半田付け方法及び半田付け装置
【課題】 水素ラジカル雰囲気を使用せずに半田の還元を行うことができ、かつボイドを溶融半田中から追い出す。
【解決手段】 圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中において、半田６とこの半田によって半田付けされる基板２とＩＣ４を加熱して、半田を溶融させる。この溶融状態で、前記圧力をほぼ大気圧から減圧する。次に、前記ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気に戻す。この圧力変化後に、ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中で基板とＩＣと半田とを冷却する。
【解決手段】 圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中において、半田６とこの半田によって半田付けされる基板２とＩＣ４を加熱して、半田を溶融させる。この溶融状態で、前記圧力をほぼ大気圧から減圧する。次に、前記ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気に戻す。この圧力変化後に、ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中で基板とＩＣと半田とを冷却する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田付け方法及び半田付け装置に関し、特に、半田付け時に半田内に形成される空隙を減少させるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数、例えば２つの接合対象物を半田接合することがある。例えば半導体装置のような電気素子と、この電気素子に対する放熱板とを、電気素子からの放熱を目的として、半田接合することがある。このような半田接合は、例えば放熱板の接合面に半田を配置し、その半田の上に電気素子を配置し、加熱することによって半田を溶融させ、その後に冷却することによって溶融された半田を凝固させて、電気素子と放熱板とを半田接合する。しかし、このような半田接合では、凝固後の半田内部に多数の空隙が存在することがある。この空隙が熱伝導率を低下させる。接合後の半田内の空隙を減少させるための技術が、例えば特許文献1に開示されている。
【０００３】
特許文献１の技術では、内部の温度及び圧力を調整可能な半田付け装置内に、接合対象物をそれらの間に半田を挿入した状態で配置する。半田付け装置内を真空に近い低圧で、半田付け装置内の温度を上昇させることによって、半田を溶融し、その後に半田付け装置内の温度を低下させて、半田付けする。半田の溶融後に、半田付け装置内の圧力を大気圧まで上昇させて、半田内に形成されている空隙（ボイド）を押しつぶす。なお、半導体素子やＩＣチップと基板上の所定の配線パターンとを半田接合する場合にも同様に行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１４０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記文献の技術では、半田が溶融した状態において、半田付け装置内の圧力を上昇させることによって、ボイドをつぶそうとしている。そのため、半田の溶融を低圧の状態で行っている。しかし、真空に近い圧力において、半田を加熱溶融すると、半田の還元が不十分で、半田の濡れ不良が発生する。この点を改善するため、上記の文献１では、真空に近い圧力において、水素ラジカルの雰囲気として、半田の還元を行っている。
【０００６】
本発明は、水素ラジカル雰囲気を使用せずに、半田の還元を行うことができ、かつボイドを溶融半田中から追い出すことができる半田付け方法及び半田付け装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による半田付け方法では、溶融過程として、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中において、半田とこの半田によって半田付けされる被半田付け体とを備える半田付け処理物を加熱して、前記半田を溶融させることが行われる。前記半田の溶融状態において、圧力変化過程として、前記圧力を前記ほぼ大気圧から減圧し、その後に前記ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気に戻すことが行われる。この圧力変化過程の後に、前記ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気において冷却過程として、前記半田付け処理物を冷却することが行われる。
【０００８】
この半田付け方法では、半田が溶融した後に、圧力が大気圧から減圧されるので、半田の溶融中にその内部に発生したボイドが膨張し、溶融中の半田から抜ける。これによって、半田中から大部分のボイドが抜けるが、もし、わずかなボイドが半田中に残存したとしても、圧力が再び大気圧に近い状態に戻されるので、残存したボイドが圧縮され、固化した後に残ったボイドは、ごくわずかな体積しか持たない。しかも、半田の溶融は、ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気で行われているので、半田の濡れも充分である。
【０００９】
この半田付け方法では、前記圧力変化過程を複数回にわたって繰り返すことができる。このように圧力変化過程を複数回、繰り返すことによって、確実に半田中に残存するボイドを減少させることができる。
【００１０】
本発明の一態様による半田付け装置は、半田付け処理物が、順に移動可能な加熱チャンバと冷却チャンバとを備えている。加熱チャンバと冷却チャンバとは、仕切り手段が設けられ、一方の雰囲気が他方の雰囲気に影響されないようにすることが望ましい。半田付け処理物は、半田と、この半田によって半田付けされる被半田付け体とを、備えている。この半田付け処理物は、加熱チャンバから冷却チャンバに移動する。前記加熱チャンバは、前記半田が溶融する温度に加熱する加熱手段を、備えている。この加熱手段による加熱状態において圧力調整手段が前記加熱チャンバの圧力を変化させる。すなわち、前記加熱チャンバを、その圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気とし、その後に前記加熱チャンバを減圧し、再びほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気とする。前記冷却チャンバは、前記半田付け処理物を冷却する冷却手段を有している。
【００１１】
このように構成された半田付け装置では、加熱チャンバに半田付け処理物が存在する状態において、上記の半田付け方法について説明したのと同様にして、半田付け処理物の加熱、圧力変化に伴って、ボイドの溶融半田からの放出が行われ、冷却チャンバにおいて半田の固化が行われる。
