夠在被凈化的電極表面以抑制了孔隙或缺陷的產(chǎn)生的均勻厚度形成電極熔蝕防止層4。由于電極熔蝕防止層4是在盡量不產(chǎn)生孔隙或缺陷的狀態(tài)下設(shè)置的，因此，還能夠進(jìn)一步抑制設(shè)在該電極熔蝕防止層4上的焊料層8 (參照?qǐng)D13及圖17等)上的孔隙的生成及缺陷。
[0122](iv)由于具有噴射氣流14或流體6a以除去附著在電極2上的過(guò)剩的第一熔融焊料5a的工序，因此，形成設(shè)有微量附著了第一熔融焊料5a或第一焊料層5的電極熔蝕防止層4的電極2。設(shè)有電極熔蝕防止層4的電極2即使在之后使其浸潰于其它的熔融焊料(第二熔融焊料16)的情況下，也能夠抑制因該第二熔融焊料16而產(chǎn)生的電極成分的溶出。另外，在噴射氣流14或流體6a而除去了過(guò)剩的第一熔融焊料5a后的電極表面，能夠形成防止電極熔蝕防止層4的氧化的有機(jī)脂肪酸的涂覆膜6。其結(jié)果，即使在不立即對(duì)該部件進(jìn)行處理的情況下，也能夠進(jìn)行在部件的電極上設(shè)有電極熔蝕防止層4的狀態(tài)的保管或流通。
[0123](V)由于具有將除去了過(guò)剩的第一熔融焊料5a的電極2降至低于第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)的工序，因此，能夠使形成在電極2表面的電極熔蝕防止層4成為沒(méi)有龜裂的給定厚度范圍(例如0.5μπι以上且3μπι以下的程度)的電極熔蝕防止層4，并使其穩(wěn)定化。具備這樣形成的電極熔蝕防止層4的部件10即使在其后為了在電極2上設(shè)置連接焊料(用于接合電子部件的焊料層8，參照?qǐng)D13及圖17等)而浸潰(浸入)于焊料槽中，也能夠極力減小最初浸潰(浸入)的部分、和最后浸潰的部分電極熔蝕的差異。另外，通過(guò)浸潰而設(shè)有連接焊料(與焊料層8同義，下同)的部件20即使在其后供給于電子部件的安裝工序而施加各種熱處理，由于電極熔蝕防止層成為障壁，因此也能夠抑制電極在該熱的作用下被焊料熔蝕。其結(jié)果，能夠制造一種可提供高品質(zhì)的連接構(gòu)造的部件，其能夠極力減小相同部件的各部的電極各自的可靠性的差異，能夠進(jìn)一步提高電子部件的連接構(gòu)造的可靠性。
[0124]下面，詳細(xì)地對(duì)起到上述作用效果的各工序進(jìn)行說(shuō)明。
[0125]<準(zhǔn)備工序>
[0126]如圖1、圖2、圖3 (A)、圖4 (A)、圖9 (A)⑶及圖24所示，準(zhǔn)備工序是準(zhǔn)備具有被焊接的電極2的部件10’的工序。
[0127](部件)
[0128]部件10’只要是在基體材料I上以任意形態(tài)設(shè)有電極2的部件即可，沒(méi)有特別的限定。作為部件10’，可以舉出例如:印刷基板、晶片、柔性基板等基板(也稱(chēng)為“安裝基板”)、或連接器、QFP(四側(cè)引腳扁平封裝,Quad Flat Package)、SOP(小夕卜形封裝,Small OutlinePackage)、BGA(球柵陣列封裝,Ball Grid Array)、LGA(柵格陣列封裝,Land Grid Array) >半導(dǎo)體芯片、芯片電阻、芯片電容器、跳線布線材料等電子部件。另外，還包括在此示例的部件以外的公知的基板或電子部件、以及今后開(kāi)發(fā)的新的基板或電子部件。
[0129]作為具體例，可以列舉如圖2、圖9(A)⑶及圖24等所示的部件。該部件10’在兩面具有電極2。BGA側(cè)的電極形態(tài)如圖8(B)及圖9(B)所示，在絕緣膜80上形成電極圖案，電極2設(shè)于絕緣膜80的開(kāi)口部?jī)?nèi)的凹陷的底部。另一方面，布線圖案?jìng)?cè)的電極形態(tài)如圖8(A)及圖9(A)所示，電極2以突出于基體材料I上的形態(tài)設(shè)置。在本發(fā)明中，對(duì)于這樣的不同電極形態(tài)的任一種形態(tài)，均可遍布地形成電極熔蝕防止層4，還可以在該電極熔蝕防止層4上形成第二焊料層8。另外，第一焊料層5實(shí)際上以薄的厚度附著在除去了過(guò)剩的第一熔融焊料5a后的電極熔蝕防止層4上，但在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)于該第一焊料層5，包括附圖在內(nèi)，根據(jù)需要省略或進(jìn)行了說(shuō)明。另外，絕緣膜80也可稱(chēng)為焊料抗蝕膜。
[0130]這些部件10’最終成為在電極2上設(shè)有電極熔蝕防止層4及第二焊料層8的部件10，該第二焊料層8與作為安裝對(duì)象的部件進(jìn)行電連接。部件10’為基板的情況下，如圖2及圖24等所示，在設(shè)在基板上的電極2上設(shè)有電極熔蝕防止層4及第二焊料層8，在該第二焊料層8上連接安裝有上述的電子部件。優(yōu)選在此時(shí)的電子部件上也設(shè)有本發(fā)明中形成的電極熔蝕防止層4及第二焊料層8。另一方面，在部件10’為電子部件的情況下，如圖18及圖19等所示，在設(shè)在電子部件上的電極2上設(shè)有電極熔蝕防止層4及第二焊料層8，將該第二焊料層8連接安裝于上述基板上。優(yōu)選此時(shí)的基板上也設(shè)有本發(fā)明中形成的電極熔蝕防止層4及第二焊料層8。
[0131](電極)
[0132]電極2以各種形態(tài)設(shè)在部件10’上。對(duì)于電極2的種類(lèi)，也沒(méi)有特別限定，含有與第一熔融焊料5a所含的錫化合而被熔蝕的金屬成分的導(dǎo)電性電極2成為對(duì)象。作為與錫化合而被熔蝕的金屬成分，可以舉出:Cu、Ag、Au、Pd、Rh、Zn、Sn、N1、Co、Bi等。電極2由選自這樣的金屬成分中的I種或2種以上構(gòu)成。需要說(shuō)明的是，焊料潤(rùn)濕性和熔蝕表里一體，“焊料潤(rùn)濕性”是下述現(xiàn)象:上述金屬成分中的I種或2種以上容易地與第一熔融焊料5a所含的錫化合并以錫化合物的形式潤(rùn)濕擴(kuò)展的現(xiàn)象，“熔蝕”是下述現(xiàn)象:金屬成分中的I種或2種以上與第一熔融焊料5a所含的錫化合而形成錫化合物，從而使電極2變薄的現(xiàn)象。后述的電極熔蝕防止層4是防止這樣的熔蝕、且防止電極2的可靠性降低的層。
[0133]作為具體的電極2，可以舉出:銅電極、銅合金電極、銀電極、銀合金電極、金電極、金合金電極、鈀電極、鈀合金電極、鋁電極、鋁合金電極等。在這些合金成分中，在包含選自上述的Cu、Ag、Au、Pd、Rh、Zn、Sn、N1、Co、Bi等中的I種或2種以上金屬成分的情況下,會(huì)引起如下現(xiàn)象:這樣的含有成分與第一熔融焊料5a所含的錫化合而形成錫化合物，從而使電極2變薄。
[0134]例如，在電極2為銅電極或銅合金電極的情況下，其銅成分容易與第一熔融焊料中的錫形成CuSn化合物(例如參照?qǐng)D21)。其結(jié)果，構(gòu)成電極2的銅成分減少(電極熔蝕)而使電極2變薄。同樣地,作為銀電極、銀合金電極、金電極、金合金電極、IE電極、IE合金電極、招電極、招合金電極等電極2的構(gòu)成成分,在包含Cu、Ag、Au、Pd、Rh、Zn、Sn、N1、Co、Bi中的任意I種或2種以上的情況下，該I種或2種以上的成分(M)容易與第一熔融焊料中的錫(Sn)形成MSn化合物。其結(jié)果，構(gòu)成電極2的成分M減少，從而使電極2變薄。
[0135]電極2的形態(tài)及尺寸沒(méi)有特別限定，例如如圖2、圖9及圖24等所示，在設(shè)于安裝基板中的電極圖案的情況下，例如以圖案寬度或圖案直徑來(lái)表示，可以列舉出5μπι以上或IOym以上、500 μ m以下的寬度較窄的圖案或微細(xì)圓形圖案的電極。另外，例如如圖18所示，在設(shè)于電子部件中的電極的情況下，根據(jù)該電子部件的種類(lèi)，可列舉出幾百Pm以上、幾mm以下程度大小的尺寸的電極。
[0136]另外，電極2的厚度也沒(méi)有特別限定，作為一例，例如可舉出5 μ m以上且30 μ m以下的程度。設(shè)有電極2的基體材料I的大小及外形形狀也沒(méi)有特別限定，對(duì)于各種大小及外形形狀本發(fā)明都能使用。本發(fā)明的部件10的制造方法是在這樣的電極2的表面形成可抑制電極成分的溶出的電極熔蝕防止層4的方法。
[0137]<接觸工序>
[0138]接觸工序?yàn)樵O(shè)置在上述準(zhǔn)備工序和下述附著工序之間的工序，如圖1、圖3(B)及圖4(B)所示，其是在電極2與第一熔融焊料5a接觸之前，使第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a的氣體或液體與電極2接觸的工序。
[0139](接觸形態(tài))
[0140]第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a對(duì)電極2的接觸可以以氣體(也可稱(chēng)為蒸汽)的形態(tài)接觸，也可以以液體形態(tài)接觸。在以氣體形態(tài)接觸的情況下，可以暴露于含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣氛圍下使其接觸，也可如圖3(B)及圖4(B)所示，從噴嘴11噴射第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a的氣體進(jìn)行接觸。另外，在將第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a以液體形態(tài)進(jìn)行接觸的情況下，可以在第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a的水槽中浸潰(浸入)使其接觸，也可以如圖3(B)及圖4(B)所示，從噴嘴11噴射第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a的液體使其接觸。
[0141](含有機(jī)脂肪酸溶液)
[0142]第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a優(yōu)選為包含碳原子數(shù)12以上且20以下的有機(jī)脂肪酸的溶液。也可使用碳原子數(shù)11以下的有機(jī)脂肪酸，但這樣的有機(jī)脂肪酸具有吸水性，不太優(yōu)選。另外，碳原子數(shù)21以上的有機(jī)脂肪酸具有熔點(diǎn)高、滲透性差、難以處理等缺點(diǎn)。作為代表性的有機(jī)脂肪酸，優(yōu)選碳原子數(shù)16的棕櫚酸。作為有機(jī)脂肪酸，特別優(yōu)選僅使用碳原子數(shù)16的棕櫚酸，根據(jù)需要，也可以含有碳原子數(shù)12以上且20以下的有機(jī)脂肪酸，例如也可含有碳原子數(shù)18的硬脂酸。
[0143]第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a優(yōu)選使用包含5質(zhì)量％以上且25質(zhì)量％以下的有機(jī)脂肪酸，剩余部分由酯類(lèi)合成油構(gòu)成的溶液。通過(guò)使用這樣的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a，該第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a可選擇性地吸入存在于電極2表面的氧化物及熔劑成分等雜質(zhì)等，能夠凈化電極2的表面。作為對(duì)象的電極種類(lèi)沒(méi)有特別限定，對(duì)于通常的銅電極、鍍金銅電極、鍍銀銅電極、金電極、銀電極、上述的其它電極等各種電極種類(lèi)都能夠同樣進(jìn)行凈化。作為有機(jī)脂肪酸，特別優(yōu)選使用碳原子數(shù)16的棕櫚酸，優(yōu)選含有該棕櫚酸10質(zhì)量％左右(例如為5質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下)的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a。另外,第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a中不包含鎳鹽及鈷鹽等金屬鹽及抗氧劑等添加劑。
[0144]有機(jī)脂肪酸的濃度在5質(zhì)量％以下，則選擇性地吸入存在于電極2表面的氧化物及熔劑成分等雜質(zhì)，進(jìn)行精煉的效果稍低，低濃度下的管理有時(shí)會(huì)變得繁雜。另一方面，若有機(jī)脂肪酸的濃度超過(guò)25質(zhì)量％，則存在如下問(wèn)題:第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a的粘度升聞、例如在超過(guò)280°C的聞溫區(qū)域廣生冒煙和惡臭，等等。因此，有機(jī)脂肪酸的含量?jī)?yōu)選在5質(zhì)量％以上且20質(zhì)量％以下，特別是在僅使用碳原子數(shù)16的棕櫚酸的情況下，優(yōu)選為10質(zhì)量％左右(例如，5質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下)的含量。
[0145]通過(guò)與這樣的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a的氣體或液體接觸，能夠除去并凈化存在于部件10’所具有的電極2的表面的氧化物或雜質(zhì)等。進(jìn)而，在電極2的表面形成構(gòu)成第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a的有機(jī)脂肪酸的涂覆膜3 (參照?qǐng)D3(B)及圖4(B))。該涂覆膜3具有如下的優(yōu)點(diǎn)，潔凈電極2的表面，進(jìn)而能夠抑制電極2表面的氧化并極力抑制氧化被膜的生成或雜質(zhì)的附著。其結(jié)果，能夠在盡量使電極的表面不存在這樣的氧化物或雜質(zhì)等的狀態(tài)下使第一熔融焊料5a與電極2的表面接觸(參照?qǐng)D3 (C)、圖4 (C)、圖5?圖7)。通過(guò)這樣的接觸工序，能夠在被凈化的電極2的表面以無(wú)缺損等的均勻厚度形成電極熔蝕防止層4 (參照?qǐng)D3 (D)、圖4 (D)、圖5?圖7)。由于電極熔蝕防止層4是在抑制了孔隙的生成及缺陷的生成的狀態(tài)下設(shè)置的，因此，在其后的工序(參照?qǐng)D11及圖12)中，能夠進(jìn)一步抑制按照接觸第二熔融焊料16的方式設(shè)在電極熔蝕防止層4上的焊料層8 (參照?qǐng)D13)的孔隙的生成及缺陷的生成。
