JP4818181B2 - 半田ペースト、部品搭載方法及び部品搭載装置 - Google Patents

Description

本発明は、半田ペースト、部品搭載方法及び部品搭載装置に関し、特に、チップ部品およびＬＳＩパッケージ、ＬＳＩ等の部品をはんだ（半田）接合により実装するために使用される半田ペーストと、その半田ペーストを使用する部品搭載方法と、その部品搭載方法を実施するための部品搭載装置に関する。

一般的な部品搭載方法である表面実装方式では、チップ部品、ＬＳＩパッケージ等の表面実装部品（SMD：Surface Mount Device）を装着するため、まず、フラックス成分を含んだペースト状の半田をパッドあるいは接続端子と呼ばれる導電部分に塗布したプリント基板を用意し、チップマウンターという専用の装置でチップ部品等を装着する。その後、半田の融点に応じ、例えば高温炉内で２５０℃程度に加熱することで半田を溶融させ、チップ部品等をプリント基板上に半田接続させる。部品を半田接続した基板は、有機溶剤で洗浄し、有機酸や有機酸塩などのフラックス残渣を除去する。

そのような表面実装技術方式を用いることで、ピン挿入方式で必要だった基板のスルーホールが必要なくなり、部品の小型化、実装密度の増大、基板の小型化などが可能となった。また、多層基板では配線の自由度が高まった。

しかし、部品が小さくなり、半田による接続部分のギャップが狭くなってくると、部品と基板の隙間および部品間に付着したフラックス残渣を洗浄により除去することが難しくなる。

フラックス残渣が部品の金属端子間に残った場合、水分、温度、バイアス等の条件が加わることにより、フラックス残渣に含まれる金属の有機酸塩から金属が析出し、端子間をショートさせる危険性がある。また、フラックス残渣に含まれる有機酸により、半田接続部の金属や基板の金属が溶出し、同様に端子間が電気的にショートする危険性がある。

リフロー後にフラックス残渣が発生しない半田ペーストであれば、ショートの課題は解決可能である。しかし、半田ペーストにフラックス成分が含まれなければ、半田の表面の酸化膜や基板の銅の表面の酸化皮膜を除去出来なくなり、部品を半田接続することが不可能となる。

還元性のある、例えば水素ガスをフラックスの代わりに用い、半田や銅の表面酸化膜を還元し、半田を溶融することで、フラックス無しで半田による接続を行うことができる。しかし、水素による還元は、３００℃以上の高い温度を必要とするため、プリント基板のような耐熱性に劣る有機材料では、有機材料が燃えたり、分解したりしてしまうため用いることができない。

これに対し、還元性ガスとして蟻酸を使用して３００℃より低い温度で半田の表面酸化膜を除去する方法が下記の特許文献１〜３等に開示されている。

特開２００１−２４４６１８号公報 特開２００２−２７０６０９号公報 特表２００３−５３３８８０号公報

ところで、半田により小型の部品を表面実装する際に生じる問題としてマンハッタン現象がある。マンハッタン現象は、例えば抵抗素子、容量素子のように２端子を基板に半田付けする場合に、一方の端子側で溶融した半田の表面張力によって他方の端子が基板から浮き上がる現象であり、２つの端子それぞれの半田量の不均一差などが原因となって生じる。

本発明の目的とするところは、間隔が小さな部分を半田接合する際の信頼性を向上することができる半田ペースト、部品搭載方法及び部品搭載装置を提供することにある。

本発明の観点に従えば、半田ペーストは、第１温度で溶融する半田の微粉末と、常温で液体であり、その第１温度より低い第２温度で揮発し分解し始め、第１温度より高い第３温度を第１の時間で保持することにより分解を終える有機材料とを混成してなることを特徴とする。この場合、その有機材料は、分解温度の異なる複数の材料から構成されてもよい。

本発明を用いることにより、半田ペーストを使用して部品を基体に実装する際に、半田ペーストから有機材料を徐々に除去することにより、半田ペースト内の半田の微粉末を急速に一体化させずに所謂マンハッタン現象の発生を防止するとともに、表面実装技術からフラックス洗浄を完全に除去することができる。特に小さな部品や電極ピッチの狭い部品に応用することで、従来難しかった接続の信頼性の向上が可能となる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、半田ペーストの作成方法の一例を示す斜視図である。