【００１２】
この半田付け装置において、前記加熱チャンバの前に、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気の状態と、大気状態とに、切換可能な前側ロードロックチャンバを、前記冷却チャンバの後ろに、圧力がほぼ大気圧の還元性雰囲気または不活性雰囲気の状態と、大気状態とに、切換可能な後ろ側ロードロックチャンバをそれぞれ設けることが望ましい。
【００１３】
このように構成することによって、或る半田付け処理物を加熱チャンバ及び冷却チャンバによって半田付けしている間に、別の半田付け処理物を前側チャンバにおいて圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中において置けるので、或る半田付け処理物の処理が終了すると、別の半田付け処理物を前側チャンバから加熱チャンバに送ることによって、直ちに別の半田付け処理物の半田付け処理を開始することができる。すなわち、加熱チャンバにおいて、その内部を排気し、その後に、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気に置換する必要がなく、半田付け処理を高速化できる。同様に、冷却チャンバで冷却された半田付け処理物は、後側ロードロックチャンバに送られた後に、圧力がほぼ大気圧の還元性ガスまたは不活性ガスを排気し、その後に大気状態に戻すことができる。従って、冷却チャンバにおいて、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気ガスまたは不活性雰囲気ガスを排気し、その後に大気状態に戻す作業が不要で、半田付け処理を高速化できる。
【００１４】
本発明の別の態様の半田付け装置は、圧力がほぼ大気圧である還元雰囲気または不活性雰囲気のチャンバを有している。このチャンバ内に、半田とこの半田によって半田付けされる被半田付け体とを備える半田付け処理物が搬送される搬送経路が設けられている。 前記搬送経路の中途に加熱手段が設けられ、前記被半田付け処理物を前記半田の溶融温度に加熱する。この加熱手段による加熱状態において、前記半田付け処理物の周囲の圧力を減少させ、その後に前記チャンバ内の圧力に戻す圧力変更手段が設けられている。この圧力変更手段としては、排気手段に接続された別のチャンバを上記チャンバ内の加熱手段中の半田付け処理物を内部に収容可能に設け、この別のチャンバ内に半田付け処理物が収容された状態で、別のチャンバ内を排気するものを使用することができる。前記加熱手段よりも後方の搬送経路において、前記半田付け処理物を冷却する冷却手段が設けられている。
【００１５】
この半田付け装置においても、上記の半田付け方法について説明したのと同様にして、半田付け処理物の加熱、圧力変化に伴うボイドの溶融半田からの放出、半田の固化が行われる。しかも、この半田付け処理は、１つのチャンバ内において行われる。
【００１６】
この半田付け装置において、前記チャンバの前後に、圧力がほぼ大気圧の不活性雰囲気の状態と、大気状態とに、切換可能なロードロックチャンバをそれぞれ設けることもできる。
【００１７】
このように構成することによって、或る半田付け処理物をチャンバによって半田付けしている間に、別の半田付け処理物をチャンバの前側にある別のロードロックチャンバにおいて圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中において置けるので、或る半田付け処理物の処理が終了すると、別の半田付け処理物を前側の別のロードロックチャンバからチャンバに送ることによって、直ちに別の半田付け処理物の半田付け処理を開始することができる。すなわち、チャンバにおいて、その内部を排気し、その後に、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気に置換する必要がなく、半田付け処理を高速化できる。同様に、チャンバで冷却された半田付け処理物は、後側の別のロードロックチャンバに送られた後に、圧力がほぼ大気圧の還元性ガスまたは不活性ガスを排気し、その後に大気状態に戻すことができる。従って、チャンバにおいて、圧力がほぼ大気圧の還元性ガスまたは不活性ガスを排気し、その後に大気状態に戻す作業が不要で、半田付け処理を高速化できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、半田の濡れを良好にすることができる上に、ボイドを溶融半田中から確実に追い出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第１の実施形態の半田付け装置は、半田付け処理物１として、例えば図３（ａ）に示すように、セラミック基板２とＩＣチップ４とを使用し、セラミック基板２上の所定の配線パターン上に半田６を挟んでＩＣチップ４を配置してある。この半田付け処理物１が、半田付け装置内を通過していく間に、半田６の溶融及び固化が行われ、セラミック基板２とＩＣチップ４とが半田付けされる。セラミック基板２とＩＣチップ４とが、被半田付け体である。
【００２０】
この半田付け装置は、図２に示すように、前側ロードロックチャンバ１０、予熱チャンバ１２、加熱チャンバ１４、冷却チャンバ１６及び後ろ側ロードロックチャンバ１８を有している。これらは、上記の順に配置され、それぞれの間にはゲート２０が配置されている。図示していないが、ロードロックチャンバ１０、予熱チャンバ１２、加熱チャンバ１４、冷却チャンバ１６及びロードロックチャンバ１８間を、半田付け処理物１を搬送するための搬送手段が設けられ、図２に矢印で示す搬送経路に沿って半田付け処理物１が搬送される。
【００２１】
ロードロックチャンバ１０には、外部と内部とを遮断するゲート２２も設けられており、予熱チャンバ１２との境界のゲート２０を閉じた状態で、半田付け処理物１が導入され、真空ポンプ２４によって真空、例えば約１３３Ｐａ以下まで排気され、ガス供給源２６から不活性ガス、例えば窒素ガスまたは還元性ガス、例えば水素ガスが供給され、ロードロックチャンバ１０の圧力は、ほぼ大気圧とされる。なお、ロードロックチャンバ１０内の温度は室温である。
【００２２】
予熱チャンバ１２内に半田付け処理物１が存在しない状態において、予熱チャンバ１２とロードロックチャンバ１０との間のゲート２０が開かれ、半田付け処理物１が予熱チャンバ１２に搬送される。その後、このゲート２０は閉じられる。予熱チャンバ１２内は、予め真空ポンプ２４及びガス供給源２６によって、窒素ガスまたは水素ガスが充填され、その圧力はほぼ大気圧とされている。予熱チャンバ１２内には、予熱手段、例えば予熱ヒータ２８が設置されており、これによって、予熱チャンバ１２内の温度は、半田６の溶融温度よりわずかに低い温度とされている。従って、室温であるロードロックチャンバ１０から搬送された半田付け処理物１の温度は、半田６の溶融温度付近まで、予熱チャンバ１２によって上昇させられる。