[0146]第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a的氣體或液體的溫度沒(méi)有特別限定，優(yōu)選在較高的溫度下接觸。作為這樣的溫度，優(yōu)選例如50°C以上且280°C以下的范圍。若該溫度超過(guò)280°C，則有時(shí)會(huì)產(chǎn)生煙霧或產(chǎn)生惡臭。
[0147]<附著工序>
[0148]如圖1、圖2、圖3(C)、圖4(C)、圖5?圖7所示，附著工序是使電極2與第一熔融焊料5a接觸并使第一熔融焊料5a附著在電極2上的工序。該附著工序也可以說(shuō)成是使第一熔融焊料5a附著在電極2上并在電極2的表面形成電極熔蝕防止層4的電極熔蝕防止層4的形成工序。第一熔融焊料5a對(duì)電極2的接觸方法沒(méi)有限定，可舉出各種接觸方法。作為這樣的接觸方法，可優(yōu)選舉出下述的第一?第三形態(tài)中的任意一種。
[0149]下述第一?第三形態(tài)的接觸方法能夠?qū)D8 (A)及圖9(A)所示的布線圖案?jìng)?cè)的電極形態(tài)(電極2突出在基體材料I上的形態(tài))良好地進(jìn)行焊接，進(jìn)而，也能夠?qū)D8(B)及圖9 (B)所示的BGA側(cè)的電極形態(tài)(在絕緣膜80上形成有電極圖案，電極2設(shè)于絕緣膜80的開(kāi)口部?jī)?nèi)的凹陷的底部的形態(tài))良好地進(jìn)行焊接。需要說(shuō)明的是，在現(xiàn)有的焊接方法中，對(duì)于布線圖案?jìng)?cè)的電極形態(tài)能夠以良好的成品率進(jìn)行焊接，但對(duì)于BGA側(cè)的電極形態(tài)不能以良好的成品率進(jìn)行焊接。
[0150](第一形態(tài))
[0151]如圖5及圖6所示，第一形態(tài)是使第一熔融焊料液流5a與部件10’碰撞的接觸方法。
[0152]在圖5的例中，一邊使部件10’沿上下方向移動(dòng)，一邊使由重力加速后的第一熔融焊料液流5a以與上下方向垂直或基本垂直的角度Θ碰撞部件10’。對(duì)于該實(shí)例而言，其特征在于，通過(guò)熔融焊料液流5a從橫向與電極2碰撞，熔融焊料液流5a與電極2的整個(gè)面無(wú)遺漏地進(jìn)行接觸，從而能夠在電極2上遍布地形成電極熔蝕防止層4。
[0153]在該實(shí)例中，部件10’沿向上方向或向下方向(也可稱(chēng)為垂直方向)移動(dòng)。如圖5所示，可以使部件10’沿向上方向移動(dòng)，雖未圖示，也可使部件10’沿向下方向移動(dòng)。優(yōu)選一邊使部件10’沿向上方向移動(dòng)一邊碰撞第一熔融焊料液流5a,可以使第一熔融焊料液流5a有效地碰撞在下槽浸潰含有機(jī)脂肪酸溶液后的部件10’。
[0154]例如，如圖5所示，對(duì)于第一熔融焊料液流5a，由泵(未圖示)汲上的熔融焊料液流5a通過(guò)配管59進(jìn)入設(shè)于上方的貯存槽58，從該貯存槽58自由落下，在其自重和重力的作用下，在配管57內(nèi)加速下降。下降的熔融焊料液流5a上升至任意的速度，通過(guò)換向部56盡可能無(wú)減速地改變方向，從噴嘴前端55朝向部件10’猛力地噴出，與部件10’碰撞。
[0155]作為熔融焊料液流5a，可以使用后述的各種熔融焊料的液流。例如可以使用密度約7.3g/cm3的無(wú)鉛焊料等。
[0156]通過(guò)任意設(shè)計(jì)所使用的熔融焊料液流5a的密度、從噴嘴前端55到貯存槽58的高度(距離)、配管形態(tài)等，能夠調(diào)整熔融焊料液流5a在噴嘴前端55的速度及熔融焊料液流5碰撞電極2的壓力。所謂配管形態(tài)，可以舉出垂直下降的配管57的直徑、換向部56的彎曲程度、噴嘴前端55的口徑等。另外，根據(jù)這些要素，通過(guò)計(jì)算可以算出熔融焊料液流5a的速度及壓力。例如在使用密度約7.3g/cm3的無(wú)鉛焊料，并將從噴嘴前端55到貯存槽58的高度設(shè)定為例如500mm或IOOOmm的情況下，能夠計(jì)算出從該貯存槽58垂直下降的熔融焊料液流5a的速度及壓力。例如，將其高度設(shè)為例如500mm、1000mm、1500mm、或更高，則設(shè)置得越高熔融焊料液流5a的加速度越是增加，越能夠使熔融焊料液流5a猛力地碰撞電極2。
[0157]第一熔融焊料液流5a以與其上下方向垂直或基本垂直的角度Θ與部件10’碰撞。在此，“垂直”是指90°，“基本垂直”是指不嚴(yán)格地限定于90°的角度，意思是“從橫向碰撞”。因此，也可將“以垂直或基本垂直于上下方向的角度碰撞”說(shuō)成是“從橫向碰撞”。此時(shí)的橫向也可說(shuō)成是水平方向。
[0158]如上所述，熔融焊料液流5a可以從橫向沿水平碰撞，也可以以給定的角度Θ從上方傾斜地碰撞。角度Θ是將水平設(shè)為0°，從其水平線到上方所設(shè)置的角度。在圖5所示的例中，由于噴嘴前端55按照從水平位置稍微偏下的方式設(shè)置，因此，熔融焊料液流5a以該角度Θ朝向電極2碰撞。該角度Θ可根據(jù)熔融焊料液流5a的流動(dòng)、速度、碰撞壓力等進(jìn)行調(diào)整，沒(méi)有特別限定，作為一例，可以為3°以上、60°以下、優(yōu)選為30°以下。通過(guò)在該優(yōu)選的范圍內(nèi)碰撞電極2，不會(huì)使熔融焊料液流5a的速度過(guò)度減速，從而能夠以希望的碰撞壓力與電極2碰撞。其結(jié)果，能夠使熔融焊料液流5a與電極2的整個(gè)面無(wú)遺漏地接觸，作為結(jié)果，可以使電極熔蝕防止層4遍布地形成在電極2上。
[0159]從噴嘴前端55到要碰撞的電極2的直線距離沒(méi)有特別限定，通常，可以舉出20mm以上且60mm以下的程度。另外，噴嘴前端55的形狀也沒(méi)有特別限定，優(yōu)選對(duì)應(yīng)要碰撞的電極形狀及部件的大小而變化。通常優(yōu)選使用縮小噴嘴前端55的形狀。
[0160]圖6的例中，一邊使部件10’沿上下方向移動(dòng)，一邊使由泵加壓后的第一熔融焊料液流5a以與上下方向垂直或基本垂直的角度Θ (在圖6中省略，參照?qǐng)D5)從橫向碰撞部件10’。在該例中，其特征在于，通過(guò)熔融焊料液流5a從橫向碰撞電極2，熔融焊料液流5a與電極2的整個(gè)面無(wú)遺漏地接觸，從而能夠在電極2上遍布地形成電極熔蝕防止層4。這里，“一邊沿上下方向移動(dòng)”、“垂直”、“基本垂直”、“從橫向碰撞”等與在圖5中說(shuō)明的內(nèi)容相同。
[0161]例如，如圖6所示，對(duì)于第一熔融焊料液流5a，由泵以給定壓力輸送的熔融焊料液流5a通過(guò)配管57從噴嘴前端55朝向部件10’猛力地噴出，碰撞部件10’。熔融焊料液流5a的從噴嘴前端55碰撞電極2的壓力可通過(guò)泵壓任意地調(diào)整。泵壓越高，則可使熔融焊料液流5a越猛力地碰撞電極2。在該形態(tài)中，由于可通過(guò)泵壓調(diào)整碰撞壓力，因此，如圖6所示，可以從橫向沿水平碰撞。另外，如圖5所示，也可以以給定的角度Θ從上方傾斜地碰撞。
[0162]在如圖5及圖6所示的第一形態(tài)中，在使部件10’沿向上方向(垂直方向)移動(dòng)的中途，從橫向(水平方向)使熔融焊料液流5a碰撞。通過(guò)這樣操作，由于可在其后立即實(shí)施后述的剩余焊料的除去工序，因此，較為方便。另外，根據(jù)其后的剩余焊料的除去方法，也可以使部件10’沿向下方向移動(dòng)。
[0163]第一熔融焊料液流5a碰撞電極2的碰撞壓力按照能夠使熔融焊料液流5a與電極2的整個(gè)面無(wú)遺漏地接觸，并在電極2上遍布地形成電極熔蝕防止層4的方式任意地設(shè)定。因此，該碰撞壓力沒(méi)有特別限定，在例如圖5的例中，優(yōu)選使第一熔融焊料液流5a通過(guò)其自重和重力加速度，以0.5Pa以上且4.0Pa以下的壓力與電極2碰撞。另外，例如圖6的實(shí)例也相同，優(yōu)選通過(guò)泵使第一熔融焊料液流5a以0.5Pa以上且4.0Pa以下的壓力與電極2碰撞。
[0164]對(duì)于該第一形態(tài)的接觸方法而言，無(wú)論是布線圖案?jìng)?cè)的電極形態(tài)，還是BGA側(cè)的電極形態(tài)，熔融焊料液流5a都可與電極2的整個(gè)面無(wú)遺漏地接觸，從而能夠在電極2上遍布地形成電極熔蝕防止層4。
[0165](第二形態(tài))
[0166]如圖3(C)及圖4(C)所示，第二形態(tài)為:一邊使部件10’沿橫向移動(dòng)，一邊使第一熔融焊料液流5a從部件10’的上方以給定的角度與電極2碰撞而附著。通過(guò)這樣的附著方法，不會(huì)因滯留于電極2上的熔融焊料5a自身而減速，熔融焊料液流5a從上方與電極2強(qiáng)烈碰撞。其結(jié)果，如圖3(D)及圖4(D)所示，熔融焊料液流5a與電極2的整個(gè)面無(wú)遺漏地接觸，從而能夠在電極2上遍布地形成電極熔蝕防止層4。
[0167]此時(shí)的碰撞通過(guò)使加熱熔融的第一熔融焊料液流5a從噴嘴12的前端朝向電極2噴涂的方式進(jìn)行。噴涂的第一熔融焊料堆積到電極2上。使第一熔融焊料液流5a朝向部件10’碰撞時(shí)的來(lái)自噴嘴前端的噴射壓也與上述相同，按照第一熔融焊料液流5a與電極2的整個(gè)面無(wú)遺漏地接觸，能夠在電極2上遍布地形成電極熔蝕防止層4的方式任意地設(shè)定。因此，該噴射壓沒(méi)有特別限定，與上述的碰撞壓力相同，例如圖3(C)及圖4(C)的噴射壓優(yōu)選為0.5Pa以上且4.0Pa以下。
[0168]第一熔融焊料液流5a的噴射角度根據(jù)沿橫向移動(dòng)的部件10’的速度、噴射壓、噴射量任意地設(shè)定。作為該噴射角度的一例，優(yōu)選例如相對(duì)于部件10’面為20°以上且85°以下。通過(guò)以該噴射角度使第一熔融焊料液流5a朝向部件面噴射碰撞，能夠使熔融焊料液流5a與電極2的整個(gè)面無(wú)遺漏地接觸，作為結(jié)果，能夠在電極2上遍布地形成電極熔蝕防止層4。
[0169]噴嘴12的前端口的朝向沒(méi)有特別限定，可以為與部件10’移動(dòng)的方向相同的方向也可以為其相反方向，優(yōu)選朝向其相反方向。所謂相反方向，在噴嘴12的前端向左的圖3(C)及圖4(C)的例中，是指優(yōu)選部件10’沿向右方向移動(dòng)的情況。通過(guò)使部件10’按照朝向噴嘴12的前端朝向的相反方向、即朝向噴嘴12的前端的方式移動(dòng)，能夠使熔融焊料液流5a與電極2的整個(gè)面無(wú)遺漏地接觸，作為結(jié)果，能夠在電極2上遍布地形成電極熔蝕防止層4。
[0170]對(duì)于該第二形態(tài)的接觸方法而言，無(wú)論布線圖案?jìng)?cè)的電極形態(tài)，還是BGA側(cè)的電極形態(tài)，熔融焊料液流5a都可與電極2的整個(gè)面無(wú)遺漏地接觸，從而能夠在電極2上遍布地形成電極熔蝕防止層4。
[0171](第三形態(tài))
[0172]如圖7所示，第三形態(tài)為:使部件10’沿上下方向移動(dòng)并在充滿(mǎn)第一熔融焊料5a的焊料槽52中浸潰后將其拉起，在該過(guò)程中，使部件10’通過(guò)配置于第一熔融焊料5a的液面53的縫隙51并附著。通過(guò)這樣的方法，由于部件10’通過(guò)配置于第一熔融焊料5a的液面53 (也稱(chēng)為表面)的縫隙51進(jìn)行，因此，在通過(guò)該縫隙51時(shí)的表面張力的作用下，熔融焊料5a包裹電極2的整個(gè)區(qū)域。其結(jié)果，能夠在電極2上遍布地附著第一熔融焊料5a。
[0173]第一熔融焊料5a在后述的給定溫度下發(fā)生熔融。按照載置于第一熔融焊料5a上的方式配置縫隙51。配置的縫隙51打開(kāi)給定的間隔。其間隔可根據(jù)通過(guò)該縫隙51的部件10’的厚度尺寸任意地調(diào)整。具體來(lái)說(shuō)，如圖7(A)所示，從部件10’的表面到縫隙51的端部的間隙gl、g2優(yōu)選為0.1mm以上且5mm以下的范圍內(nèi)。因此，在部件10’的厚度較厚的情況下，增大縫隙51的開(kāi)口尺寸使得兩側(cè)的間隙gl、g2在上述范圍內(nèi)，在部件10’的厚度較薄的情況下，縮小縫隙51的開(kāi)口尺寸使得兩側(cè)的間隙gl、g2在上述范圍內(nèi)。
[0174]在該第三形態(tài)中，首先，如圖7(B)所示，將部件10’浸潰于焊料槽52中。此時(shí)，在電極2上未充分地附著有第一熔融焊料5a。其后，浸潰的部件10’在縫隙51間拉起時(shí)，通過(guò)部件10’和縫隙51之間的狹小間隙gl、g2，如圖7(C)所示，第一熔融焊料5a在表面張力的作用下被提升。通過(guò)該表面張力的作用而提升的第一熔融焊料5a，無(wú)論以布線圖案?jìng)?cè)的電極形態(tài)，還是BGA側(cè)的電極形態(tài)，都可與電極2的整個(gè)面無(wú)遺漏地接觸，從而在電極2上遍布地形成電極熔蝕防止層4。在間隙gl、g2超過(guò)5mm的情況下,特別是對(duì)BGA側(cè)的電極2的焊接不充分。另一方面，在間隙gl、g2低于0.1mm時(shí)，由于相對(duì)于部件10’的寬度來(lái)說(shuō)縫隙狹小，因此，需要在部件10’的拉起時(shí)過(guò)度注意，容易使制造變得困難。
[0175](第一熔融焊料)
[0176]在上述的第一?第三形態(tài)中使用的第一熔融焊料5a是加熱后熔融的液流，使用能夠使其落下或噴射而碰撞或包裹部件10’的程度流動(dòng)化的焊料。其加熱溫度可根據(jù)電極組成及焊料組成來(lái)任意選擇，但通常從150°C以上且300°C以下程度的范圍內(nèi)設(shè)定良好的溫度。
