【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波モジュール等の電子部品の組立工程において、電極部材表面のメタライズ層を除去する電極表面加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金めっき層等のメタライズ層を電極から除去するためには、はんだにメタライズ層金属が拡散することを利用する方法が用いられていた。即ち、電極の金めっき層を残したい部分にマスキング材を塗布し、金めっき層を除去したい部分に選択的にはんだを供給し、はんだの融点以上に加熱してメタライズ層の金をはんだ層中に拡散させる。この状態で、溶融して拡散した金を含んだはんだをはんだ吸い取り機を用いて吸い取り、マスキング材を除去するとメタライズ層の不要な部分だけが選択的に除去される。
【０００３】
また、はんだを除去する方法として、残留はんだが付着した部品をメッシュの粗い焼結材上に載置して加熱し、残留はんだを溶融させて焼結材により吸引除去する方法も提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−８５４５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の金めっき層の除去方法によれば、例えば片面は溶接による接続、もう片面ははんだ付による接続を行う電極について、はんだ付をする側の面の金めっきだけを選択的に除去する必要がある。この場合マスキング材の塗布と除去とを行う必要があり、工程が複雑で量産性が低いという問題があった。
【０００６】
従って、この発明の目的は、マスクを用いずに選択的なメタライズ層等の金属被覆層を除去することが可能な簡単な電極表面加工方法を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、溶融はんだに拡散する金属の金属被覆層を持つ電極の金属被覆層を除去する電極表面加工方法は、はんだぬれする表面を持つ基台上に供給されて溶融したはんだ層と上記電極の上記金属被覆層とを接触させて上記金属をはんだ層中に拡散させた後、上記電極と上記はんだ層とを分離させ、もって上記金属被覆層を除去するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１乃至図３は、この発明による電極表面加工方法を説明するための概略断面図であり、図４はこの発明による電極表面加工方法に冷却部材を使用する場合を示す概略断面図である。
【０００９】
この発明を適用できる電極１は、図１に示す如く、例えばほぼ正方形（１５ｍｍ×１５ｍｍ×１ｍｍ）のコバール（商品名）等の電極部材２と、この電極部材２を被覆する５μｍのニッケルめっき層３と、５μｍのニッケルめっき層３上にめっきにより形成された金めっき層４とを備えたものである。金めっき層４の金は錫を含む溶融はんだに拡散する金属であるので、金めっき層４は溶融はんだに拡散する金属の金属被覆層である。金属被覆層は勿論めっきにより形成したものでなくともよい。
【００１０】
この発明によれば、図１に示す如く、先ず例えば銅箔を貼ったガラスエポキシ樹脂板（３０ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍ）を、はんだぬれする表面５を持つ基台６として用いて、表面５上にはんだ（Ｓｎ−Ｐｂ共晶：融点１８３℃）のはんだ層７を供給しておく。はんだ層７は基台上で固態として設けられたものでよい。基台６は図示のような板状部材でなくとも、ブロック状の部材であっても良く、また表面５も銅箔に限らずはんだに対する濡れ性の良い表面を持ち不都合な金属の拡散が起こらないものであれば良い。
【００１１】
このはんだ層７上に電極１を載せてはんだの融点以上の温度である例えば２２０℃まで加熱すると、図２に示す如くはんだが溶融して金めっき層４に接触し、この接触部分で金めっき層４の金がはんだ層７中に拡散して、金めっき層４が濃度の低い金原子８を含んだはんだ層である金拡散はんだ層９に置き換えられた状態になる。
【００１２】
この実施の形態では、基台６上に設けられた固態のはんだ層７上に電極１を載置して、はんだ層７および電極１を共にはんだの融点以上に加熱するが、基台６上に設けたはんだ層７を予め融点以上に加熱して溶融させておき、溶融したはんだ層７に電極１を接触させて上述の拡散を起こさせることもできる。この場合にも、また先に説明したように固形のはんだ層７上に電極１を載せてから加熱する場合にも、金原子８である金属をはんだ層７中に拡散させるときには、基台６上のはんだ層７は溶融しかつ電極１に接触している。この意味で、謹言氏８の拡散工程に於いては、電極１は、はんだぬれする表面５を持つ基台６上に供給されて溶融したはんだ層７に対して接触している。
【００１３】
このようにして金めっき層４からの金原子８の拡散が充分に行われた後に、図３に示す如く２２０℃に加熱されてはんだが溶融した状態で電極１を金拡散はんだ層９から引き上げて、電極１と金拡散はんだ層９とを分離させる。このとき金めっき層４から拡散した金原子８は大部分が基台６の表面５上の金拡散はんだ層９中に残り、電極１は僅かな金原子８を含んだはんだ層である薄い残留はんだ層１０が付着した電極１１となる。従って、電極１１上には、除去された金めっき層４（金属被覆層）が除去されてその代わりに残留はんだ層１０（はんだ層）が形成されている。