【００２３】
予熱チャンバ１２によって半田付け処理物１の温度が上昇させられ、かつ加熱チャンバ１４内に半田付け処理物１が存在しない状態において、予熱チャンバ１２と加熱チャンバ１４との間のゲート２０が開かれ、半田付け処理物１が加熱チャンバ１４に搬送される。その後、ゲート２０は閉じられる。加熱チャンバ１４は、予め真空ポンプ２４及びガス供給源２６によって、窒素ガスまたは水素ガスが充填され、その圧力はほぼ大気圧とされている。さらに、加熱チャンバ１４内には、加熱手段、例えば加熱ヒータ３０が設置されており、これによって、加熱チャンバ１４内の温度は、半田６の溶融温度以上の温度とされている。
【００２４】
窒素ガス雰囲気または水素ガス雰囲気中において、半田６は溶融されるので、半田６の濡れが充分に確保される。このように半田６が溶融した状態において、真空ポンプ２４を作動させて、加熱チャンバ１４内の圧力を真空状態、例えば約１３３Ｐａ以下の真空状態にする。即ち、加熱チャンバ１４が大きく減圧される。図３（ａ）に示すように、溶融された半田６内に形成されていたボイド３２は、減圧によって同図（ｂ）に示すように膨張し、ＩＣチップ４を押し上げて、半田６から放出される。なお、ほぼ大気圧から約１３３Ｐａ以下の真空状態に減圧することによって、ボイド３２の体積は、約7００乃至８００倍に膨張する。
【００２５】
加熱チャンバ１４内の圧力がほぼ真空状態とされると、ガス供給源２６から再び窒素ガスまたは水素ガスが供給され、加熱チャンバ１４の圧力は再びほぼ大気圧とされる。これによって、溶融された半田６内に残存していたボイド３２は無視することができる程度の容積まで大きく圧縮される。
【００２６】
このように圧力を、ほぼ大気圧から真空とする過程が複数回、例えば２回繰り返される。これによって、溶融半田中のボイドは、膨張、圧縮を複数回にわたって繰り返し、その結果、図３（ｃ）に示すように、溶融された半田６中には、ボイド３２は存在しなくなる。即ち、ボイド３２が溶融された半田６中から抜かれる。
【００２７】
上記のようにして、ボイド３２を抜いた後であって、冷却チャンバ１６内に半田付け処理物１が存在しない状態において、冷却チャンバ１６と加熱チャンバ１４との間のゲート２０が開かれて、半田付け処理物１が冷却チャンバ１６に搬送される。その後、ゲート２０は閉じられる。冷却チャンバ１６内には、水素ガス、または窒素ガスが充填され、その圧力は、ほぼ大気圧とされている。この冷却チャンバ１６内には、冷却手段、例えば冷却盤３４が配置されている。この冷却盤３４は、半田付け処理物１に接触して、半田付け処理物１を例えば常温まで冷却し、溶融している半田を固化させる。冷却盤３４としては、例えば水冷式のものを使用することができる。
【００２８】
このように冷却が終了した後で、ロードロックチャンバ１８内に半田付け処理物１が存在しない状態において、冷却チャンバ１６と冷却チャンバ１４との間のゲート２０が開かれて、半田付け処理物１がロードロックチャンバ１８に搬送される。その後、ゲート２０が閉じられる。このとき、ロードロックチャンバ１８の外界との間のゲート３６も閉じられている。この状態において、ロードロックチャンバ１８内は、窒素ガスまたは水素ガスが充填され、その圧力はほぼ大気圧とされている。ここで、ゲート３６を開いて、半田付けの終了した半田付け処理物１が取り出される。しかし、ロードロックチャンバ１８内に水素ガスが充填されている場合には、ゲート３６を開く前に、一旦真空排気した後、不活性ガスを導入し、ロードロックチャンバ１８の圧力をほぼ大気圧とする動作が追加される。
【００２９】
半田付け処理物１が半田付け装置において受ける圧力変化と温度変化を、図１に示す。図１から明らかなように、半田付け処理物１は、窒素ガスのような不活性ガス雰囲気または水素ガスのような還元性ガス雰囲気中において、半田６の溶融温度以上の温度に加熱されて、溶融される。半田６の溶融後に、水素ガスまたは窒素ガスが排気されて、真空状態、たとえば約１３３Ｐａ以下とされる。これによって、溶融半田６中のボイドを膨張させて、ボイドを溶融半田６中から抜き、その後に圧力がほぼ大気圧となるまで水素ガスまたは窒素ガスが導入され、溶融半田６中に残ったボイドがある場合、これを無視することができる程度の容積まで大きく圧縮する。再び真空状態とされ、再度大気圧とされる。２回にわたって、大気圧から真空に圧力変化させることを繰り返し、確実にボイドを溶融半田６中から除いた後、還元雰囲気または不活性雰囲気中で冷却される。
【００３０】
この実施の形態では、不活性ガスまたは還元性ガス雰囲気中で半田６を溶融しているので、半田６の濡れが良好である。その後に、減圧することによってボイドを膨張させて、溶融半田６から除去しているが、半田６を溶融する際に、不活性ガスまたは還元性ガスの圧力を大気圧としているので、減圧は、真空状態とすることによって行え、減圧が容易に行える。例えば減圧された状態を大気圧とするならば、半田６を溶融する際には、大気圧よりもかなり大きな圧力に加圧する必要があり、予熱チャンバ１２及び加熱チャンバ１４は大気圧よりも大きな圧力を受けている加圧状態で破壊されないようなかなりの剛性の大きいものとする必要がある。
【００３１】
また、ロードロックチャンバ１０を設けていなければ、例えば予熱チャンバ１２において、真空排気した後、不活性ガスまたは還元性ガスを導入し、その後に予熱ヒータ２８を作動させる必要があり、予熱チャンバ１２での処理に多くの時間が必要である。これに対し、ロードロックチャンバ１０を設けておけば、予熱チャンバ１２において、先行する半田付け処理物１を処理している間に、ロードロックチャンバ１０において、真空排気後に不活性ガスまたは還元性ガスの導入が行えるので、予熱チャンバ１２では、不活性ガス雰囲気または還元雰囲気を維持したままで、また予熱ヒータ２８を作動させたままにできるので、予熱チャンバ１２での処理を高速化することができる。ロードロックチャンバ１８を設けていない場合、冷却チャンバ１６において、冷却が終了した後に、大気を導入して、半田付け処理物１を取り出した後に、再び排気し、水素ガスまたは窒素ガスを導入する必要があるが、ロードロックチャンバ１８を設けると、ロードロックチャンバ１８において、大気の導入、半田付け処理物１の取出しが行われるので、冷却チャンバ１６は常に還元性ガスまたは不活性ガスの充填状態を維持することができ、冷却チャンバ１６での処理を高速化することができる。
【００３２】
本発明の第２の実施形態の半田付け装置では、図４に示すように、１つの長いチャンバ４０が使用されている。なおこの実施形態の構成要素のうち、第１の実施の形態の構成要素と同一のものには、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３３】