[0177]在本發(fā)明中，電極2為銅電極或銅合金電極的情況下，優(yōu)選以錫作為主成分、并至少包含鎳作為副成分的熔融無(wú)鉛焊料。另外，在錫鉍系焊料中也優(yōu)選使用至少包含鎳作為副成分的低熔點(diǎn)熔融焊料。在這樣的熔融無(wú)鉛焊料中，還可任意包含選自銅、鍺及磷中的I種或2種以上作為副成分。另外，還可以包含銀，但根據(jù)本發(fā)明，具有如下優(yōu)點(diǎn)，如果提高潤(rùn)濕性，即使不含通常所說(shuō)的高價(jià)的銀，也可實(shí)現(xiàn)均勻的焊接。另外，如上所述，對(duì)于銅電極或銅合金電極以外的電極，可以任意選擇對(duì)應(yīng)于該電極成分的組成的熔融焊料使用。
[0178]作為構(gòu)成第一熔融焊料5a的焊料，例如可以使用SnNi系焊料、SnCuNi系焊料、SnGeNi系焊料、SnPNi系焊料、SnCuGeNi系焊料、SnCuGePNi系焊料、SnAgCuNi系焊料、SnZnAlNi系焊料、SnAgCuGeNi系焊料、SnSbNi系焊料等。另外，作為低熔點(diǎn)焊料，可以舉出SnBiNi系焊料、SnBiZnNi系焊料、SnBiAgInNi系焊料等。
[0179]通過(guò)這樣的處理，可以在已經(jīng)用第一含有機(jī)脂肪酸溶液凈化后的電極2表面形成電極熔蝕防止層4。電極熔蝕防止層4中的缺陷等得到了極力的抑制，且形成均勻的厚度。其厚度中最薄部分的厚度至少為0.5 μ m以上,最厚部分的厚度為3 μ m以下,包含最薄部分和最厚部分的電極熔蝕防止層整體的平均厚度為I μ m以上且2 μ m以下。
[0180]下面，對(duì)電極2為銅電極或銅合金電極的情況下的優(yōu)選形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明，由其它成分構(gòu)成的電極也可以同樣的觀點(diǎn)任意使用。
[0181]在電極2為銅電極或銅合金電極的情況下，可以使用上述的各種焊料，任一種情況下均可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效果。作為特別優(yōu)選的焊料，可以使用Sn-N1-Ag-Cu-Ge的5元系焊料合金、Sn-N1-Cu-Ge的4元系焊料合金、Sn-N1-Cu的3元系焊料合金、Sn-N1-Ge的3元系焊料合金等上述的各種焊料合金。Sn-N1-Ag-Cu-Ge的5元系焊料為如下的焊料合金:例如，鎳為0.01質(zhì)量％以上且0.5質(zhì)量％以下、銀為2質(zhì)量％以上且4質(zhì)量％以下、銅為0.1質(zhì)量％以上且I質(zhì)量％以下、鍺為0.001質(zhì)量％以上且0.02質(zhì)量％以下、余量為錫。Sn-N1-Cu-Ge的4元系焊料為如下的焊料合金:例如，鎳為0.01質(zhì)量％以上且0.5質(zhì)量％以下、銅為0.1質(zhì)量％以上且I質(zhì)量％以下、鍺為0.001質(zhì)量％以上且0.02質(zhì)量％以下、余量為錫。Sn-N1-Cu的3元系焊料為如下的焊料合金:例如,鎳為0.01質(zhì)量％以上且0.5質(zhì)量％以下、銅為0.1質(zhì)量％以上且I質(zhì)量％以下、余量為錫。由這些焊料合金形成的熔融焊料5a由于能夠使穩(wěn)定地抑制銅電極的熔蝕的CuNiSn金屬間化合物4(參照?qǐng)D21 (B))形成為電極熔蝕防止層4，因而優(yōu)選。用于形成這樣的CuNiSn金屬間化合物4的特別優(yōu)選的組成為含有0.01質(zhì)量％以上且0.1質(zhì)量％以下的鎳的焊料合金。在通過(guò)這樣的焊料合金焊接的情況下，優(yōu)選制成溫度為240°C以上且260°C以下的第一熔融焊料5a使用。
[0182]另外，含有鉍的所謂低熔點(diǎn)焊料能夠使第一熔融焊料5a的加熱溫度進(jìn)一步低溫化，通過(guò)調(diào)整其成分組成，例如能夠使焊接溫度低溫化到接近150°C。含有鉍的焊料組成也與上述相同，優(yōu)選含有0.01質(zhì)量％以上且0.5質(zhì)量％以下的鎳，更優(yōu)選含有0.01質(zhì)量％以上且0.1質(zhì)量％以下的鎳。通過(guò)上述構(gòu)成，可以形成的低溫型的第一熔融焊料5a，其能夠容易地使CuNiSn金屬間化合物層4形成為電極熔蝕防止層。
[0183]另外，其它的鋅、銅、鍺、銻等也可根據(jù)需要配合。無(wú)論哪種情況，焊料組成優(yōu)選至少含有0.01質(zhì)量％以上且0.5質(zhì)量％以下的鎳，更優(yōu)選含有0.01質(zhì)量％以上且0.1質(zhì)量％以下的鎳。
[0184]由于上述組成的第一熔融焊料5a為不含鉛的無(wú)鉛焊料，同時(shí)必須含有上述含量的鎳，因此，如圖21(B)所示，第一熔融焊料5a中所含的鎳與銅電極2的銅化合，進(jìn)而與第一熔融焊料5a的錫化合，能夠?qū)uNiSn金屬間化合物層4容易地形成在銅電極2的表面。所形成的CuNiSn金屬間化合物層以銅電極2的電極熔蝕防止層4的形式起作用，發(fā)揮防止銅電極2的缺損或消失的作用。因此，具有CuNiSn金屬間化合物層4的電極2即使在其后將在該電極2上形成有CuNiSn金屬間化合物層4的部件10投入浸潰于焊料槽中的浸潰工序的情況下，也能夠耐受對(duì)銅電極2來(lái)說(shuō)可以稱(chēng)為苛刻的處理。因此，即使使用低成本的焊料浸潰工序，也能夠進(jìn)一步抑制最初浸潰(浸入)的部分、和最后浸潰的部分上的電極熔蝕的差異，能夠極力地抑制相同部件10的各部的電極2的可靠性的差異。其結(jié)果，成品率良好，能夠提供可靠性高的部件10。而且，能夠使對(duì)部件10的電子部件的安裝等以低成本、高可靠性地進(jìn)行。
[0185]另外，如圖11及圖12所示，通過(guò)浸潰工序設(shè)有焊料層8的部件20在其后的在該焊料層8上安裝電子部件的安裝工序中，實(shí)施了多個(gè)熱處理(回流焊爐)，在其熱處理時(shí)間從長(zhǎng)到短的任一情況下，電極熔蝕防止層4均可抑制熱處理引起的電極2的熔蝕，保持焊料連接部的部件安裝的可靠性。另外，如上所述，由于設(shè)于電極熔蝕防止層4上的焊料層8能夠進(jìn)一步抑制孔隙的生成及缺陷的生成，因此，能夠保持在焊料連接部的部件安裝的可靠性。
[0186]如后述的實(shí)施例所示，第一熔融焊料5a中所含的鎳含量影響CuNiSn金屬間化合物層4的厚度。具體而言,在鎳含量為0.01質(zhì)量％以上且0.5質(zhì)量％以下(優(yōu)選為0.1質(zhì)量％以下)的范圍內(nèi)，能夠生成I μ m以上且3 μ m以下程度的厚度基本均勻的CuNiSn金屬間化合物層4。該范圍內(nèi)的厚度的CuNiSn金屬間化合物層4能夠抑制銅電極2中的銅因溶入第一熔融焊料5a中而被熔蝕。
[0187]在鎳含量為0.01質(zhì)量％時(shí)，CuNiSn金屬間化合物層4的厚度為約Iym以上且
1.5 μ m以下的程度，在鎳含量為例如0.1質(zhì)量％時(shí)，CuNiSn金屬間化合物層4的厚度為約
2μ m程度，在鎳含量為0.5質(zhì)量％時(shí)，CuNiSn金屬間化合物層4的厚度為約3 μ m程度。
[0188]在鎳含量低于0.01質(zhì)量％時(shí)，CuNiSn金屬間化合物層4的厚度低于I μ m,往往會(huì)產(chǎn)生該CuNiSn金屬間化合物層4未覆蓋銅電極2的部位，容易從該部位引起銅的熔蝕。在鎳含量超過(guò)0.5質(zhì)量％時(shí)，硬的CuNiSn金屬間化合物層4進(jìn)一步變厚至超過(guò)厚度3 μ m,往往會(huì)在該CuNiSn金屬間化合物層4上產(chǎn)生龜裂。其結(jié)果，容易從該龜裂部分引起銅的熔蝕。
[0189]優(yōu)選的鎳含量為0.01質(zhì)量％以上且0.1質(zhì)量％以下，具有該范圍的鎳含量的第一熔融焊料5a與鎳含量超過(guò)0.1質(zhì)量％且0.5質(zhì)量％以下的情況相比，更能夠抑制引起CuNiSn金屬間化合物層4的龜裂，能夠形成平均厚度為I μ m以上且2 μ m以下的平滑且均勻的電極熔蝕防止層4。另外，在鎳含量較多、超過(guò)0.1質(zhì)量％時(shí)，生成的CuNiSn金屬間化合物層4也具有增厚的傾向，其結(jié)果，生成的CuNiSn金屬間化合物層4吸入電極2中的銅成分，結(jié)果產(chǎn)生電極2中的銅被熔蝕的傾向。
[0190]第一熔融焊料5a的溫度只要為超過(guò)熔點(diǎn)的溫度即可，其溫度可根據(jù)所使用的第一熔融焊料5a的種類(lèi)任意地設(shè)定。通常優(yōu)選加熱到比第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)高例如20°C的溫度到高100°C的溫度的范圍內(nèi)。上述的各種焊料在上述溫度范圍內(nèi)成為第一熔融焊料5a的液流,如上述的第一~第三形態(tài)那樣,朝向電極2碰撞或包裹。
[0191]例如，在使用后述的實(shí)施例中所述的熔點(diǎn)217°C左右的Sn-N1-Ag-Cu-Ge的5元系焊料、Sn-N1-Cu-Ge的4元系焊料、Sn-N1-Cu的3元系焊料等的情況下,優(yōu)選將焊料溫度設(shè)定為250°C左右。在不是焊料溫度比熔點(diǎn)高20°C的溫度以上的情況下(低于高20°C的溫度的情況)，通過(guò)使熔融焊料液流5a向電極2碰撞等而獲得的焊料的附著有時(shí)變得不充分。另一方面，在不是焊錫溫度比熔點(diǎn)高100°C的溫度以下的情況下(超過(guò)高100°C的溫度的情況)，溫度過(guò)高，電極熔蝕防止層4的厚度容易增厚，作為結(jié)果，電極成分有可能被熔蝕。
[0192]電極2和第一熔融焊料5a的接觸時(shí)間至少需要為形成電極熔蝕防止層4的時(shí)間，優(yōu)選能夠進(jìn)一步抑制電極成分的熔蝕、不使電極熔蝕防止層4的厚度過(guò)度增厚的程度的時(shí)間。這樣的時(shí)間根據(jù)焊料的種類(lèi)或焊料的溫度的不同而不同，不能一概而論，通常是使電極熔蝕防止層4的厚度為0.5μπι以上且3μπι以下的范圍內(nèi)的時(shí)間。更優(yōu)選的是，優(yōu)選使電極熔蝕防止層4的平均厚度為Ιμπ?以上且2μπ?以下的范圍內(nèi)的時(shí)間。作為電極熔蝕防止層4的厚度為0.5 μ m以上且3 μ m以下的范圍內(nèi)的時(shí)間,例如為I秒鐘以上且45秒鐘以下，優(yōu)選為I秒鐘以上且20秒鐘以下，更優(yōu)選為I秒鐘以上且10秒鐘以下。通過(guò)在這樣的范圍內(nèi)焊接，容易形成0.5μπι以上且3μπι以下范圍內(nèi)的電極熔蝕防止層4。在時(shí)間過(guò)短的情況下，有時(shí)會(huì)具有缺陷而無(wú)法形成希望厚度的電極熔蝕防止層4，在與第二熔融焊料接觸時(shí)，有時(shí)會(huì)從該缺陷溶出電極成分。另一方面，在時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情況下，電極熔蝕防止層4過(guò)厚而變脆，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生龜裂。而且，在與第二熔融焊料接觸時(shí)，有時(shí)會(huì)從該龜裂溶出電極成分。另外，在時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的 情況下，電極熔蝕防止層4的厚度容易變厚，作為結(jié)果，有時(shí)會(huì)熔蝕電極成分。需要說(shuō)明的是，第一熔融焊料液流5a由于是至少包含鎳的焊料組成，因此，即使在上述范圍內(nèi)，通過(guò)形成于電極上的電極熔蝕防止層4的作用，也可抑制電極成分溶解而使電極2溶解。
[0193](附著氛圍)
[0194]在上述的第一~第三形態(tài)的附著方法中，對(duì)于熔融焊料液流5a和電極2的接觸時(shí)的氛圍沒(méi)有特別限定，由于其后用各種方法將過(guò)剩的第一熔融焊料5a除去，因此，在利用“第一熔融焊料的附著工序”和“剩余焊料的除去工序”兩個(gè)工序進(jìn)行處理期間，氛圍溫度需要保持在能夠保持作為第一熔融焊料5a的熔融狀態(tài)的溫度(在使用熔點(diǎn)在217°C左右的焊料的上述的實(shí)例中，為240°C以上且260°C以下的溫度)。作為這樣的氛圍溫度，具體而言，優(yōu)選為與所焊接的第一熔融焊料5a的種類(lèi)相對(duì)應(yīng)的溫度相同或與其相近的溫度。
[0195]另外，在如圖5及圖6所示的第一形態(tài)、和如圖3 (C)及圖4 (C)所示的第二形態(tài)中，“氛圍”是指，第一熔融焊料液流5a與電極2碰撞的部分的氛圍、以及其后除去附著于電極2的剩余焊料的氛圍這兩者。另外，在如圖7所示的第三形態(tài)中，“氛圍”是指，從第一熔融焊料槽52拉起部件10’后的部分的氛圍、以及其后除去附著于電極2的剩余焊料的氛圍這兩者。
[0196]氛圍的溫度和熔融焊料5a的溫度可以為相同的溫度，在實(shí)際使用上沒(méi)有問(wèn)題。但是，優(yōu)選將氛圍溫度設(shè)為比第一熔融焊料5a的溫度稍高。例如，優(yōu)選氛圍溫度與第一熔融焊料5a的液流溫度相比，設(shè)定為高2V以上且10°C以下，更優(yōu)選設(shè)定為高2V以上且5°C以下的溫度。通過(guò)將氛圍溫度設(shè)定為這樣的溫度范圍內(nèi)，能夠使碰撞或包裹電極2的表面后的第一熔融焊料5a的液流遍布該電極2的表面地流動(dòng)，特別是在使用由含有機(jī)脂肪酸溶液精煉后的熔融焊料5a的情況下，能夠使第一熔融焊料5a擴(kuò)展至電極表面、電極側(cè)面等的各個(gè)角落。另外，能夠使殘留在電極熔蝕防止層4上的剩余焊料的量為最小限度。作為其結(jié)果，能夠在電極上遍布地形成沒(méi)有龜裂的一定厚度的電極熔蝕防止層4。在氛圍溫度比第一熔融焊料5a的液流溫度低的情況下，第一熔融焊料5a的流動(dòng)性有時(shí)會(huì)降低，另一方面，在將氛圍溫度設(shè)定為比第一熔融焊料5a超過(guò)10°C時(shí)，溫度過(guò)高，會(huì)對(duì)基板造成熱損傷。