【００１４】
実施の形態２．
図２は、この発明の電極表面加工方法の金拡散工程に於いて、電極１の一部がはんだ融点よりも低い温度に選択的に冷却されていて、電極１の不必要な部分にまで溶融はんだが濡れ上がり、必要な部分の金めっき層４までをも除去してしまわないようにしてある。即ち、電極１のはんだ層７と反対側の面上にアルミニウム製のヒートシンクである例えば１５ｍｍ×１５ｍｍ×１０ｍｍの冷却部材１１を密着させて搭載してある。このように冷却部材１１を用いることにより、電極１の上面側をはんだの融点以下の温度である１５０℃程度の温度に抑制することが可能となり、はんだの濡れ上がりを確実に防止することが可能となる。
【００１５】
実施の形態３．
この発明の電極表面加工方法により、図３に示す如き金めっき層４の除去という表面加工が完了した電極１に於いて、金めっき層４の代わりに付着した残留はんだ層１０の量が必要以上に大きく、残留はんだ層１０の例えば厚さを薄くする必要がある電極１１（図５）となることがある。このような場合には、図５に示す如く、電極と上記はんだ層とを分離させる工程の後に、例えば銅箔を貼ったガラスエポキシ樹脂板（３０ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍ）等をはんだぬれする表面１３を持つ基台１４として用いて、表面１３上に電極１１を残留はんだ層１０を接触させて搭載し、これをはんだ融点以上の温度に加熱して残留はんだ層１０のはんだが表面１３を充分に濡らすようにする。この状態で加熱を維持したまま電極１１を基台１４から持ち上げると、残留はんだ層１０のはんだの余剰はんだが残留はんだ層１０から離れて基台１４の表面１３上に付着して残り、図６に示すような状態となり、残留はんだ層１０のはんだの量あるいは厚さを調整することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、溶融はんだに拡散する金属の金属被覆層を持つ電極の金属被覆層を除去する電極表面加工方法は、はんだぬれする表面を持つ基台上に供給されて溶融したはんだ層と上記電極の上記金属被覆層とを接触させて上記金属をはんだ層中に拡散させた後、上記電極と上記はんだ層とを分離させ、もって上記金属被覆層を除去するものであるので、マスキング材を塗布する必要がなく、金めっき層を選択的に除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実勢の形態で用いる電極および基台を示す概略断面図である。
【図２】電極を基台上に載せて加熱して金を拡散させた状態を示す概略断面図である。
【図３】拡散工程の後電極を基台から引き離した状態を示す概略断面図である。
【図４】拡散工程に於いて電極の一部を冷却する冷却部材を用いる状態を示す概略断面図である。
【図５】図３の金めっき層を除去した電極の残留はんだ層のはんだの量を調整するために電極をはんだ濡れ性の良い基台に接触させた状態を示す概略断面図である。
【図６】図５の接触工程の後電極を基台から引き離した状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ 電極、４ 金属被覆層（金めっき層）、５ 表面、６ 基台（板状部材）、７ はんだ層、８ 金属（金原子）、１１ 冷却部材、１３ 表面、１４ 基台。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrode surface processing method for removing a metallized layer on the surface of an electrode member in an assembly process of an electronic component such as a high-frequency module.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to remove a metallization layer such as a gold plating layer from an electrode, a method utilizing the diffusion of metallization layer metal into solder has been used. That is, a masking material is applied to a portion of the electrode where the gold plating layer is desired to be left, and a solder is selectively supplied to a portion where the gold plating layer is desired to be removed. To spread. In this state, when the solder containing the molten and diffused gold is sucked using a solder sucker and the masking material is removed, only unnecessary portions of the metallized layer are selectively removed.