このチャンバ４０内を図示しない搬送手段によって半田付け処理物１が矢印でしめす搬送経路に沿って搬送される。チャンバ４０内には、還元性ガス、例えば水素ガス、または不活性ガス、例えば窒素ガスが充填され、その圧力はほぼ大気圧とされている。
【００３４】
このチャンバ４０内における半田付け処理物１の搬送経路に沿って順に予熱ヒータ２８、加熱ヒータ３０ａ、３０ｂが配置されている。この加熱ヒータ３０ａを挟んで予熱ヒータ２８と反対側に、即ち加熱ヒータ３０ｂの位置に真空チャンバ４２が配置されている。この真空チャンバ４２は、昇降装置４４によってチャンバ４０内において昇降可能に構成されている。真空チャンバ４２が上昇している状態において、加熱ヒータ３０ａによって加熱されて、半田６の溶融温度近くまで加熱された半田付け処理物１が加熱ヒータ３０ｂの上に、即ち真空チャンバ４２の下方に搬送される。加熱ヒータ３０ｂは、半田６の溶融温度以上の温度とされる。その搬送後に、真空チャンバ４２がその内部に半田付け処理物１を収容するように真空チャンバ４２が降下させられ、付属している真空ポンプ４６によって真空チャンバ４２内の排気が行われ、溶融している半田６内のボイドを膨張させて、溶融半田６中からボイドが抜かれる。その後に、真空ポンプ４６を停止させて、真空チャンバ４２に付属しているガス供給源４７から還元性ガスまたは不活性ガスを導入して、真空チャンバ４２内の圧力をほぼ大気圧まで上昇させる。これによって半田付け処理物１の周囲の圧力は、大気圧に戻り、溶融半田６中にボイドが残存していると、圧縮される。真空チャンバ４２の降下後の、真空ポンプ４６の作動、停止及びガス供給源４７からの還元性ガスまたは不活性ガスの導入は、複数回に渡って行う。その後に、真空チャンバ４２を上昇させて、半田付け処理物１は、側方に搬送され、冷却盤３４上に搬送され、ここで冷却される。真空チャンバ４２及びこれに付属する真空ポンプ４６及びガス供給源４７が圧力変更手段を構成している。なお、このチャンバ４０の前側と後側には、それぞれロードロックチャンバ１０、１８が設けられ、ゲート２０、２０を介してチャンバ４０と結合されている。ロードロックチャンバ１８、２０は、第1の実施の形態におけるロードロックチャンバ１０、１８と同様に動作する。
【００３５】
上記の２つの実施の形態では、セラミック基板２の一方の面の配線パターンにＩＣチップ４を半田付けする例を示したが、図５に示すように、セラミック基板２におけるＩＣチップ４とは反対側の面にヒートシンク４８も半田５０によって半田付けする場合にも、この発明を実施することができる。この場合にも、溶融されている半田５０内に発生したボイドを抜くことができる。また、セラミック基板とＩＣチップ以外でも、少なくとも２つの部品を半田付けする場合に、この発明を実施することができる。また、不活性ガスとしては、窒素を使用したが、これ以外にも公知の種々の不活性ガスを使用することができるし、還元性ガスも、水素以外の公知の種々のものを使用することができる。また、上記の実施の形態では、ボイドを膨張させる際、圧力をほぼ大気圧から約１３３Ｐａ以下の真空にまで変化させたが、ボイドが適切に膨張するなら、約１３３Ｐａ以下の真空まで圧力を下げる必要はない。また、上記の２つの実施形態では、半田付け処理を高速化するために、ロードロックチャンバ１０、１２を設けたが、場合によってはこれらを省略することもできるし、予熱ヒータ２８を省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態の半田付け装置における温度及び圧力の変化を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の半田付け装置の概略構成図である。
【図３】図２の半田付け装置において半田付け処理物からボイドが抜ける状態を示す拡大図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の半田付け装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第１及び第２の実施形態の半田付け装置において半田付けされる半田付け処理物の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 半田付け処理物
２ 基板（被半田付け体）
４ ＩＣチップ（被半田付け体）
６ 半田
３０ 加熱ヒータ（加熱手段）
３４ 冷却盤（冷却手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田付け方法及び半田付け装置に関し、特に、半田付け時に半田内に形成される空隙を減少させるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数、例えば２つの接合対象物を半田接合することがある。例えば半導体装置のような電気素子と、この電気素子に対する放熱板とを、電気素子からの放熱を目的として、半田接合することがある。このような半田接合は、例えば放熱板の接合面に半田を配置し、その半田の上に電気素子を配置し、加熱することによって半田を溶融させ、その後に冷却することによって溶融された半田を凝固させて、電気素子と放熱板とを半田接合する。しかし、このような半田接合では、凝固後の半田内部に多数の空隙が存在することがある。この空隙が熱伝導率を低下させる。接合後の半田内の空隙を減少させるための技術が、例えば特許文献1に開示されている。
【０００３】
特許文献１の技術では、内部の温度及び圧力を調整可能な半田付け装置内に、接合対象物をそれらの間に半田を挿入した状態で配置する。半田付け装置内を真空に近い低圧で、半田付け装置内の温度を上昇させることによって、半田を溶融し、その後に半田付け装置内の温度を低下させて、半田付けする。半田の溶融後に、半田付け装置内の圧力を大気圧まで上昇させて、半田内に形成されている空隙（ボイド）を押しつぶす。なお、半導体素子やＩＣチップと基板上の所定の配線パターンとを半田接合する場合にも同様に行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１４０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記文献の技術では、半田が溶融した状態において、半田付け装置内の圧力を上昇させることによって、ボイドをつぶそうとしている。そのため、半田の溶融を低圧の状態で行っている。しかし、真空に近い圧力において、半田を加熱溶融すると、半田の還元が不十分で、半田の濡れ不良が発生する。この点を改善するため、上記の文献１では、真空に近い圧力において、水素ラジカルの雰囲気として、半田の還元を行っている。
【０００６】