[0197]該氛圍可以為，空氣氛圍、氮?dú)獾确腔钚苑諊?、含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣氛圍中的任一種氛圍或上述氛圍中的I或2種以上的混合氛圍。其中，優(yōu)選包含含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣的氛圍。例如，優(yōu)選含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣氛圍、或在含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣中混合空氣或非活性氣體的氛圍。通過(guò)設(shè)定為含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣氛圍，在與第一熔融焊料液流5a接觸時(shí)，電極2不會(huì)氧化或被雜質(zhì)污染。另外，在其后的剩余焊料的除去工序中，形成有電極熔蝕防止層4的電極2也不會(huì)氧化或被雜質(zhì)污染。
[0198]該氛圍優(yōu)選為，充滿(mǎn)含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣或其混合氣體等，并成為加壓狀態(tài)。氛圍內(nèi)的壓力沒(méi)有特別限定，優(yōu)選為0.1Pa左右。特別是通過(guò)由含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣成為上述范圍的加壓狀態(tài)，部件10’的電極2不會(huì)氧化或被雜質(zhì)污染。含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣可以用任意的方法供給。例如，如圖5及圖6所示，可以是從位于其下的包含含有機(jī)脂肪酸溶液3a的槽蒸發(fā)而得到的含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣。另外，也可以為將由其它的蒸氣產(chǎn)生裝置(未圖示)產(chǎn)生的蒸氣用配管等供給。
[0199]此時(shí)的含有機(jī)脂肪酸溶液與上述的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a相同，優(yōu)選為包含碳原子數(shù)12以上且20以下的有機(jī)脂肪酸的溶液。作為代表性的溶液，優(yōu)選碳原子數(shù)16的棕櫚酸。作為有機(jī)脂肪酸，特別優(yōu)選僅使用碳原子數(shù)16的棕櫚酸，也可以根據(jù)需要含有碳原子數(shù)12以上且20以下的有機(jī)脂肪酸、例如碳原子數(shù)18的硬脂酸。而且，含有機(jī)脂肪酸溶液優(yōu)選使用含有5質(zhì)量％以上且25質(zhì)量％以下的棕櫚酸、且剩余部分由酯類(lèi)合成油構(gòu)成的溶液。通過(guò)對(duì)這樣的含有機(jī)脂肪酸溶液加溫而作為蒸氣產(chǎn)生源使用，所產(chǎn)生的蒸氣能夠選擇性地吸入存在于電極2的表面的氧化物或熔劑成分等雜質(zhì)，能夠凈化電極2的表面。特別優(yōu)選含有10質(zhì)量％左右碳原子數(shù)16的棕櫚酸(例如,5質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下)的含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣氛圍。另外，在含有機(jī)脂肪酸溶液中，不含鎳鹽或鈷鹽等金屬鹽或抗氧劑等添加劑。另外，由于有機(jī)脂肪酸的濃度的上下限與在上述的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a中說(shuō)明的相同，在此省略其說(shuō)明。
[0200](精煉處理)
[0201]第一熔融焊料5a優(yōu)選被精煉處理。具體而言，將含有5質(zhì)量％以上且25質(zhì)量％以下碳原子數(shù)12?20的有機(jī)脂肪酸加熱至180°C以上且280°C以下，使該加熱后的溶液和第一熔融焊料5a接觸并強(qiáng)烈地?cái)嚢杌旌?。通過(guò)這樣的操作，能夠凈化被氧化物和熔劑成分等污染的精煉處理前的第一熔融焊料5a，從而能夠得到除去了氧化物及熔劑成分等的第一熔融焊料5a。然后，將包含除去了氧化物及熔劑成分等的第一熔融焊料5a的混合液導(dǎo)入含有機(jī)脂肪酸溶液貯槽，在該含有機(jī)脂肪酸溶液貯槽中，將因比重差而分離的凈化后的第一熔融焊料5a用泵從該含有機(jī)脂肪酸溶液貯槽的底部返回到無(wú)鉛焊料液貯槽。通過(guò)進(jìn)行這樣的精煉處理，能夠抑制作為液流使用的第一熔融焊料5a中的銅濃度及雜質(zhì)濃度的經(jīng)時(shí)上升，且能夠不將氧化物及熔劑殘?jiān)入s質(zhì)帶入無(wú)鉛焊料液貯槽。其結(jié)果，能夠抑制無(wú)鉛焊料液貯槽內(nèi)的第一熔融焊料5a的經(jīng)時(shí)的組成變化，因此，能夠使用穩(wěn)定的接合可靠性高的第一熔融焊料5a。
[0202]精煉后的第一熔融焊料5a盡量不含影響電極2的接合品質(zhì)的氧化物及熔劑殘?jiān)入s質(zhì)。其結(jié)果，能夠使電極2和電子部件的接合品質(zhì)的批次間不均極少，能夠有助于經(jīng)時(shí)的品質(zhì)穩(wěn)定性。
[0203]另外，利用含有機(jī)脂肪酸溶液精煉的第一熔融焊料5a與未用含有機(jī)脂肪酸溶液精煉的熔融焊料相比，得到潤(rùn)濕性較差的結(jié)果。具體而言，從后述的實(shí)施例和比較例獲得的焊料潤(rùn)濕性試驗(yàn)(弧面狀沾錫試驗(yàn))的結(jié)果可知，精煉后的第一熔融焊料5a的過(guò)零時(shí)間為
0.4秒鐘，未精煉的熔融焊料的過(guò)零時(shí)間為5秒鐘。
[0204]另外，用含有機(jī)脂肪酸溶液精煉后的第一熔融焊料5a與未用含有機(jī)脂肪酸溶液精煉的熔融焊料相比，得到粘度顯著減小的結(jié)果。具體而言，從后述的實(shí)施例和比較例獲得的結(jié)果可知，精煉后的第一熔融焊料5a的粘度在熔融狀態(tài)下為0.002Pa.s以上且
0.004Pa.s以下，與此相對(duì)，未精煉的熔融焊料的粘度在熔融狀態(tài)下為0.005Pa.s以上且
0.0OSPa-s以下，兩者間有約2倍的顯著的差異。另外，后述的實(shí)施例和比較例中使用的熔融焊料的熔點(diǎn)均為217°C左右，上述的粘度的范圍為至少在240°C以上且260°C以下的溫度范圍內(nèi)獲得的結(jié)果。粘度用振動(dòng)式粘度計(jì)測(cè)定。
[0205]精煉后的第一熔融焊料5a和未精煉的熔融焊料的上述特性差是指，第一熔融焊料5a的液流以良好的焊料潤(rùn)濕性遍布地?cái)U(kuò)散至電極2上的各個(gè)角落。特別是在使第一熔融焊料5a碰撞到電極2上之前，精煉所使用的含有機(jī)脂肪酸溶液3a與該電極2接觸(噴涂、浸潰)(參照?qǐng)D3(B)及圖4(B))，由此，按照該含有機(jī)脂肪酸溶液3a除去存在于電極2的表面的氧化物或雜質(zhì)等的方式進(jìn)行凈化。通過(guò)在這樣凈化的電極表面，相同地使用含有機(jī)脂肪酸溶液精煉且粘度在上述范圍內(nèi)(0.002Pa*s以上且0.004Pa*s以下)的第一熔融焊料5a碰撞而附著，能夠使第一熔融焊料5a在電極表面上焊料潤(rùn)濕性良好、遍布且均勻地潤(rùn)濕擴(kuò)散。其結(jié)果，第一熔融焊料5a中所含的鎳成分和錫成分與電極2中所含的例如銅成分化合，能夠使電極熔蝕防止層4即CuNiSn金屬間化合物層生成至電極表面的各個(gè)角落。
[0206]另外，在凈化的電極表面上使未精煉的熔融焊料碰撞并附著的情況下，熔融狀態(tài)下的粘度高達(dá)0.005Pa.s以上且0.0OSPa.s以下，不會(huì)如上述那樣潤(rùn)濕性良好地潤(rùn)濕擴(kuò)散，難以在電極表面上遍布地潤(rùn)濕擴(kuò)散第一熔融焊料5a。因此，不能使電極熔蝕防止層4生成至電極表面的各個(gè)角落。這些結(jié)果顯示，在由含有機(jī)脂肪酸溶液凈化的電極表面上使由含有機(jī)脂肪酸溶液精煉的第一熔融焊料5a碰撞并附著時(shí)，從電極熔蝕防止層4的形成方面來(lái)看也可得到顯著的效果。
[0207]精煉中使用的含有機(jī)脂肪酸溶液中所含的有機(jī)脂肪酸優(yōu)選為與在上述的接觸37工序中使用的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a中所含的脂肪酸相同。由于使用的含有機(jī)脂肪酸溶液的成分及含量等與上述的第一含有機(jī)脂肪酸溶液相同，因此，在此省略對(duì)其的說(shuō)明。
[0208]精煉中使用的含有機(jī)脂肪酸溶液的溫度由待精煉的第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)來(lái)決定，含有機(jī)脂肪酸溶液和第一熔融焊料5a至少在第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)以上的高溫區(qū)域(作為一例，在熔點(diǎn)為217°C左右的焊料中為240°C?260°C )強(qiáng)烈地?cái)嚢杞佑|。另外，從發(fā)煙的問(wèn)題及節(jié)能的觀點(diǎn)來(lái)看，含有機(jī)脂肪酸溶液的上限溫度為280°C左右，優(yōu)選為精煉處理的第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)以上的溫度?260°C的范圍。例如，鎳為0.01質(zhì)量％以上且0.1質(zhì)量％以下、銀為0.1質(zhì)量％以上且4質(zhì)量％以下、銅為0.1質(zhì)量％以上且I質(zhì)量％以下、鍺為0.0Ol質(zhì)量％以上且0.01質(zhì)量％以下、余量為錫的焊料合金的熔點(diǎn)為217°C左右，在2400C以上且260°C以下的溫度下制成第一熔融焊料5a使用，因此，含有機(jī)脂肪酸溶液的溫度也優(yōu)選與其相同，為240°C以上且260°C以下的程度。
[0209]<除去工序>
[0210]除去工序是以上述的第一?第三形態(tài)中的任一種形態(tài)進(jìn)行的工序，是將第一熔融焊料液流5a碰撞或包裹而附著的過(guò)剩的焊料除去的工序。具體而言，如圖1、圖2、圖3(E)及圖4(E)所示，為朝向附著的第一熔融焊料5a噴射氣流14或流體6a而將其除去的工序。作為氣流14或流體6a，可以舉出:在含有第二含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體(也稱(chēng)為蒸氣，下同)或液體的氛圍下的非活性氣體或空氣、包含第二含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的流體、或者非活性氣體或空氣。另外，下面以圖3及圖4的第二形態(tài)的例子進(jìn)行說(shuō)明。
[0211](噴射處理)
[0212]噴射處理只要能夠?qū)⑦^(guò)剩的熔融焊料除去即可，以該除去進(jìn)行的噴射流體可以為氣體也可以為液體。以例如第二形態(tài)的例子對(duì)噴射進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，例如，如圖3(E)所示，可以通過(guò)包含含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的流體6a的噴射來(lái)進(jìn)行，也可以如圖4(E)所示，通過(guò)在含有含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的氛圍6b下的非活性氣體或空氣等氣體14的噴射來(lái)進(jìn)行，雖未圖示，在以利用含有機(jī)脂肪酸溶液進(jìn)行了精煉處理的第一熔融焊料5a附著處理的情況下、以及即使是未利用含有機(jī)脂肪酸溶液進(jìn)行精煉處理的第一熔融焊料5a，但將該第一熔融焊料5a進(jìn)行附著處理后，在該第一熔融焊料5a上附著含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的情況下，也可以通過(guò)僅噴射非活性氣體或空氣等的氣流來(lái)進(jìn)行。
[0213]需要說(shuō)明的是，由利用含有機(jī)脂肪酸溶液進(jìn)行了精煉處理的第一熔融焊料5a進(jìn)行附著處理的情況下，如圖3(E)及圖4(E)所示，可以進(jìn)行下述噴射處理:包含含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的流體6a的噴射、及包含含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的氛圍6b下的非活性氣體或空氣等氣體14的噴射。另外，將未用含有機(jī)脂肪酸溶液精煉處理的第一熔融焊料5a進(jìn)行附著處理后，在該第一熔融焊料5a上附著含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的情況也同樣，如圖3(E)及圖4(E)所示，也可以進(jìn)行下述噴射處理:包含含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的流體6a的噴射、及包含含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的氛圍6b下的非活性氣體或空氣等氣體14的噴射。
[0214]通過(guò)這樣操作，在除去第一熔融焊料5a的同時(shí)，形成用于防止電極熔蝕防止層4及附著在該電極熔蝕防止層4上的焊料的氧化的涂覆膜6。其結(jié)果，能夠沒(méi)有問(wèn)題地進(jìn)行在電極2上設(shè)有電極熔蝕防止層4的狀態(tài)下的保管或流通，在保管或流通后浸潰于其它熔融焊料(第二熔融焊料16，參照?qǐng)D11及圖12)，即使在電極2上設(shè)有希望厚度的焊料層8(參照?qǐng)D13)的情況下，也能夠焊料潤(rùn)濕性良好地形成焊料層8。