図１において、容器１内では、半田の微粉末３に分子量の異なる２種以上のポリブデン（polybuten:化学式（Ｃ₄-Ｈ₈）_n）４を任意の比率で加え、練り、脱泡し、これにより、半田の微粉末３とポリブテン４を混練した半田ペースト２を作成する。

半田の微粉末３は、例えば、粒径１０〜３８μｍ程度に形成されて２．５質量％の銀を含む銀錫（ＳｎＡｇ）であって、その融点（第１の温度）は２２１℃である。

また、ポリブテン４は、イソブチレンを主体とする低重合体であってブテン−１が共重合した液状ポリマーであり、例えば、平均分子量３００以下の第１のポリブテン（（Ｃ₄-Ｈ₈）_n1）と平均分子量分子量５００程度の第２のポリブテン（（Ｃ₄-Ｈ₈）_n2）を５対１程度の比率で混合した材料を用いる。

２種類を混合してなるポリブテン４は、半田の融点である第１温度Ｔ₁よりも低い第２温度Ｔ₂（Ｔ₂＜Ｔ₁）であって常温Ｔ₀より高い温度で分解を始め、さらに、第２温度Ｔ₂から第１温度Ｔ₁よりも高い第３温度Ｔ₃（Ｔ₃＞Ｔ₁）に昇温させる間に、分解、揮発して第３温度Ｔ₃に達したと同時に、又は第３温度Ｔ₃を所定時間保持した後に揮発を終えるというように、図２に示すように、少なくとも第２温度Ｔ₂から第３温度Ｔ₃に上昇する間に有機材料の総揮発量が増加する、即ち有機材料の揮発が続いているという性質を有している。

ポリブテン４を半田の微粉末３に加え、練り、脱泡された後のその粘度を例えば１００Ｐａ・ｓ〜２５０Ｐａ・ｓとする。この場合、半田の微粉末３とポリブテン４は約９０ｗｔ％、約１０ｗｔ％の割合で混合され、又は、約５０vol％ずつの割合で混合される。

以上の半田ペースト２の作成工程では、半田の微粉末３に混合するポリブデン４を、平均分子量の異なる２種以上の有機材料で構成することにより分解温度を広くしているが、図２と同様に第２温度Ｔ₂から半田の融点以上の第３温度Ｔ₃までの半田リフロー温度上昇過程において、徐々に分解する液状有機材料であれば、複数の種類である必要はなく、しかもポリブデンに限定されるものではない。

以上の工程によって形成された半田ペースト２は、以下のような方法によってパターニングされて部品を接合させる。なお、部品は、半導体チップ、ＬＳＩパッケージ、電子部品、その他の半田により基板（基体）に実装され得る種々の部品を含んでいる。

図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施形態に係る部品搭載方法について、半田を介して部品を基板上に装着するまでの工程を示している。

まず、図３（ａ）に示すように、配線や導電性パッド等の金属パターン１２ａ〜１２ｄが形成された基板１１を半田ペースト印刷用載置台１０上に設置する。

続いて、図３（ｂ）に示すように、基板１１上の金属パターン１２ａ〜１２ｄのうちの部品接続領域に対応した位置に窓１３ａ〜１３ｄを有するメタルマスク１４を用意する。そして、窓１３ａ〜１３ｄと金属パターン１２ａ〜１２ｄの部品接続領域が一致するようにメタルマスク１４と基板１１を位置合わせする。

続いて、図３（ｃ）に示すように、上記した半田ペースト２をメタルマスク１４上に供給し、その後に、常温の雰囲気中でスキージ１５をメタルマスク１４の上面に沿って摺動させる。これにより、メタルマスク１４上の半田ペースト２はスキージ１５の押し出しにより窓１３ａ〜１３ｄを通して金属パターン１２ａ〜１２ｄ上に移される。

その後に、図３（ｄ）、（ｅ）に示すように、メタルマスク１４を基板１１から取り去ると、半田ペースト２は、窓１３ａ〜１３ｄと同じ形状の複数の半田ペースト層２ａ〜２ｄとなって金属パターン１２ａ〜１２ｄのそれぞれの上に残される。

その後に、図３（ｆ）に示すように、例えば、抵抗素子、容量素子のような部品１６（１７）の第１の端子１６ａ（１７ａ）と第２の端子１６ｂ（１７ｂ）をそれぞれ異なる半田ペースト層２ａ、２ｂ（２ｃ、２ｄ）上に載置する。この場合、部品１６（１７）は、半田ペースト２が持つ粘着性によって装着される。