本発明は、水素ラジカル雰囲気を使用せずに、半田の還元を行うことができ、かつボイドを溶融半田中から追い出すことができる半田付け方法及び半田付け装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による半田付け方法では、溶融過程として、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中において、半田とこの半田によって半田付けされる被半田付け体とを備える半田付け処理物を加熱して、前記半田を溶融させることが行われる。前記半田の溶融状態において、圧力変化過程として、前記圧力を前記ほぼ大気圧から減圧し、その後に前記ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気に戻すことが行われる。この圧力変化過程の後に、前記ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気において冷却過程として、前記半田付け処理物を冷却することが行われる。
【０００８】
この半田付け方法では、半田が溶融した後に、圧力が大気圧から減圧されるので、半田の溶融中にその内部に発生したボイドが膨張し、溶融中の半田から抜ける。これによって、半田中から大部分のボイドが抜けるが、もし、わずかなボイドが半田中に残存したとしても、圧力が再び大気圧に近い状態に戻されるので、残存したボイドが圧縮され、固化した後に残ったボイドは、ごくわずかな体積しか持たない。しかも、半田の溶融は、ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気で行われているので、半田の濡れも充分である。
【０００９】
この半田付け方法では、前記圧力変化過程を複数回にわたって繰り返すことができる。このように圧力変化過程を複数回、繰り返すことによって、確実に半田中に残存するボイドを減少させることができる。
【００１０】
本発明の一態様による半田付け装置は、半田付け処理物が、順に移動可能な加熱チャンバと冷却チャンバとを備えている。加熱チャンバと冷却チャンバとは、仕切り手段が設けられ、一方の雰囲気が他方の雰囲気に影響されないようにすることが望ましい。半田付け処理物は、半田と、この半田によって半田付けされる被半田付け体とを、備えている。この半田付け処理物は、加熱チャンバから冷却チャンバに移動する。前記加熱チャンバは、前記半田が溶融する温度に加熱する加熱手段を、備えている。この加熱手段による加熱状態において圧力調整手段が前記加熱チャンバの圧力を変化させる。すなわち、前記加熱チャンバを、その圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気とし、その後に前記加熱チャンバを減圧し、再びほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気とする。前記冷却チャンバは、前記半田付け処理物を冷却する冷却手段を有している。
【００１１】
このように構成された半田付け装置では、加熱チャンバに半田付け処理物が存在する状態において、上記の半田付け方法について説明したのと同様にして、半田付け処理物の加熱、圧力変化に伴って、ボイドの溶融半田からの放出が行われ、冷却チャンバにおいて半田の固化が行われる。
【００１２】
この半田付け装置において、前記加熱チャンバの前に、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気の状態と、大気状態とに、切換可能な前側ロードロックチャンバを、前記冷却チャンバの後ろに、圧力がほぼ大気圧の還元性雰囲気または不活性雰囲気の状態と、大気状態とに、切換可能な後ろ側ロードロックチャンバをそれぞれ設けることが望ましい。
【００１３】
このように構成することによって、或る半田付け処理物を加熱チャンバ及び冷却チャンバによって半田付けしている間に、別の半田付け処理物を前側チャンバにおいて圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中において置けるので、或る半田付け処理物の処理が終了すると、別の半田付け処理物を前側チャンバから加熱チャンバに送ることによって、直ちに別の半田付け処理物の半田付け処理を開始することができる。すなわち、加熱チャンバにおいて、その内部を排気し、その後に、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気に置換する必要がなく、半田付け処理を高速化できる。同様に、冷却チャンバで冷却された半田付け処理物は、後側ロードロックチャンバに送られた後に、圧力がほぼ大気圧の還元性ガスまたは不活性ガスを排気し、その後に大気状態に戻すことができる。従って、冷却チャンバにおいて、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気ガスまたは不活性雰囲気ガスを排気し、その後に大気状態に戻す作業が不要で、半田付け処理を高速化できる。
【００１４】
本発明の別の態様の半田付け装置は、圧力がほぼ大気圧である還元雰囲気または不活性雰囲気のチャンバを有している。このチャンバ内に、半田とこの半田によって半田付けされる被半田付け体とを備える半田付け処理物が搬送される搬送経路が設けられている。 前記搬送経路の中途に加熱手段が設けられ、前記被半田付け処理物を前記半田の溶融温度に加熱する。この加熱手段による加熱状態において、前記半田付け処理物の周囲の圧力を減少させ、その後に前記チャンバ内の圧力に戻す圧力変更手段が設けられている。この圧力変更手段としては、排気手段に接続された別のチャンバを上記チャンバ内の加熱手段中の半田付け処理物を内部に収容可能に設け、この別のチャンバ内に半田付け処理物が収容された状態で、別のチャンバ内を排気するものを使用することができる。前記加熱手段よりも後方の搬送経路において、前記半田付け処理物を冷却する冷却手段が設けられている。
【００１５】
この半田付け装置においても、上記の半田付け方法について説明したのと同様にして、半田付け処理物の加熱、圧力変化に伴うボイドの溶融半田からの放出、半田の固化が行われる。しかも、この半田付け処理は、１つのチャンバ内において行われる。
【００１６】
この半田付け装置において、前記チャンバの前後に、圧力がほぼ大気圧の不活性雰囲気の状態と、大気状態とに、切換可能なロードロックチャンバをそれぞれ設けることもできる。
【００１７】