[0003]
Further, as a method for removing solder, a method has been proposed in which a component to which residual solder is attached is placed on a sintered material having a coarse mesh, heated, and the residual solder is melted and suction-removed by the sintered material. (See, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-85453
[Problems to be solved by the invention]
According to the above-described method for removing the gold plating layer, for example, it is necessary to selectively remove only the gold plating on the surface on the side to be soldered for an electrode for connection by welding on one side and connection on the other side by soldering. is there. In this case, it is necessary to apply and remove the masking material, and there is a problem that the process is complicated and mass productivity is low.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a simple electrode surface processing method capable of removing a metal coating layer such as a selective metallization layer without using a mask.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, an electrode surface processing method for removing a metal coating layer of an electrode having a metal coating layer of a metal that diffuses into molten solder includes the steps of: After the metal is diffused into the solder layer by contacting the metal coating layer of the electrode, the electrode and the solder layer are separated, and the metal coating layer is thereby removed.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
1 to 3 are schematic sectional views for explaining an electrode surface processing method according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic sectional view showing a case where a cooling member is used in the electrode surface processing method according to the present invention.
[0009]
As shown in FIG. 1, an electrode 1 to which the present invention can be applied includes, for example, an electrode member 2 such as Kovar (trade name) having a substantially square shape (15 mm × 15 mm × 1 mm), and a 5 μm nickel plating layer covering the electrode member 2. 3 and a gold plating layer 4 formed by plating on a 5 μm nickel plating layer 3. Since gold of the gold plating layer 4 is a metal that diffuses into the molten solder containing tin, the gold plating layer 4 is a metal coating layer of a metal that diffuses into the molten solder. Of course, the metal coating layer need not be formed by plating.
[0010]
According to the present invention, as shown in FIG. 1, first, for example, a glass epoxy resin plate (30 mm × 30 mm × 1 mm) to which a copper foil is stuck is used as a base 6 having a surface 5 to be solder-wet. A solder layer 7 of solder (Sn—Pb eutectic: melting point: 183 ° C.) is supplied in advance. The solder layer 7 may be provided in a solid state on the base. The base 6 may be a block-shaped member instead of the plate-like member shown in the figure, and the surface 5 is not limited to a copper foil but has a surface having good wettability to solder, and inconvenient metal diffusion may occur. Anything is fine.
[0011]
When the electrode 1 is placed on the solder layer 7 and heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder, for example, 220 ° C., the solder melts and comes into contact with the gold plating layer 4 as shown in FIG. The gold in the layer 4 diffuses into the solder layer 7, and the gold plating layer 4 is replaced with a gold diffusion solder layer 9 which is a solder layer containing low concentration gold atoms 8.
[0012]
In this embodiment, the electrode 1 is mounted on the solid-state solder layer 7 provided on the base 6, and both the solder layer 7 and the electrode 1 are heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder. The above-mentioned diffusion can also be caused by bringing the electrode 1 into contact with the molten solder layer 7 by previously heating and melting the solder layer 7 provided in the above. In this case as well, when the electrode 1 is placed on the solid solder layer 7 and then heated as described above, when the metal that is the gold atom 8 is diffused into the solder layer 7, the base 6 The upper solder layer 7 has melted and is in contact with the electrode 1. In this sense, in the diffusion process of Kingon 8, the electrode 1 is in contact with the molten solder layer 7 supplied on the base 6 having the surface 5 to be wetted by solder.