[0215]具體而言，在通過(guò)包含含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的流體6a的噴射進(jìn)行的情況下，如圖3(E)所示，朝向堆積附著在電極2上的第一熔融焊料5a，從噴嘴13噴射含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣或含有機(jī)脂肪酸溶液的液體。也可以在此時(shí)的含有機(jī)脂肪酸溶液內(nèi)混入一部分氮?dú)獾确腔钚詺怏w或空氣等。另一方面，從電極熔蝕防止層4及焊料的氧化、及對(duì)含有機(jī)脂肪酸溶液的相容性的觀點(diǎn)考慮，不混入水或水蒸氣。另外，在通過(guò)含有含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的氛圍6b下的非活性氣體或空氣等氣體14的噴射進(jìn)行的情況下，如圖4(E)所示，在含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣氛圍或液體氛圍(液體中)下，朝向堆積附著在電極2上的第一熔融焊料5a，從噴嘴13噴射氮?dú)饣驓鍤獾确腔钚詺怏w(包含稀有氣體)或空氣等氣體14。另外，在通過(guò)由含有機(jī)脂肪酸溶液進(jìn)行了精煉處理的第一熔融焊料5a來(lái)進(jìn)行附著處理的情況下、以及即使是未利用含有機(jī)脂肪酸溶液進(jìn)行精煉處理的第一熔融焊料5a，但將該第一熔融焊料5a進(jìn)行附著處理后，在該第一熔融焊料5a上附著含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的情況下，也如圖4(E)所示，朝向堆積附著在電極2上的第一熔融焊料5a，從噴嘴13噴射氮?dú)饣驓鍤獾确腔钚詺怏w(包含稀有氣體)或空氣等氣體14。
[0216]作為用于除去過(guò)剩的第一熔融焊料5a而噴射的氣體，沒(méi)有特別限定，可以?xún)?yōu)選使用氮?dú)?、氬氣、空氣、含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣、或這些的2種以上的混合氣體。另外，作為液體，優(yōu)選使用含有機(jī)脂肪酸溶液。另外，對(duì)于這樣的氣體或液體的溫度，在噴射它們時(shí)，優(yōu)選以過(guò)剩的第一熔融焊料5a不會(huì)冷卻凝固的溫度噴射。
[0217]作為這樣的溫度，根據(jù)第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)等不同而不同，通常優(yōu)選為比第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)高20°C的溫度以上。在不是比第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)高20°C的溫度以上的溫度時(shí)、也就是低于比第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)高20°C的溫度的情況下，應(yīng)由氣體或液體的噴射除去的第一熔融焊料5a凝固而無(wú)法除去。例如，在后述的實(shí)施例中使用的5元系焊料、4元系焊料或3元系焊料的情況下，由于熔點(diǎn)為217°C左右，噴射的氣體或液體的溫度優(yōu)選為240°C以上。
[0218]另外，由于在噴射的氣體或液體的溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生基體材料I因該熱量而損傷的問(wèn)題，因此，該溫度不能無(wú)制限地升高，優(yōu)選在比使用的第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)高100 V的溫度以下的范圍內(nèi)進(jìn)行。例如，在后述的實(shí)施例中使用的5元系焊料、4元系焊料或3元系焊料的情況下，由于熔點(diǎn)為217°C左右，噴射的氣體或液體的溫度的上限為最大310°C左右，優(yōu)選為300°C以下，更優(yōu)選為260°C以下。
[0219]從噴嘴13噴涂的流體6a(圖3(E))及氣體14(圖4(E))的流速和噴涂處理時(shí)間考慮第一熔融焊料5a的種類(lèi)及涂覆膜6的厚度等而任意設(shè)定。另外，對(duì)于噴嘴13的形狀和噴涂角度等條件，考慮第一熔融焊料5a的種類(lèi)及涂覆膜6的厚度等而任意使用或設(shè)定。噴涂角度沒(méi)有特別限定，優(yōu)選將噴嘴13的中心軸和基體材料I的面的假想角度設(shè)定在例如30°?45°的范圍內(nèi)。由該除去工序處理期間的氛圍溫度保持在能夠保持第一熔融焊料5a的熔融狀態(tài)的溫度。這樣的溫度根據(jù)所使用的第一熔融焊料5a的種類(lèi)的不同而不同，在使用熔點(diǎn)為217°C左右的熔融焊料5a的上述例中，需要保持在240°C以上且260°C以下的溫度。
[0220]這樣一來(lái)，附著于電極2上的電極熔蝕防止層4上的第一熔融焊料5a的剩余部分被吹走而除去。其結(jié)果，如圖8及圖9(C) (D)所示，能夠得到在電極2上設(shè)有電極熔蝕防止層4、且在該電極熔蝕防止層4上以附著的狀態(tài)殘留有薄的第一焊料層5的中間的部件10。所謂“中間的”是因?yàn)椋谥苯颖４婊蛄魍ê?，設(shè)置第二焊料層8，形成如圖13?圖15所示的安裝基板20等。需要說(shuō)明的是，“過(guò)剩的第一熔融焊料5a”是指被吹走的第一熔融焊料5a，不包含附著殘留在電極熔蝕防止層4上的第一熔融焊料5a。
[0221]如圖8及圖9(C)⑶所示的中間的部件10在兩面具有電極2。對(duì)于BGA側(cè)的電極形態(tài)而言，如圖8(A)的下面、圖8(B)的兩面及圖9(D)所示，例如由厚度IOym?30μπι左右的絕緣膜80形成了電極圖案，電極2設(shè)于絕緣膜80的開(kāi)口部?jī)?nèi)的凹陷的底部。另一方面，對(duì)于布線圖案?jìng)?cè)的電極形態(tài)而言，如圖8(A)的上面及圖9(C)所示，電極2以突出于基體材料I上的形態(tài)設(shè)置。經(jīng)過(guò)上述的各處理，對(duì)于這樣的不同的電極形態(tài)中的任一種，均可遍布地形成電極熔蝕防止層4，最后，如圖13?圖15所示，能夠在電極熔蝕防止層4上形成第二焊料層8。需要說(shuō)明的是，如圖8所示，第一焊料層5實(shí)際上在除去過(guò)剩的第一熔融焊料5a后的電極熔蝕防止層4上以薄的厚度附著。另外，圖9(A) (B)為附著前的一例。
[0222]在此，以圖10的光學(xué)顯微鏡照片為例對(duì)現(xiàn)有例進(jìn)行說(shuō)明。如圖8㈧所示，使用在基體材料I的上表面配置有電極2突出的布線圖案、并在基體材料I的下表面配置有在絕緣膜80的開(kāi)口部?jī)?nèi)的凹陷(深度為例如10 μ m?30 μ m左右)的底部設(shè)有電極2的BGA用圖案的部件，通過(guò)一邊使該部件沿橫向移動(dòng)，一邊從上下賦予熔融焊料的噴流的現(xiàn)有的噴流焊接方法進(jìn)行焊接處理。圖10(A)的光學(xué)顯微鏡照片示出的是設(shè)于基體材料I的下表面的BGA用圖案電極的焊接狀態(tài)。另一方面，將圖8(A)的上下翻轉(zhuǎn)，使用在基體材料I的上表面配置有在絕緣膜80的開(kāi)口部?jī)?nèi)的凹陷的底部設(shè)有電極2的BGA用圖案、并在基體材料I的下表面配置有電極2突出的布線圖案的部件，通過(guò)一邊使該部件沿橫向移動(dòng)，一邊從上下賦予熔融焊料的噴流的現(xiàn)有的噴流焊接方法進(jìn)行焊接處理。圖10(B)的光學(xué)顯微鏡照片顯示了設(shè)于基體材料I的上表面的BGA用圖案電極的焊接狀態(tài)。
[0223]從圖10(A)⑶的結(jié)果可知，BGA用圖案處于上表面時(shí)(圖10(B))比較良好地被焊接，但處于下表面時(shí)(圖10(A))焊接不充分，觀察到了銅電極的紅色。根據(jù)這樣的結(jié)果，意味著對(duì)于作為熔融焊料難以進(jìn)入凹陷中的構(gòu)造的BGA用圖案，利用來(lái)自下方的焊料噴流焊接的現(xiàn)有的噴流方式是不充分的。
[0224]另一方面，在本發(fā)明的方法中，在第一熔融焊料5a的附著工序中，如第一?第三形態(tài)中所說(shuō)明的那樣，由于通過(guò)一邊使部件10’移動(dòng)一邊使第一熔融焊料液流5a與該部件10’碰撞或?qū)⑵浒姆绞竭M(jìn)行，任一種情況下，均可在電極2上遍布地附著第一熔融焊料5a。其結(jié)果，由于電極熔蝕防止層4遍布地形成在電極2上，因此，能夠通過(guò)該電極熔蝕防止層4防止電極2的缺損或消失。
[0225](含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體)
[0226]在使用含有含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的流體6a如圖3(E)所示那樣除去過(guò)剩的第一熔融焊料5a的情況下，該流體6a中的含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的含量?jī)?yōu)選相對(duì)于該流體6a的總量為3體積％以上且20體積％以下。通過(guò)設(shè)在該范圍內(nèi)，能夠在電極熔蝕防止層4上形成有機(jī)脂肪酸的涂覆膜6，或者在附著殘留于電極熔蝕防止層4的第一熔融焊料5a上形成有機(jī)脂肪酸的涂覆膜6。該涂覆膜6是所謂的涂敷有油成分的膜，非常薄，其厚度難以進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)設(shè)置該涂覆膜6，具有如下優(yōu)點(diǎn):即使在其后搬送到下一工序中、或直接流通的情況下，也會(huì)盡量不在電極熔蝕防止層4上、或附著殘留于電極熔蝕防止層4的第一熔融焊料5a上形成氧化物等。另外，在與其后的第二熔融焊料16接觸時(shí)，也具有如下優(yōu)點(diǎn):盡量不會(huì)在該接觸時(shí)的熱等的作用下而在電極熔蝕防止層4上、或者在附著殘留于電極熔蝕防止層4的第一熔融焊料5a上形成氧化物等。
[0227]在該含量低于3體積％時(shí)，有時(shí)會(huì)無(wú)法良好地將第二熔融焊料16焊接于電極熔蝕防止層4上、或附著殘留于電極熔蝕防止層4的第一熔融焊料5a上。其理由被認(rèn)為是因?yàn)橥扛材?的厚度過(guò)薄，形成了氧化物。另外，在該含量超過(guò)20體積％時(shí)，與20體積％時(shí)的效果沒(méi)有變化。
[0228]在噴射含有機(jī)脂肪酸溶液的流體6a而將過(guò)剩的第一熔融焊料5a除去的情況下，使用的含有機(jī)脂肪酸溶液優(yōu)選使用與上述的接觸工序(圖3(B))中使用的溶液相同的含有機(jī)脂肪酸溶液。即，優(yōu)選使用含有5質(zhì)量％以上且25質(zhì)量％以下的碳原子數(shù)12?20的有機(jī)脂肪酸的含有機(jī)脂肪酸溶液。特別優(yōu)選含有5質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下的碳原子數(shù)16的棕櫚酸的含有機(jī)脂肪酸溶液，根據(jù)需要，還可以含有碳原子數(shù)12以上且20以下的有機(jī)脂肪酸，例如碳原子數(shù)18的硬脂酸。需要說(shuō)明的是，在含有機(jī)脂肪酸溶液中，通常不含鎳鹽及鈷鹽等金屬鹽及抗氧劑等添加劑，但在不阻礙本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)也可含有。
[0229]含有機(jī)脂肪酸溶液優(yōu)選加溫至與第一熔融焊料5a的溫度相同或基本相同的溫度，例如使用加溫至180°C以上且280°C以下的含有機(jī)脂肪酸溶液。在與上述相同地在例如240°C?260°C的范圍內(nèi)噴射第一熔融焊料5a而設(shè)置的情況下，優(yōu)選噴射與該第一熔融焊料5a相同的240°C?260°C的溫度的含有機(jī)脂肪酸溶液，除去過(guò)剩的第一熔融焊料5a。需要說(shuō)明的是，與噴霧噴射的含有機(jī)脂肪酸溶液和與該含有機(jī)脂肪酸溶液一起被除去的第一熔融焊料5a因比重差而被分離，取出沉到含有機(jī)脂肪酸溶液的底部的第一熔融焊料5a，從而能夠與含有機(jī)脂肪酸溶液分離。分離出的第一熔融焊料5a和含有機(jī)脂肪酸溶液能夠再利用。
[0230]與上述相同，含有機(jī)脂肪酸溶液中所含的有機(jī)脂肪酸在碳原子數(shù)11以下也可以使用，但這樣的有機(jī)脂肪酸具有吸水性，在上述的180°C以上且280°C以下的高溫區(qū)域內(nèi)使用的情況下并不優(yōu)選。另外，碳原子數(shù)21以上的有機(jī)脂肪酸存在熔點(diǎn)高、滲透性差、難以處理等難點(diǎn)，并且形成在第一熔融焊料5a表面的涂覆膜6的防銹效果也不充分。優(yōu)選使用碳原子數(shù)16的棕櫚酸，特別優(yōu)選僅使用該棕櫚酸，根據(jù)需要也可含有碳原子數(shù)12以上且20以下的有機(jī)脂肪酸、例如碳原子數(shù)18的硬脂酸。
[0231]這樣的除去工序通過(guò)僅噴射非活性氣體或空氣等氣流而進(jìn)行的情況包括:通過(guò)由含有機(jī)脂肪酸溶液進(jìn)行了精煉處理的第一熔融焊料5a來(lái)進(jìn)行附著處理的情況、及將未由含有機(jī)脂肪酸溶液精煉處理的第一熔融焊料5a進(jìn)行附著處理后，在該第一熔融焊料5a上附著含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體的情況。此時(shí)，所使用的含有機(jī)脂肪酸溶液也使用與上述相同的溶液。