このように構成することによって、或る半田付け処理物をチャンバによって半田付けしている間に、別の半田付け処理物をチャンバの前側にある別のロードロックチャンバにおいて圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中において置けるので、或る半田付け処理物の処理が終了すると、別の半田付け処理物を前側の別のロードロックチャンバからチャンバに送ることによって、直ちに別の半田付け処理物の半田付け処理を開始することができる。すなわち、チャンバにおいて、その内部を排気し、その後に、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気に置換する必要がなく、半田付け処理を高速化できる。同様に、チャンバで冷却された半田付け処理物は、後側の別のロードロックチャンバに送られた後に、圧力がほぼ大気圧の還元性ガスまたは不活性ガスを排気し、その後に大気状態に戻すことができる。従って、チャンバにおいて、圧力がほぼ大気圧の還元性ガスまたは不活性ガスを排気し、その後に大気状態に戻す作業が不要で、半田付け処理を高速化できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、半田の濡れを良好にすることができる上に、ボイドを溶融半田中から確実に追い出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第１の実施形態の半田付け装置は、半田付け処理物１として、例えば図３（ａ）に示すように、セラミック基板２とＩＣチップ４とを使用し、セラミック基板２上の所定の配線パターン上に半田６を挟んでＩＣチップ４を配置してある。この半田付け処理物１が、半田付け装置内を通過していく間に、半田６の溶融及び固化が行われ、セラミック基板２とＩＣチップ４とが半田付けされる。セラミック基板２とＩＣチップ４とが、被半田付け体である。
【００２０】
この半田付け装置は、図２に示すように、前側ロードロックチャンバ１０、予熱チャンバ１２、加熱チャンバ１４、冷却チャンバ１６及び後ろ側ロードロックチャンバ１８を有している。これらは、上記の順に配置され、それぞれの間にはゲート２０が配置されている。図示していないが、ロードロックチャンバ１０、予熱チャンバ１２、加熱チャンバ１４、冷却チャンバ１６及びロードロックチャンバ１８間を、半田付け処理物１を搬送するための搬送手段が設けられ、図２に矢印で示す搬送経路に沿って半田付け処理物１が搬送される。
【００２１】
ロードロックチャンバ１０には、外部と内部とを遮断するゲート２２も設けられており、予熱チャンバ１２との境界のゲート２０を閉じた状態で、半田付け処理物１が導入され、真空ポンプ２４によって真空、例えば約１３３Ｐａ以下まで排気され、ガス供給源２６から不活性ガス、例えば窒素ガスまたは還元性ガス、例えば水素ガスが供給され、ロードロックチャンバ１０の圧力は、ほぼ大気圧とされる。なお、ロードロックチャンバ１０内の温度は室温である。
【００２２】
予熱チャンバ１２内に半田付け処理物１が存在しない状態において、予熱チャンバ１２とロードロックチャンバ１０との間のゲート２０が開かれ、半田付け処理物１が予熱チャンバ１２に搬送される。その後、このゲート２０は閉じられる。予熱チャンバ１２内は、予め真空ポンプ２４及びガス供給源２６によって、窒素ガスまたは水素ガスが充填され、その圧力はほぼ大気圧とされている。予熱チャンバ１２内には、予熱手段、例えば予熱ヒータ２８が設置されており、これによって、予熱チャンバ１２内の温度は、半田６の溶融温度よりわずかに低い温度とされている。従って、室温であるロードロックチャンバ１０から搬送された半田付け処理物１の温度は、半田６の溶融温度付近まで、予熱チャンバ１２によって上昇させられる。
【００２３】
予熱チャンバ１２によって半田付け処理物１の温度が上昇させられ、かつ加熱チャンバ１４内に半田付け処理物１が存在しない状態において、予熱チャンバ１２と加熱チャンバ１４との間のゲート２０が開かれ、半田付け処理物１が加熱チャンバ１４に搬送される。その後、ゲート２０は閉じられる。加熱チャンバ１４は、予め真空ポンプ２４及びガス供給源２６によって、窒素ガスまたは水素ガスが充填され、その圧力はほぼ大気圧とされている。さらに、加熱チャンバ１４内には、加熱手段、例えば加熱ヒータ３０が設置されており、これによって、加熱チャンバ１４内の温度は、半田６の溶融温度以上の温度とされている。
【００２４】
窒素ガス雰囲気または水素ガス雰囲気中において、半田６は溶融されるので、半田６の濡れが充分に確保される。このように半田６が溶融した状態において、真空ポンプ２４を作動させて、加熱チャンバ１４内の圧力を真空状態、例えば約１３３Ｐａ以下の真空状態にする。即ち、加熱チャンバ１４が大きく減圧される。図３（ａ）に示すように、溶融された半田６内に形成されていたボイド３２は、減圧によって同図（ｂ）に示すように膨張し、ＩＣチップ４を押し上げて、半田６から放出される。なお、ほぼ大気圧から約１３３Ｐａ以下の真空状態に減圧することによって、ボイド３２の体積は、約7００乃至８００倍に膨張する。
【００２５】
加熱チャンバ１４内の圧力がほぼ真空状態とされると、ガス供給源２６から再び窒素ガスまたは水素ガスが供給され、加熱チャンバ１４の圧力は再びほぼ大気圧とされる。これによって、溶融された半田６内に残存していたボイド３２は無視することができる程度の容積まで大きく圧縮される。
【００２６】
このように圧力を、ほぼ大気圧から真空とする過程が複数回、例えば２回繰り返される。これによって、溶融半田中のボイドは、膨張、圧縮を複数回にわたって繰り返し、その結果、図３（ｃ）に示すように、溶融された半田６中には、ボイド３２は存在しなくなる。即ち、ボイド３２が溶融された半田６中から抜かれる。
【００２７】
上記のようにして、ボイド３２を抜いた後であって、冷却チャンバ１６内に半田付け処理物１が存在しない状態において、冷却チャンバ１６と加熱チャンバ１４との間のゲート２０が開かれて、半田付け処理物１が冷却チャンバ１６に搬送される。その後、ゲート２０は閉じられる。冷却チャンバ１６内には、水素ガス、または窒素ガスが充填され、その圧力は、ほぼ大気圧とされている。この冷却チャンバ１６内には、冷却手段、例えば冷却盤３４が配置されている。この冷却盤３４は、半田付け処理物１に接触して、半田付け処理物１を例えば常温まで冷却し、溶融している半田を固化させる。冷却盤３４としては、例えば水冷式のものを使用することができる。
【００２８】
このように冷却が終了した後で、ロードロックチャンバ１８内に半田付け処理物１が存在しない状態において、冷却チャンバ１６と冷却チャンバ１４との間のゲート２０が開かれて、半田付け処理物１がロードロックチャンバ１８に搬送される。その後、ゲート２０が閉じられる。このとき、ロードロックチャンバ１８の外界との間のゲート３６も閉じられている。この状態において、ロードロックチャンバ１８内は、窒素ガスまたは水素ガスが充填され、その圧力はほぼ大気圧とされている。ここで、ゲート３６を開いて、半田付けの終了した半田付け処理物１が取り出される。しかし、ロードロックチャンバ１８内に水素ガスが充填されている場合には、ゲート３６を開く前に、一旦真空排気した後、不活性ガスを導入し、ロードロックチャンバ１８の圧力をほぼ大気圧とする動作が追加される。
【００２９】