[0013]
After the gold atoms 8 are sufficiently diffused from the gold plating layer 4 in this manner, the electrode 1 is pulled up from the gold diffusion solder layer 9 in a state where the solder is melted by heating to 220 ° C. as shown in FIG. Thus, the electrode 1 and the gold diffusion solder layer 9 are separated. At this time, most of the gold atoms 8 diffused from the gold plating layer 4 remain in the gold diffusion solder layer 9 on the surface 5 of the base 6, and the electrode 1 is a thin residue which is a solder layer containing a small amount of gold atoms 8. The electrode 11 has the solder layer 10 attached thereto. Therefore, on the electrode 11, the removed gold plating layer 4 (metal coating layer) is removed, and a residual solder layer 10 (solder layer) is formed instead.
[0014]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 2 shows that, in the gold diffusion step of the electrode surface processing method of the present invention, a part of the electrode 1 is selectively cooled to a temperature lower than the melting point of the solder, and is melted to an unnecessary part of the electrode 1. This prevents the solder from getting wet and removing the necessary portion of the gold plating layer 4 as well. That is, a cooling member 11 of, for example, 15 mm × 15 mm × 10 mm, which is an aluminum heat sink, is closely mounted on the surface of the electrode 1 on the side opposite to the solder layer 7. By using the cooling member 11 in this manner, it is possible to suppress the upper surface side of the electrode 1 to a temperature of about 150 ° C., which is lower than the melting point of the solder, and it is possible to reliably prevent the solder from getting wet. It becomes.
[0015]
Embodiment 3 FIG.
According to the electrode surface processing method of the present invention, in the electrode 1 which has been subjected to the surface processing of removing the gold plating layer 4 as shown in FIG. In some cases, the electrode 11 (FIG. 5), which is large and needs to have a reduced thickness of the residual solder layer 10, for example. In such a case, as shown in FIG. 5, after the step of separating the electrode and the solder layer, for example, a surface 13 on which a glass epoxy resin plate (30 mm × 30 mm × 1 mm) or the like on which a copper foil is stuck is soldered. The electrode 11 is mounted on the surface 13 in contact with the residual solder layer 10, and is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder, and the solder of the residual solder layer 10 sufficiently covers the surface 13. Let it get wet. When the electrode 11 is lifted from the base 14 while maintaining the heating in this state, the surplus solder of the residual solder layer 10 separates from the residual solder layer 10 and adheres to the surface 13 of the base 14 and remains. As a result, the amount or thickness of the solder in the residual solder layer 10 can be adjusted.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an electrode surface processing method for removing a metal coating layer of an electrode having a metal coating layer of a metal that diffuses into molten solder is provided on a base having a surface that is wetted by solder. After the molten metal is diffused into the solder layer by contacting the molten solder layer and the metal coating layer of the electrode, the electrode and the solder layer are separated, thereby removing the metal coating layer. Therefore, there is no need to apply a masking material, and the gold plating layer can be selectively removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an electrode and a base used in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state where gold is diffused by placing an electrode on a base and heating the electrode.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a state where an electrode is separated from a base after a diffusion step.
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a state in which a cooling member for cooling a part of an electrode is used in a diffusion step.
5 is a schematic cross-sectional view showing a state where the electrode is brought into contact with a base having good solder wettability in order to adjust the amount of solder in a residual solder layer of the electrode from which the gold plating layer has been removed in FIG. 3;
6 is a schematic cross-sectional view showing a state where the electrodes are separated from the base after the contact step of FIG.
[Explanation of symbols]
1 electrode, 4 metal coating layers (gold plated layers), 5 surfaces, 6 bases (plate-like members), 7 solder layers, 8 metals (gold atoms), 11 cooling members, 13 surfaces, 14 bases.