[0232]<冷卻工序>
[0233]冷卻工序是將除去了過(guò)剩的第一熔融焊料5a的電極2降至低于第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)的工序。通過(guò)該冷卻工序，可以使形成在電極2表面的電極熔蝕防止層4沒(méi)有龜裂、且為給定的厚度范圍，能夠使各部分的電極熔蝕防止能力穩(wěn)定化。在將電子部件焊接于安裝基板時(shí)，這樣形成的電極熔蝕防止層4能夠防止現(xiàn)有的焊接時(shí)引起的電極成分的熔蝕，能夠顯著提高安裝基板的銅焊盤(pán)等電極2的可靠性。
[0234](冷卻條件)
[0235]冷卻工序中的冷卻溫度以所使用的第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定。例如，所使用的第一熔融焊料5a為在后述的實(shí)施例中使用的5元系焊料、4元系焊料或3元系焊料的情況下，由于其熔點(diǎn)為217°C左右，因此，優(yōu)選冷卻溫度為低于該熔點(diǎn)的溫度。冷卻溫度的下限沒(méi)有特別限定，也可以為20°C以上且50°C以下程度的常溫范圍。通過(guò)在這樣的范圍內(nèi)冷卻，能夠使電極熔蝕防止層4更加穩(wěn)定化。
[0236]冷卻方式優(yōu)選為驟冷，不優(yōu)選自然冷卻這樣的緩慢冷卻。通過(guò)驟冷，能夠抑制設(shè)于電極2上的電極熔蝕防止層4中所含的成分(例如Sn等)與電極成分(例如Cu等)化合而熔蝕。在自然冷卻這樣的緩慢冷卻的情況下，電極熔蝕防止層4中所含的成分(例如Sn等)繼續(xù)與電極成分(例如Cu等)化合，作為結(jié)果，電極成分被熔蝕。
[0237]作為驟冷，例如，從電極2與第一熔融焊料5a接觸的時(shí)刻起、直到除去附著的第一熔融焊料5a并進(jìn)行冷卻的時(shí)刻的時(shí)間優(yōu)選為30秒鐘以下。通過(guò)在該范圍內(nèi)驟冷，能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果。
[0238]作為驟冷方法，通過(guò)使供于冷卻工序的部件與低于熔點(diǎn)的氛圍內(nèi)接觸，能夠容易地驟冷。特別優(yōu)選在比熔點(diǎn)低40°C以上的溫度下接觸。對(duì)這樣的氛圍的接觸可以在氣體中，也可以在液體中，可以噴涂氣體，也可以噴涂液體。
[0239]特別是在由含有機(jī)脂肪酸溶液進(jìn)行了精煉處理的第一熔融焊料5a的情況下，由于除去了第一熔融焊料5a中的雜質(zhì)及氧化物，因此，存在純度高，容易快速冷卻的優(yōu)點(diǎn)。另夕卜，在緩慢冷卻的情況下，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生枝晶。
[0240](電極熔蝕防止層)
[0241]電極熔蝕防止層4是通過(guò)在上述條件下的冷卻處理而形成的層，優(yōu)選為由設(shè)于電極2上的厚度0.5 μ m以上且3 μ m以下的含鎳金屬間化合物構(gòu)成的層。為了使電極熔蝕防止層的溶出防止能穩(wěn)定化，電極熔蝕防止層4優(yōu)選以抑制了缺陷等的均勻厚度形成。在該均勻化中需要冷卻工序，通過(guò)冷卻工序使電極熔蝕防止層4的厚度為上述范圍，可以抑制設(shè)于電極2上的電極熔蝕防止層4中所含的成分(例如Sn等)與電極成分(例如Cu等)化合而熔蝕。省略上述的冷卻工序時(shí)，大多無(wú)法形成抑制了至少0.5μπι以上的缺陷等的電極熔蝕防止層4。
[0242]由于在電極熔蝕防止層4的厚度過(guò)厚時(shí)，可能會(huì)在電極熔蝕防止層本身產(chǎn)生破裂或龜裂，因此，優(yōu)選最厚部分的厚度為3 μ m以下。電極熔蝕防止層4的最薄部分為0.5 μ m以上，最厚部分為3 μ m以下，且特別優(yōu)選電極熔蝕防止層4的整體的平均厚度在I μ m以上且2μπι以下。需要說(shuō)明的是，基于用掃描電子顯微鏡或透射型電子顯微鏡觀察截面的結(jié)果，從測(cè)定部位100點(diǎn)的結(jié)果計(jì)算出厚度。
[0243]在本發(fā)明中，電極2由銅或銅合金形成，作為優(yōu)選的方式，可以舉出:第一熔融焊料5a以錫為主成分且至少包含鎳作為副成分，進(jìn)而包含以選自銀、銅、鋅、鉍、銻及鍺中的I種或2種以上作為任意的副成分的情況。在該情況下生成的電極熔蝕防止層4即CuNiSn的金屬間化合物層優(yōu)選冷卻到低于第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)約217°C的溫度。通過(guò)這樣的冷卻工序，可使CuNiSn金屬間化合物層的最低厚度為0.5 μ m以上,且使平均厚度為I μ m以上且2μπι以下的范圍內(nèi)。這樣一來(lái)，能夠在電極2上均勻地形成沒(méi)有龜裂、不脆的CuNiSn金屬間化合物層，從而能夠防止因電極2的熔蝕引起的電極2的缺損或消失。
[0244]<第二熔融焊料的附著工序>
[0245]該附著工序在將電極2降至低于第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)的工序之后，是使在電極2上形成有電極熔蝕防止層4的部件10和與上述第一熔融焊料5a相同的熔融焊料或不同的熔融焊料(將這些稱(chēng)為“第二熔融焊料16”)接觸，從而在電極2上附著第二熔融焊料16而設(shè)置第二焊料層8的工序。
[0246](第二熔融焊料)
[0247]第二熔融焊料16沒(méi)有特別限定，可使用各種焊料組成的焊料。例如，可以再次使用與上述的第一熔融焊料5a相同的焊料，也可以使用除此之外的通常的焊料。例如，可以是在后述的實(shí)施例中使用的含有鎳的5元系、4元系、3元系焊料、不含鎳的4元系、3元系、2元系焊料、后述的比較例中使用的3元系焊料、或鉍系低溫焊料。
[0248]第二熔融焊料16可以與上述的“附著工序”一欄中說(shuō)明的相同也可以不同。例如優(yōu)選使用以錫為主成分、且任意包含選自銀、銅、鋅、鉍、鎳、銻及鍺中的I種或2種以上作為副成分的熔融無(wú)鉛焊料。
[0249]另外，作為第二熔融焊料16，可以是與上述的第一熔融焊料5a的情況相同的焊膏。作為焊膏，與上述相同，優(yōu)選使用在150°C以上且300°C以下程度的范圍內(nèi)熔融的焊膏，優(yōu)選使用以錫為主成分、且任意包含選自銀、銅、鋅、鉍、鎳、銻及鍺中的I種或2種以上作為副成分的焊膏。熔劑也同樣，只要配合有上述各成分即可，沒(méi)有特別限定。在使用焊膏作為第二熔融焊料16的情況下，可以將該焊膏印刷在電極熔蝕防止層4上，然后進(jìn)行加熱熔融，在電極熔蝕防止層4上作為第二熔融焊料16接觸。
[0250]作為構(gòu)成第二熔融焊料16的焊料，且作為與上述的第一熔融焊料5a相同的包含鎳的焊料，例如可使用SnNi系焊料、SnCuNi系焊料、SnGeNi系焊料、SnPNi系焊料、SnCuGeNi系焊料、SnCuGePNi 系焊料、SnAgCuNi 系焊料、SnZnAlNi 系焊料、SnAgCuGeNi 系焊料、SnSbNi系焊料等。另外，作為低熔點(diǎn)焊料，可舉出SnBiNi系焊料、SnBiZnNi系焊料、SnBiAgInNi系焊料等。另外，作為不含鎳的焊料，例如可使用SnCu系焊料、SnGe系焊料、SnP系焊料、SnCuGe系焊料、SnCuGeP系焊料、SnAgCu系焊料、SnZnAl系焊料、SnAgCuGe系焊料、SnSb系焊料等。另外，作為低熔點(diǎn)焊料，可舉出SnBi系焊料、SnBiZn系焊料、SnBiAgIn系焊料等。
[0251]需要說(shuō)明的是，上述的第一熔融焊料5a是為了形成電極熔蝕防止層4而包含鎳作為必要成分，但該第二熔融焊料16由于電極熔蝕防止層4已經(jīng)設(shè)在電極上，因此，也可以不必包含鎳。即該第二熔融焊料16可任意地采用通常的具有通用性的焊料、或鉍系的低溫焊料、或廉價(jià)的焊料、或具備各種特性的焊料等作為第二熔融焊料16。
[0252]特別優(yōu)選的是，第二熔融焊料16不包含構(gòu)成電極熔蝕防止層4的成分中產(chǎn)生電極熔蝕防止能力的成分(例如鎳)。通過(guò)這樣構(gòu)成，在預(yù)先形成的電極熔蝕防止層4上設(shè)有不包含產(chǎn)生電極熔蝕防止能力的成分的第二焊料層8。這樣的第二焊料層8能夠抑制電極熔蝕防止層4的成分和第二焊料層8的成分在相同情況下引起的電極熔蝕防止層4的厚度增大現(xiàn)象。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步提高通過(guò)第二焊料層8焊接的部件10所具有的電極2的可靠性。
[0253](附著處理)
[0254]附著處理可通過(guò)各種方法進(jìn)行。例如，如圖11及圖12所示，可以采用將電極2上設(shè)有電極熔蝕防止層4的部件10浸潰于充滿(mǎn)第二熔融焊料16的焊料槽，使第二熔融焊料16附著于該電極熔蝕防止層4上的附著處理。另外，雖未圖示，也可采用如下附著處理:使用焊膏作為第二熔融焊料16，并將該焊膏印刷在電極熔蝕防止層4上，然后，進(jìn)行加熱熔融使第二熔融焊料16附著在電極熔蝕防止層4上。另外，還可以是除此之外的附著處理。通過(guò)這些附著處理，可形成設(shè)有第二焊料層8的部件20 (參照?qǐng)D13)。
[0255]首先，對(duì)于將電極2上設(shè)有電極熔蝕防止層4的部件10浸潰于充滿(mǎn)第二熔融焊料16的焊料槽的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0256]如圖11及圖12所示，第二熔融焊料16充滿(mǎn)可加溫及保溫至給定溫度的焊料槽。該溫度根據(jù)所使用的焊料的種類(lèi)任意設(shè)定。通常，在比使用的焊料的熔點(diǎn)高20°C的溫度至高100°c的溫度的范圍內(nèi)進(jìn)行加熱，熔融后使用。另外，如圖11所示，焊料槽可以?xún)H充滿(mǎn)第二熔融焊料16，也可以如圖12所示，除填充第二熔融焊料16之外，還填充含有機(jī)脂肪酸溶液8。
[0257]在如圖11所示的焊料槽中，浸潰電極上設(shè)有電極熔蝕防止層4的部件10并使第二熔融焊料16附著在該電極熔蝕防止層4上，從而能夠形成設(shè)有第二焊料層8的部件20(參照?qǐng)D13)。在設(shè)置該第二熔融焊料16之前，優(yōu)選與含有機(jī)脂肪酸溶液接觸。該接觸方法沒(méi)有特別限定，例如可以通過(guò)向該部件10噴射含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體、或者暴露于含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體氛圍中的方式進(jìn)行。這里所使用的含有機(jī)脂肪酸溶液可優(yōu)選使用與在附著第一熔融焊料5a之前接觸的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a相同的溶液。另外，此處省略其說(shuō)明。
[0258]在如圖12所示的焊料槽中，在浸潰于第二熔融焊料16之前，浸潰于該第二熔融焊料16上所充滿(mǎn)的含有機(jī)脂肪酸溶液18中，然后，浸潰于第二熔融焊料16中，使第二熔融焊料16附著在電極熔蝕防止層4上。進(jìn)而，在之后的拉起時(shí)，能夠使第二熔融焊料16附著的部件再次與含有機(jī)脂肪酸溶液18接觸。通過(guò)這樣的方法，例如在保管、搬送或流通的過(guò)程中，即使雜質(zhì)及氧化物等附著在電極熔蝕防止層4上、或附著在電極熔蝕防止層4上的第一焊料層上的情況下，也能夠?qū)⒃撾s質(zhì)及氧化物等用含有機(jī)脂肪酸溶液18除去，從而能夠以該狀態(tài)與第二熔融焊料16接觸。通過(guò)這樣操作，能夠抑制在電極熔蝕防止層4和第二熔融焊料16之間存在雜質(zhì)及氧化物等，因此，能夠在高連接可靠性的基礎(chǔ)上將第二熔融焊料16設(shè)在電極熔蝕防止層4上。
[0259]另外，如圖12所示，由于在拉起時(shí)再次與含有機(jī)脂肪酸溶液18接觸，因此，能夠使含有機(jī)脂肪酸溶液附著在第二熔融焊料16的表面。通過(guò)使這樣的含有機(jī)脂肪酸溶液附著在第二熔融焊料16的表面，能夠在第二焊料層8上設(shè)置有機(jī)脂肪酸的涂覆膜9。這樣的涂覆膜9為涂覆有所謂的油成分的涂覆膜，非常薄，其厚度無(wú)法容易地進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)設(shè)有該涂覆膜9，存在如下的優(yōu)點(diǎn):在之后搬運(yùn)至下一工序期間或直接使其流通的情況下，第二焊料層8上不易形成氧化物等。這里所使用的含有機(jī)脂肪酸溶液18可優(yōu)選使用與在附著第一熔融焊料5a之前接觸的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a相同的溶液。另外，在此省略其說(shuō)明。
[0260]在本發(fā)明中，即使暴露在浸潰于這樣的第二熔融焊料16的苛刻的條件下，由于電極上預(yù)設(shè)有穩(wěn)定的電極熔蝕防止層4，也能夠進(jìn)一步抑制在最初浸潰(浸入)的前端部分和最后浸潰的后端部分的電極熔蝕的差異，從而能夠極力抑制在相同部件20的各部分電極2的可靠性的差異。其結(jié)果，能夠提供成品率高且可靠性高的部件20。進(jìn)而，能夠低成本且可靠性高地向設(shè)置有給定厚度的焊料層8的部件20安裝電子部件等。另外，如圖11及圖12所示，在浸潰工序中設(shè)有焊料層8的部件20之后在將電子部件安裝于該焊料層8的安裝工序中實(shí)施多次熱處理(回流焊爐)的情況下，電極熔蝕防止層4也能夠抑制因熱處理產(chǎn)生的電極2的熔蝕，能夠保持在焊料連接部的部件安裝的可靠性。另外，如上所述，由于設(shè)置在電極熔蝕防止層4上的焊料層8能夠進(jìn)一步抑制孔隙的生成或缺陷的產(chǎn)生，因此，能夠保持在焊料連接部的部件安裝的可靠性。