半田付け処理物１が半田付け装置において受ける圧力変化と温度変化を、図１に示す。図１から明らかなように、半田付け処理物１は、窒素ガスのような不活性ガス雰囲気または水素ガスのような還元性ガス雰囲気中において、半田６の溶融温度以上の温度に加熱されて、溶融される。半田６の溶融後に、水素ガスまたは窒素ガスが排気されて、真空状態、たとえば約１３３Ｐａ以下とされる。これによって、溶融半田６中のボイドを膨張させて、ボイドを溶融半田６中から抜き、その後に圧力がほぼ大気圧となるまで水素ガスまたは窒素ガスが導入され、溶融半田６中に残ったボイドがある場合、これを無視することができる程度の容積まで大きく圧縮する。再び真空状態とされ、再度大気圧とされる。２回にわたって、大気圧から真空に圧力変化させることを繰り返し、確実にボイドを溶融半田６中から除いた後、還元雰囲気または不活性雰囲気中で冷却される。
【００３０】
この実施の形態では、不活性ガスまたは還元性ガス雰囲気中で半田６を溶融しているので、半田６の濡れが良好である。その後に、減圧することによってボイドを膨張させて、溶融半田６から除去しているが、半田６を溶融する際に、不活性ガスまたは還元性ガスの圧力を大気圧としているので、減圧は、真空状態とすることによって行え、減圧が容易に行える。例えば減圧された状態を大気圧とするならば、半田６を溶融する際には、大気圧よりもかなり大きな圧力に加圧する必要があり、予熱チャンバ１２及び加熱チャンバ１４は大気圧よりも大きな圧力を受けている加圧状態で破壊されないようなかなりの剛性の大きいものとする必要がある。
【００３１】
また、ロードロックチャンバ１０を設けていなければ、例えば予熱チャンバ１２において、真空排気した後、不活性ガスまたは還元性ガスを導入し、その後に予熱ヒータ２８を作動させる必要があり、予熱チャンバ１２での処理に多くの時間が必要である。これに対し、ロードロックチャンバ１０を設けておけば、予熱チャンバ１２において、先行する半田付け処理物１を処理している間に、ロードロックチャンバ１０において、真空排気後に不活性ガスまたは還元性ガスの導入が行えるので、予熱チャンバ１２では、不活性ガス雰囲気または還元雰囲気を維持したままで、また予熱ヒータ２８を作動させたままにできるので、予熱チャンバ１２での処理を高速化することができる。ロードロックチャンバ１８を設けていない場合、冷却チャンバ１６において、冷却が終了した後に、大気を導入して、半田付け処理物１を取り出した後に、再び排気し、水素ガスまたは窒素ガスを導入する必要があるが、ロードロックチャンバ１８を設けると、ロードロックチャンバ１８において、大気の導入、半田付け処理物１の取出しが行われるので、冷却チャンバ１６は常に還元性ガスまたは不活性ガスの充填状態を維持することができ、冷却チャンバ１６での処理を高速化することができる。
【００３２】
本発明の第２の実施形態の半田付け装置では、図４に示すように、１つの長いチャンバ４０が使用されている。なおこの実施形態の構成要素のうち、第１の実施の形態の構成要素と同一のものには、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３３】
このチャンバ４０内を図示しない搬送手段によって半田付け処理物１が矢印でしめす搬送経路に沿って搬送される。チャンバ４０内には、還元性ガス、例えば水素ガス、または不活性ガス、例えば窒素ガスが充填され、その圧力はほぼ大気圧とされている。
【００３４】
このチャンバ４０内における半田付け処理物１の搬送経路に沿って順に予熱ヒータ２８、加熱ヒータ３０ａ、３０ｂが配置されている。この加熱ヒータ３０ａを挟んで予熱ヒータ２８と反対側に、即ち加熱ヒータ３０ｂの位置に真空チャンバ４２が配置されている。この真空チャンバ４２は、昇降装置４４によってチャンバ４０内において昇降可能に構成されている。真空チャンバ４２が上昇している状態において、加熱ヒータ３０ａによって加熱されて、半田６の溶融温度近くまで加熱された半田付け処理物１が加熱ヒータ３０ｂの上に、即ち真空チャンバ４２の下方に搬送される。加熱ヒータ３０ｂは、半田６の溶融温度以上の温度とされる。その搬送後に、真空チャンバ４２がその内部に半田付け処理物１を収容するように真空チャンバ４２が降下させられ、付属している真空ポンプ４６によって真空チャンバ４２内の排気が行われ、溶融している半田６内のボイドを膨張させて、溶融半田６中からボイドが抜かれる。その後に、真空ポンプ４６を停止させて、真空チャンバ４２に付属しているガス供給源４７から還元性ガスまたは不活性ガスを導入して、真空チャンバ４２内の圧力をほぼ大気圧まで上昇させる。これによって半田付け処理物１の周囲の圧力は、大気圧に戻り、溶融半田６中にボイドが残存していると、圧縮される。真空チャンバ４２の降下後の、真空ポンプ４６の作動、停止及びガス供給源４７からの還元性ガスまたは不活性ガスの導入は、複数回に渡って行う。その後に、真空チャンバ４２を上昇させて、半田付け処理物１は、側方に搬送され、冷却盤３４上に搬送され、ここで冷却される。真空チャンバ４２及びこれに付属する真空ポンプ４６及びガス供給源４７が圧力変更手段を構成している。なお、このチャンバ４０の前側と後側には、それぞれロードロックチャンバ１０、１８が設けられ、ゲート２０、２０を介してチャンバ４０と結合されている。ロードロックチャンバ１８、２０は、第1の実施の形態におけるロードロックチャンバ１０、１８と同様に動作する。
【００３５】
上記の２つの実施の形態では、セラミック基板２の一方の面の配線パターンにＩＣチップ４を半田付けする例を示したが、図５に示すように、セラミック基板２におけるＩＣチップ４とは反対側の面にヒートシンク４８も半田５０によって半田付けする場合にも、この発明を実施することができる。この場合にも、溶融されている半田５０内に発生したボイドを抜くことができる。また、セラミック基板とＩＣチップ以外でも、少なくとも２つの部品を半田付けする場合に、この発明を実施することができる。また、不活性ガスとしては、窒素を使用したが、これ以外にも公知の種々の不活性ガスを使用することができるし、還元性ガスも、水素以外の公知の種々のものを使用することができる。また、上記の実施の形態では、ボイドを膨張させる際、圧力をほぼ大気圧から約１３３Ｐａ以下の真空にまで変化させたが、ボイドが適切に膨張するなら、約１３３Ｐａ以下の真空まで圧力を下げる必要はない。また、上記の２つの実施形態では、半田付け処理を高速化するために、ロードロックチャンバ１０、１２を設けたが、場合によってはこれらを省略することもできるし、予熱ヒータ２８を省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態の半田付け装置における温度及び圧力の変化を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の半田付け装置の概略構成図である。
【図３】図２の半田付け装置において半田付け処理物からボイドが抜ける状態を示す拡大図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の半田付け装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第１及び第２の実施形態の半田付け装置において半田付けされる半田付け処理物の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 半田付け処理物