[0261]接著，對(duì)于在電極2上設(shè)有電極熔蝕防止層4的部件10印刷焊膏，使該焊膏加熱熔融，從而附著第二熔融焊料16的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0262]這里所使用的焊膏(也稱(chēng)為焊料漿料)為焊料粉末和熔劑的漿料狀的復(fù)合材料，是在通過(guò)表面安裝來(lái)焊接電子部件的方法(SMT)中，作為接合材料用于印刷工序中的材料。在本發(fā)明中，可將這樣的焊膏作為第二熔融焊料16使用。作為焊膏，優(yōu)選使用在150°C以上且300°C以下程度的范圍內(nèi)熔融的焊膏，還優(yōu)選使用以錫為主成分、且至少包含鎳作為畐O成分、進(jìn)而任意包含選自銀、銅、鋅、鉍、銻及鍺中的I種或2種以上作為副成分的焊膏。熔劑只要配合有上述各成分即可，沒(méi)有特別限定。在使用焊膏的情況下，可以將該焊膏印刷在給定的電極2上，然后進(jìn)行加熱熔融，從而在電極2上作為第二熔融焊料16接觸。
[0263]在本發(fā)明中，將焊膏印刷在電極上、然后在被印刷的焊膏上搭載電子部件等、然后投入回流焊爐等實(shí)施熱處理的情況下，該焊膏熔融而成為第二熔融焊料16，該第二熔融焊料16附著于電極2，同時(shí)對(duì)搭載的電子部件進(jìn)行焊接。由于電極上預(yù)設(shè)有穩(wěn)定的電極熔蝕防止層4，因此，即使通過(guò)這樣的熱處理，也能夠抑制在電極各部分的電極熔蝕的差異，從而能夠極力抑制在相同部件20的各部分電極2的可靠性的差異。其結(jié)果，能夠提供成品率高且可靠性高的部件20。
[0264](第二焊料層)
[0265]第二焊料層8是通過(guò)上述的第二熔融焊料16的附著工序形成的層。如圖13?圖18所示，該第二焊料層8以圓滑的曲線堆積的形態(tài)形成在形成有電極熔蝕防止層4的電極2上。
[0266]如圖14及圖15所示，焊料層8以給定厚度T設(shè)置在給定厚度的電極熔蝕防止層4上。其形態(tài)為以電極寬度W的中心位置63為基準(zhǔn)左右對(duì)稱(chēng)或點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的半球形狀或圓滑的曲面形狀。符號(hào)61、62是與通過(guò)電極寬度W的中心位置63的直線交差的電極2的邊緣，電極寬度W為該邊緣61、62間的長(zhǎng)度。而且，焊料層8在該邊緣61、62間堆積，以在中心位置63左右對(duì)稱(chēng)或點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的截面形態(tài)及俯視形態(tài)形成。焊料層8的厚度T是從電極熔蝕防止層4的表面至焊料層8的頂部的高度。由于該焊料層8以在中心位置63左右對(duì)稱(chēng)或點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的截面形態(tài)及俯視形態(tài)設(shè)置，因此焊料層8的頂部和中心位置63 —致。另外，在圖14及圖15中，涂覆膜9省略。
[0267]無(wú)論是在按照覆蓋設(shè)置在基體材料I上的電極2的方式設(shè)置焊料層8的情況(圖14(A))下，還是在焊料層8設(shè)于埋入基體材料I的電極2上的情況(圖14(B))下，只要焊料組成和焊接條件相同，就會(huì)以幾乎相同的形狀及相同的厚度T穩(wěn)定且高成品率地設(shè)置焊料層8。另外，無(wú)論是設(shè)置在俯視為圓形形狀的電極2上的情況(圖15(A))下，還是設(shè)置在俯視為矩形形狀(長(zhǎng)方形、正方形、菱形等)電極2上的情況(圖15(B))下，焊料層8都以俯視的電極2的中心位置63對(duì)稱(chēng)被設(shè)置。例如，在圖15(A)中，表示圓形形狀的電極2的直徑的直線通過(guò)中心位置63，焊料層8以該中心位置63點(diǎn)對(duì)稱(chēng)地設(shè)置。另外，在圖15(B)中，長(zhǎng)方形的電極2的對(duì)角線也通過(guò)中心位置63，焊料層8以該中心位置63點(diǎn)對(duì)稱(chēng)地設(shè)置。
[0268]圖16是示出設(shè)在電極熔蝕防止層4上的焊料層8的形態(tài)的一例的掃描隧道顯微鏡的圖像，圖17是示出設(shè)在電極熔蝕防止層4上的焊料層8的截面形態(tài)的一例的掃描電子顯微鏡照片。如上述例子所示，焊料層8以圓滑的曲線堆積的形態(tài)形成在形成有電極熔蝕防止層4的電極2上。
[0269]這樣的焊料層8的形態(tài)是作為通過(guò)上述本發(fā)明的制造方法制造的結(jié)果獲得的形態(tài)，推測(cè)這是由于:(i)使精煉處理后的第一熔融焊料5a附著在用含有機(jī)脂肪酸溶液處理過(guò)的電極2上，可均勻且無(wú)龜裂地設(shè)置厚度至少在0.5 μ m以上且3 μ m以下、平均厚度為Iμ m以上且2 μ m以下的電極熔蝕防止層4 ； (ii)將電極2降至低于第一熔融焊料5a的熔點(diǎn)，使厚度至少在0.5μπι以上且3μπι以下，平均厚度為Ιμπι以上且2μπι以下的電極熔蝕防止層4進(jìn)一步穩(wěn)定化、均勻且無(wú)龜裂；(iii)使第二熔融焊料16 (優(yōu)選精煉處理過(guò)的焊料)附著在用含有機(jī)脂肪酸溶液處理過(guò)的電極熔蝕防止層4上。該現(xiàn)象被認(rèn)為是，粘度低且圓滑的第二熔融焊料16容易在潤(rùn)濕性好的電極熔蝕防止層4上潤(rùn)濕擴(kuò)展，且在表面張力作用下而堆積在該電極熔蝕防止層4上。而且，該堆積的焊料層8形成為均勻且可靠性高的焊料層。
[0270]第一熔融焊料5a和第二熔融焊料16的粘度可通過(guò)上述的精煉處理來(lái)控制。例如，各熔融焊料具有任意的粘度，但在本發(fā)明中，通過(guò)精煉處理，能夠使第一熔融焊料5a的粘度在0.002Pa.s以上且0.004Pa.s以下的范圍內(nèi)，并能夠使第二熔融焊料16的粘度在0.002Pa*s以上且0.008Pa*s以下的范圍內(nèi)。通過(guò)使第一熔融焊料5a的粘度處于上述范圍內(nèi)，能夠在以微細(xì)圖案形成的各電極2上遍布地附著第一熔融焊料5a，進(jìn)而，能夠容易地除去該第一熔融焊料5a。其結(jié)果，能夠在以微細(xì)圖案形成的各電極2上遍布地設(shè)置電極熔蝕防止層4，從而能夠防止電極的熔蝕。
[0271]另外，通過(guò)將第二熔融焊料16的粘度設(shè)置在上述范圍內(nèi)，能夠使顯示上述寬范圍的粘度的第二熔融焊料16與使第一熔融焊料5a同電極2接觸而形成了電極熔蝕防止層4的部件10接觸。這樣的第二熔融焊料16由于包含通用的熔融無(wú)鉛焊料，因此，能夠通過(guò)熔融廉價(jià)的焊料而得到的熔融焊料進(jìn)行焊接，即使在該情況下，也能夠防止電極的熔蝕。
[0272]如后述的實(shí)施例中所述，根據(jù)有無(wú)精煉處理或根據(jù)其處理時(shí)間，能夠進(jìn)一步減少焊料中的氧化物或雜質(zhì)等，進(jìn)而降低熔融焊料的粘度。例如，熔點(diǎn)約217°C的未精煉的熔融焊料的粘度在250°C下為0.007Pa.s時(shí)，進(jìn)行精煉處理，進(jìn)而依次延長(zhǎng)其處理時(shí)間，由此能夠?qū)?50°C下的熔融焊料的粘度降低至0.004Pa.s — 0.002Pa.S。這樣的粘度降低是因?yàn)楹噶现兴难趸锘螂s質(zhì)的量減少，這樣的氧化物或雜質(zhì)的量減少由圖20的結(jié)果可明確得知。另外，如后述的實(shí)施例等中所說(shuō)明，氧化物及雜質(zhì)的量的降低提高了焊料潤(rùn)濕性。通過(guò)這樣操作，即使是對(duì)微細(xì)的電極圖案的焊接，也能夠通過(guò)無(wú)橋的方式以上述圓滑的曲線且堆積的形態(tài)均勻且高成品率地形成給定厚度的焊料層8。
[0273]另外，圖23是示出電極上設(shè)有焊料層的現(xiàn)有例的照片。這樣，在不使用本發(fā)明的制造方法的情況下，有時(shí)焊料層的厚度不均勻，進(jìn)而也會(huì)形成橋。
[0274]如后述的實(shí)施例所示，在銅電極的寬度W為60 μ m的情況下，能夠在平均厚度約
Iμ m的電極熔蝕防止層4上形成厚度T約為25 μ m的焊料層8 ;在銅電極的寬度W為30 μ m的情況下，能夠在平均厚度約I μ m的電極熔蝕防止層4上形成厚度T約為15 μ m的焊料層8 ;在銅電極的寬度W為15 μ m的情況下，能夠在平均厚度約I μ m的電極熔蝕防止層4上形成厚度T約為ΙΟμπι的焊料層8。因此，可在[焊料層8的厚度T]/[銅電極的寬度W]=0.3以上且0.7以下的范圍內(nèi)形成。
[0275]<含有機(jī)脂肪酸溶液的接觸工序>
[0276]該接觸工序在第二熔融焊料16的附著工序之后，是使第二熔融焊料16與第三含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體接觸的工序。例如，如圖11所示，該接觸工序在浸潰于第二熔融焊料16之后直接拉起的情況下，對(duì)拉起后的部件實(shí)施噴射第三含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體(未圖示)。另一方面，該接觸工序例如如圖12所示，在浸潰于第二熔融焊料16后，在與含有機(jī)脂肪酸溶液18接觸的情況下，該接觸工序是這里所說(shuō)的接觸工序。
[0277]在第二熔融焊料16的附著工序之后，第三含有機(jī)脂肪酸溶液向部件20的接觸例如如圖12所示，可以將部件20浸潰在第三含有機(jī)脂肪酸溶液18中，也可以例如如圖3(B)及圖4(B)所示，使第三含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體從噴嘴向部件20噴射使其接觸。噴射的第三含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體可以為含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣，也可以為氮?dú)夂涂諝獾幕旌蠚怏w。在混合氣體的情況下，優(yōu)選至少第二焊料層8上遍布地附著含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣的程度的混合量。
[0278]這里所使用的第三含有機(jī)脂肪酸溶液可優(yōu)選使用與在附著第一熔融焊料5a之前接觸的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a相同的溶液。另外，在此省略其說(shuō)明。
[0279]通過(guò)該接觸工序，在第二熔融焊料16或凝固有該第二熔融焊料16的第二焊料層8的表面形成用于防止氧化或污染的有機(jī)脂肪酸的涂覆膜9。其結(jié)果，不用對(duì)設(shè)有第二焊料層8的部件20立即進(jìn)行處理，就能夠進(jìn)行保管或流通。另外，即使在保管或流通后供于安裝部件的安裝工序，也不會(huì)損害電子部件的連接構(gòu)造的可靠性，從而能夠制造可提供高品質(zhì)的連接構(gòu)造的部件20。
[0280](其它)
[0281]與第三含有機(jī)脂肪酸溶液接觸后的部件20也可以通過(guò)從噴嘴噴射的空氣或非活性氣體等對(duì)該第三含有機(jī)脂肪酸溶液進(jìn)行排液。通過(guò)這樣的排液，可除去附著在部件2上的過(guò)剩的第三含有機(jī)脂肪酸溶液。
[0282]另外，也可以除去附著的第三含有機(jī)脂肪酸溶液。第三含有機(jī)脂肪酸溶液的除去可通過(guò)在通常使用的有機(jī)系清洗劑、堿性清洗劑等無(wú)機(jī)系清洗劑中浸潰或噴淋清洗等來(lái)進(jìn)行。此時(shí)，也可以是組合使用了超聲波的超聲波清洗。利用清洗溶劑除去第三含有機(jī)脂肪酸溶液后，可以進(jìn)行如純水清洗這樣的對(duì)安裝基板通常進(jìn)行的各種處理。
[0283][部件]
[0284]如圖13?圖19所示，本發(fā)明的部件20、30、40是通過(guò)上述本發(fā)明的部件的制造方法制造的部件。而且，具備多個(gè)設(shè)有焊料層8的電極2，在該焊料層8和電極2之間形成有電極熔蝕防止層4。此外，該焊料層8以圓滑的曲線、堆積的形態(tài)形成在形成有電極熔蝕防止層4的電極2上。另外，優(yōu)選在焊料層8上設(shè)有有機(jī)脂肪酸的涂覆膜9。
[0285]作為部件的例子，包含圖13所示的印刷基板等基板、圖18所示的芯片電容器、圖19 (A)所不的 LGA (Land grid array)、圖 19 (B)所不的 BGA (Ball Grid Array)等電子部件。作為基板20，可舉出印刷基板、晶片及柔性基板等各種基板。特別是晶片，由于其電極寬度及間距狹窄，因此，特別優(yōu)選使用本發(fā)明的制造方法，并能夠在狹小間距的微細(xì)電極上高精度地設(shè)置焊料層8。另外，在設(shè)置較大的電子部件的印刷基板及柔性基板的情況下，也能夠保持在凈化了該焊料層8的表面的狀態(tài)或通過(guò)之后的工序進(jìn)行處理，因此，能夠制成具有可靠性的基板使用。
[0286]另外，作為電子部件30、40，可舉出半導(dǎo)體芯片、半導(dǎo)體模塊、IC芯片、IC模塊、電介質(zhì)芯片、電介質(zhì)模塊、電阻芯片、電阻模塊等等。
[0287]根據(jù)這樣的基板及電子部件，即使通過(guò)之后的回流焊爐或燒結(jié)爐等進(jìn)行加熱，也可阻止在電極熔蝕防止層4上電極2的熔蝕。其結(jié)果，經(jīng)過(guò)各種工序進(jìn)行的電子部件的安裝工序中，電連接部(電極部)的可靠性不會(huì)降低，而且，能夠以高成品率進(jìn)行制造，因此，能夠提供低成本且可靠性高的基板及電子部件。
[0288]實(shí)施例
[0289]下面，舉出實(shí)施例和比較例，更具體地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
[0290][實(shí)施例1]
[0291]作為一例，準(zhǔn)備在長(zhǎng)IOOmmX寬IOOmm的印刷基板I上形成有寬度W為50 μ m、厚度為20 μ m的銅布線圖案的基板10’(參照例如圖3(A))。該基板10’在銅布線圖案中，僅作為電子部件的安裝部分的寬度W為50 μ m的銅電極2大部分露出，其它的銅布線圖案被