２ 基板（被半田付け体）
４ ＩＣチップ（被半田付け体）
６ 半田
３０ 加熱ヒータ（加熱手段）
３４ 冷却盤（冷却手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中において、半田とこの半田によって半田付けされる被半田付け体とを備える半田付け処理物を加熱して、前記半田を溶融させる溶融過程と、
前記半田の溶融状態において前記圧力を前記ほぼ大気圧から減圧し、その後に前記ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気に戻す圧力変化過程と、
この圧力変化過程の後に、前記ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気において前記半田付け処理物を冷却する冷却過程とを、
具備する半田付け方法。
【請求項２】
請求項１記載の半田付け方法において、前記圧力変化過程を複数回にわたって繰り返す半田付け方法。
【請求項３】
半田と、この半田によって半田付けされる被半田付け体とを、備えた半田付け処理物が、順に移動可能な加熱チャンバと冷却チャンバとを、備え、
前記加熱チャンバは、
前記半田が溶融する温度に加熱する加熱手段と、
この加熱手段による加熱状態において前記加熱チャンバの圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気とし、その後に前記加熱チャンバを減圧し、再びほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気とする圧力調整手段とを、
具備し、
前記冷却チャンバは、ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中で前記半田付け処理物を冷却する冷却手段を有する
半田付け装置。
【請求項４】
請求項３記載の半田付け装置において、前記加熱チャンバの前と前記冷却チャンバの後に、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気の状態と、大気状態とに、切換可能なロードロックチャンバをそれぞれ設けた半田付け装置。
【請求項５】
圧力がほぼ大気圧である還元雰囲気または不活性ガス雰囲気であって、半田とこの半田によって半田付けされる被半田付け体とを備える半田付け処理物が搬送経路に沿って搬送されるチャンバと、
前記搬送経路の中途に設けられ、前記被半田付け処理物を前記半田の溶融温度に加熱する加熱手段と、
この加熱手段による加熱状態において、前記半田付け処理物の周囲の圧力を減少させ、その後に前記チャンバ内の圧力に戻す圧力変更手段と、
前記加熱手段よりも後方の搬送経路において、前記半田付け処理物を冷却する冷却手段とを、
具備する半田付け装置。
【請求項６】
請求項５記載の半田付け装置において、前記チャンバの前後に、圧力がほぼ大気圧の不活性雰囲気の状態と、大気状態とに、切換可能なロードロックチャンバをそれぞれ設けた半田付け装置。
【請求項１】
圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中において、半田とこの半田によって半田付けされる被半田付け体とを備える半田付け処理物を加熱して、前記半田を溶融させる溶融過程と、
前記半田の溶融状態において前記圧力を前記ほぼ大気圧から減圧し、その後に前記ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気に戻す圧力変化過程と、
この圧力変化過程の後に、前記ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気において前記半田付け処理物を冷却する冷却過程とを、
具備する半田付け方法。
【請求項２】
請求項１記載の半田付け方法において、前記圧力変化過程を複数回にわたって繰り返す半田付け方法。
【請求項３】
半田と、この半田によって半田付けされる被半田付け体とを、備えた半田付け処理物が、順に移動可能な加熱チャンバと冷却チャンバとを、備え、
前記加熱チャンバは、
前記半田が溶融する温度に加熱する加熱手段と、
この加熱手段による加熱状態において前記加熱チャンバの圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気とし、その後に前記加熱チャンバを減圧し、再びほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気とする圧力調整手段とを、
具備し、
前記冷却チャンバは、ほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気中で前記半田付け処理物を冷却する冷却手段を有する
半田付け装置。
【請求項４】
請求項３記載の半田付け装置において、前記加熱チャンバの前と前記冷却チャンバの後に、圧力がほぼ大気圧の還元雰囲気または不活性雰囲気の状態と、大気状態とに、切換可能なロードロックチャンバをそれぞれ設けた半田付け装置。
【請求項５】
圧力がほぼ大気圧である還元雰囲気または不活性ガス雰囲気であって、半田とこの半田によって半田付けされる被半田付け体とを備える半田付け処理物が搬送経路に沿って搬送されるチャンバと、
前記搬送経路の中途に設けられ、前記被半田付け処理物を前記半田の溶融温度に加熱する加熱手段と、
この加熱手段による加熱状態において、前記半田付け処理物の周囲の圧力を減少させ、その後に前記チャンバ内の圧力に戻す圧力変更手段と、
前記加熱手段よりも後方の搬送経路において、前記半田付け処理物を冷却する冷却手段とを、
具備する半田付け装置。
【請求項６】
請求項５記載の半田付け装置において、前記チャンバの前後に、圧力がほぼ大気圧の不活性雰囲気の状態と、大気状態とに、切換可能なロードロックチャンバをそれぞれ設けた半田付け装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−９１５（Ｐ２００７−９１５Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８６１１１（Ｐ２００５−１８６１１１）
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（０００１９２５６７）神港精機株式会社 (54)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（０００１９２５６７）神港精機株式会社 (54)
【Ｆターム（参考）】
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