絕緣層覆蓋。
[0292]作為對(duì)銅電極2預(yù)噴射的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a，準(zhǔn)備了在不含鎳鹽及鈷鹽等金屬鹽及抗氧劑等的酯類(lèi)合成油中含有10質(zhì)量％棕櫚酸的含有機(jī)脂肪酸溶液。將該第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a的溫度控制在150°C。使用的第一熔融焊料5a如下進(jìn)行準(zhǔn)備，即，使用N1:0.05質(zhì)量％、Ge:0.005質(zhì)量％、Ag:3質(zhì)量％、Cu:0.5質(zhì)量％、余量由Sn組成的5元系無(wú)鉛焊料(熔點(diǎn):約217°C)，將該焊料與上述第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a在相同的含有機(jī)脂肪酸溶液中于250°C的條件下劇烈攪拌來(lái)進(jìn)行精煉。所準(zhǔn)備的第一熔融焊料5a的粘度在250°C下為 0.0035Pa.S。
[0293]將準(zhǔn)備的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a加熱至150°C后對(duì)基板10’進(jìn)行噴射，在銅電極2上設(shè)置了有機(jī)脂肪酸涂覆膜3 (例如參照?qǐng)D3 (B))。該有機(jī)脂肪酸涂覆膜3是作為用第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a對(duì)銅表面進(jìn)行凈化的結(jié)果而附著的。接著，將所準(zhǔn)備的第一熔融焊料5a的液流(250°C )向經(jīng)過(guò)了涂敷處理的基板10’噴射(例如參照?qǐng)D3(C))。噴涂有第一熔融焊料5a的銅電極2上成為了第一熔融焊料5a附著堆積的狀態(tài)(例如參照?qǐng)D3 (D))。
[0294]接著，除去了銅電極上堆積的過(guò)剩的第一熔融焊料5a(例如參照?qǐng)D3(E))。其除去方法為:使用噴射噴嘴13，從噴射噴嘴13將與上述的第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a相同組成的第二含有機(jī)脂肪酸溶液6a加熱至250°C后進(jìn)行噴射。將第一熔融焊料5a噴射在銅電極上之后，用第二含有機(jī)脂肪酸溶液6a除去了剩余焊料，之后，對(duì)部件噴涂氣流并將第一熔融焊料5a驟冷至低于其熔點(diǎn)的200°C的時(shí)間總共為10秒鐘。其結(jié)果，得到了圖3(F)所示形態(tài)的部件10A。該部件IOA在銅電極2上依次設(shè)置了電極熔蝕防止層4、焊料層(在除去后殘留的焊料層，未圖示)、涂覆膜6。
[0295]這樣，獲得了形成有電極熔蝕防止層6的實(shí)施例1的部件10A。對(duì)其截面用電子顯微鏡進(jìn)行觀察時(shí)，可確認(rèn)在部件IOA所具有的銅電極2上以厚度1.5 μ m左右設(shè)有沒(méi)有龜裂的電極熔蝕防止層4，并確認(rèn)了在該電極熔蝕防止層4上附著了厚度I μ m左右的第一焊料層5，該第一焊料層5上較薄地附著了涂覆膜6。將上述制造條件和結(jié)果示于表1，將評(píng)價(jià)結(jié)果不于表2。
[0296][實(shí)施例2]
[0297]將實(shí)施例1獲得的部件IOA浸潰(浸入)于裝滿(mǎn)250°C的第二熔融焊料16的焊料槽。作為第二熔融焊料16，使用的是Ag:3質(zhì)量％、Cu:0.5質(zhì)量％、余量由Sn組成的3元系無(wú)鉛焊料。基板浸潰于焊料槽中的時(shí)間總共為10秒鐘。將上述制造條件和結(jié)果示于表1，將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
[0298]這樣，獲得了設(shè)有第二焊料層8的實(shí)施例2的基板(本發(fā)明的部件)。對(duì)其截面用電子顯微鏡觀察時(shí)，在寬度W為50 μ m的銅電極2上設(shè)置了厚度約為1.5 μ m的沒(méi)有龜裂的電極熔蝕防止層4，該電極熔蝕防止層4上設(shè)置了厚度T為20 μ m的第二焊料層8。
[0299]將獲得的基板(例如參照?qǐng)D13)的第二焊料層8的截面的掃描電子顯微鏡照片形態(tài)示于圖21 (C)。從圖21 (C)所示的截面照片看，對(duì)CuNiSn金屬間化合物層4的厚度用掃描電子顯微鏡照片進(jìn)行測(cè)定可知，以約1.5μπι的厚度均勻地形成了 CuNiSn金屬間化合物層4。另外，對(duì)基板的各部分的電極的截面進(jìn)行觀察可知，最先進(jìn)入焊料槽的部分的電極和最后進(jìn)入焊料槽的部分的電極在電極熔蝕方面沒(méi)有大的差別。另外，圖21 (D)為在150°C下進(jìn)行了 240小時(shí)蝕刻后的第二焊料層8的截面的掃描電子顯微鏡照片形態(tài)。未產(chǎn)生孔隙等不良情況。另外，對(duì)其截面用X射線微量分析器(EPMA)的元素映射進(jìn)行評(píng)價(jià)，示于圖22。
[0300][實(shí)施例3]
[0301]在實(shí)施例1中，將第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a所含有的棕櫚酸含量設(shè)為15質(zhì)量％，且加熱到250°C后向電極噴射。在堆積在銅電極上的過(guò)剩的第一熔融焊料5a的除去工序中，將基板10置于255°C的第二含有機(jī)脂肪酸溶液6b的蒸氣氛圍下，在該氛圍下，從噴射噴嘴13噴射加熱至255°C的氮?dú)?參照?qǐng)D4(E))。該第二含有機(jī)脂肪酸溶液6b是將與第一含有機(jī)脂肪酸溶液3a相同的含有機(jī)脂肪酸溶液制成255°C的蒸氣后使用。其結(jié)果，獲得了圖4(F)所示形態(tài)的基板10B。需要說(shuō)明的是，該基板IOB在銅電極2上依次設(shè)置了電極熔蝕防止層4、焊料層(除去后殘留的焊料層，未圖示)、涂覆膜6。將上述制造條件和結(jié)果示于表I，將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
[0302]這樣，獲得了形成有電極熔蝕防止層6的實(shí)施例3的基板10B。對(duì)其截面用電子顯微鏡進(jìn)行觀察時(shí)，確認(rèn)了在基板IOB所具有的銅電極2上設(shè)置了厚度約1.5 μ m的電極熔蝕防止層4，在該電極熔蝕防止層4上附著了厚度0.5 μ m左右的第一焊料層5，在該第一焊料層5上薄薄地附著了涂覆膜6。另外，由于在255°C的溫度下進(jìn)行了除去，因此，能夠使電極熔蝕防止層4上殘留的剩余焊料的量為最小限度。
[0303][實(shí)施例4]
[0304]將實(shí)施例3中獲得的基板IOB浸潰(浸入)于充滿(mǎn)250°C的第二熔融焊料16的焊料槽中。作為第二熔融焊料16，使用的是Ag:3質(zhì)量％、Cu:0.5質(zhì)量％、余量由Sn組成的3元系無(wú)鉛焊料?；褰⒂诤噶喜壑械臅r(shí)間總共為10秒鐘。將上述制造條件和結(jié)果示于表I，將評(píng)價(jià)結(jié)果不于表2。
[0305]這樣，獲得了設(shè)有第二焊料層8的實(shí)施例4的基板(本發(fā)明的部件)。對(duì)其截面用電子顯微鏡觀察可知，在寬度W為50 μ m的銅電極2上設(shè)置了厚度約1.5 μ m的電極熔蝕防止層4，在該電極熔蝕防止層4上設(shè)置了厚度T為約20 μ m的第二焊料層8。需要說(shuō)明的是，與實(shí)施例2同樣地，對(duì)所獲得的基板(例如參照?qǐng)D13)的第二焊料層8的截面的掃描電子顯微鏡照片形態(tài)進(jìn)行了觀察。得到與實(shí)施例2相同的結(jié)果，電極熔蝕防止層4以1.5μπι的厚度均勻地形成，在150°C下蝕刻240小時(shí)后的第二焊料層8的截面也未產(chǎn)生孔隙等不良情況。
[0306][實(shí)施例5?10]
[0307]與上述的實(shí)施例1?4同樣地，制造了實(shí)施例5?10的部件。將其制造條件和結(jié)果示于表1，將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。在任一種情況下，均確認(rèn)了電極熔蝕的抑制。
[0308][比較例I]
[0309]在實(shí)施例1中，作為第一熔融焊料5a的焊料材料，使用的是Ag:3質(zhì)量％、Cu:0.5質(zhì)量％、余量由Sn組成的3元系無(wú)鉛焊料，除此之外，與實(shí)施例1同樣地得到了比較例I的基板。與實(shí)施例1同樣地，從截面的掃描電子顯微鏡照片來(lái)看，不存在CuNiSn金屬間化合物層(參照?qǐng)D21 (A))，在銅電極2上形成CuSn金屬間化合物層，確認(rèn)了較大的電極熔蝕。另外，圖21⑶為在150°C下進(jìn)行了 240小時(shí)蝕刻后的焊料層8的截面的掃描電子顯微鏡照片形態(tài)。產(chǎn)生了孔隙等不良情況。
【權(quán)利要求】
1.一種部件的制造方法，該方法具備: 準(zhǔn)備具有被焊接的電極的部件的工序； 使第一含有機(jī)脂肪酸溶液與所述電極接觸的工序； 使第一熔融焊料與所述電極接觸，在該電極上附著該第一熔融焊料的工序； 朝向所附著的所述第一熔融焊料噴射氣流或液流，除去附著在所述電極上的第一熔融焊料中過(guò)剩的第一熔融焊料的工序；以及 將除去了所述過(guò)剩的第一熔融焊料的所述電極降至低于所述第一熔融焊料的熔點(diǎn)的工序， 其中，在所述第一熔融焊料的附著工序中， 所述第一熔融焊料包含下述成分:該成分與所述電極所包含的成分化合，從而在該電極的表面形成由金屬間化合物層構(gòu)成的電極熔蝕防止層， 一邊使所述部件移動(dòng)一邊使所述第一熔融焊料的液流與所述電極碰撞或包裹所述電極，從而進(jìn)行所述第一熔融焊料與所述電極的接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件的制造方法，其中，所述第一熔融焊料與所述電極的接觸如下進(jìn)行:一邊使所述部件沿上下方向移動(dòng)，一邊使由重力加速后的所述第一熔融焊料的液流或由泵加壓后的所述第一熔融焊料液流以與所述上下方向垂直或基本垂直的角度與所述部件碰撞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的部件的制造方法，其中，所述第一熔融焊料與所述電極的接觸如下進(jìn)行:一邊使所述部件沿橫向移動(dòng)，一邊使所述第一熔融焊料的液流從所述部件的上方朝向該部件以給定的角度碰撞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的部件的制造方法，其中，所述第一熔融焊料與所述電極的接觸如下進(jìn)行:在使所述部件沿上下方向移動(dòng)并浸潰于充滿(mǎn)所述第一熔融焊料的焊料槽中之后拉起的過(guò)程中，使該部件通過(guò)配置于所述第一熔融焊料的液面的縫隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的部件的制造方法，其中，在將所述電極降至低于所述第一熔融焊料的熔點(diǎn)的工序之后，進(jìn)一步具備下述工序:使與所述第一熔融焊料相同的熔融焊料或不同的熔融焊料和所述部件接觸，使第二熔融焊料附著在所述電極上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的部件的制造方法，其中，所述第二熔融焊料不含構(gòu)成所述電極熔蝕防止層的成分中產(chǎn)生電極熔蝕防止能力的成分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的部件的制造方法，其中，在所述第一熔融焊料的附著工序中，在含有機(jī)脂肪酸溶液的蒸氣氛圍中進(jìn)行所述第一熔融焊料與所述電極的接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的部件的制造方法，其中，所述第一熔融焊料的粘度為0.002Pa.s以上且0.004Pa.s以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的部件的制造方法，其中，所述第二熔融焊料的粘度為0.002Pa.s 以上且 0.008Pa.s 以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求5~9中任一項(xiàng)所述的部件的制造方法，其中，將所述第一熔融焊料及所述第二熔融焊料與含有機(jī)脂肪酸溶液混合處理后使用。
11.根據(jù)權(quán)利要求5~10中任一項(xiàng)所述的部件的制造方法，其中，在所述第二熔融焊料的附著工序之后，還具備使第三含有機(jī)脂肪酸溶液的氣體或液體與所述第二熔融焊料接觸的工序。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~11中任一項(xiàng)所述的部件的制造方法，其中，所述部件為選自具有微細(xì)的布線圖案的印刷基板、晶片及柔性基板中的任意部件，或者是選自芯片、電阻、電容器及濾波器中的任意部件。
13.一種部件，其是通過(guò)權(quán)利要求1~12中任一項(xiàng)所述的部件的制造方法制造而得到的，該部件具備多個(gè)設(shè)有焊料層的電極，在所述焊料層和所述電極之間形成有厚度0.5 μ m以上且3μπι以下的電極熔蝕防止層，所述焊料層的焊接形態(tài)是以所述電極的中心位置對(duì)稱(chēng)的半球形狀或曲面形狀·。
【文檔編號(hào)】B23K1/20GK103717340SQ201280004499
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月2日
【發(fā)明者】谷黑克守, 渡邊源蔵 申請(qǐng)人:株式會(huì)社谷黑組