以上のように部品１６、１７が載置された半田ペースト層２ａ〜２ｄは、図４に例示するリフロー装置を使用して接合される。

リフロー装置おいては、基板搬送板２０による基板１１の搬送方向に沿って加熱室２１、溶融室２２、冷却室２３が配置され、それらの内部における基板搬送路の相互間にはシャッタ２４ａ、２４ｂが取り付けられていて溶融室２２は気密可能になっている。また、加熱室２１の基板搬入口と冷却室２３の基板搬出口にはそれぞれシャッタ２４ｃ、２４ｄが配置されているが、これらは必須のものではない。

加熱室２１には、基板搬送路を囲む第１ヒータ２５と、その内部に窒素ガスを供給する第１窒素ガス供給管２６が配置されている。第１ヒータ２５は、搬送中の基板１１を室温からポリブデンの揮発温度付近まで加熱するように制御部４０により制御される。

また、溶融室２２には、基板搬送路を囲む第２ヒータ２７と、その内部に窒素ガスを供給する第２窒素ガス供給管２８と、蟻酸ガスを数十ｐｐｍ〜数千ｐｐｍで内部に供給する蟻酸供給管２９と、蟻酸供給管２９よりも基板搬出口側に配置されて酸素を数約ｐｐｍ〜数％で内部に供給するエア供給管３０と、エア供給管３０よりも基板搬出口側に配置されて蟻酸ガスを蟻酸ガス燃焼装置３１に導入する第１蟻酸ガス吸収管３２とを有している。なお、溶融室２２内を減圧させる機構を設けてもよい。

上記の第１窒素ガス供給管２６と第２窒素ガス供給管２８は、不活性ガス供給部３９に接続されている。

溶融室２２の外部において、蟻酸ガス発生部３３から蟻酸供給管２９に供給される蟻酸ガスの流量と、エア吹き込み部３４からエア供給管３０に供給される空気の流量と、第２ヒータ２７の温度と、第１蟻酸ガス吸収管３２を介した蟻酸ガス燃料装置３１による蟻酸吸収量はそれぞれ制御部４０によって制御される。

さらに、冷却室２３には、基板搬送路を囲む冷却温度調整器（ヒータ）３５と、溶融室２２寄りの領域で基板１１から発生する蟻酸を回収する第２蟻酸ガス吸収管３６とが設けられている。第２蟻酸ガス吸収管３６は、蟻酸ガス燃焼装置３１に接続され、制御部４０によりその蟻酸吸収量は制御される。また、冷却用温度調整器３５の温度は、制御部４０により調整される。なお、冷却室２３内にも不活性ガスとして窒素ガスを導入してもよい。

なお、加熱室２１、溶融室２２及び冷却室２３を別々に３室から構成しているが、それらの機能を併せ持った１室で構成してもよい。

そのような半田リフロー装置は、制御部４０により図５に示すような温度分布とガス導入シーケンスによって基板１１の温度が制御され、その雰囲気が変更される。

まず、上記のように半田ペースト層２ａ〜２ｄ上に部品１６，１７が搭載された基板１１を基板搬送板２０上に乗せた後に、不活性ガスである窒素ガスに満たされた加熱室２１の基板搬入口からシャッタ２４ｃを開いて基板搬送板２０を搬入する。

その基板搬入口で基板１１は室温となっているが、基板搬送板２０により内部に搬送されるにつれて第１ヒータ２５により温度が上昇して半田の融点Ｔ₁より低い第２の温度Ｔ₂、例えば１６０℃まで加熱される。

その後、制御部４０によりシャッタ２４ａを開き、基板搬送板２０によって基板１１を溶融室２２内に搬送する。窒素ガスが導入されている溶融室２２内ではさらに蟻酸供給管２９から蟻酸ガスが導入されて基板１１が蟻酸ガス含有雰囲気に曝されることになる。これにより、第２温度Ｔ₂に加熱された基板１１上の半田ペースト層２ａ〜２ｄ及び金属パターン１２ａ〜１２ｄは蟻酸による表面の還元が開始される。

さらに、基板搬送板２０が溶融室２２内を進むと、基板１１は第２ヒータ２７の熱により徐々に温度が上昇し、溶融室２２内への搬入開始から例えば４分経過した時点で基板温度を半田の融点（第１温度）Ｔ₁、例えば２２１℃に到達する。さらに、第２ヒータ２７は、内部温度を半田の融点Ｔ₁から急上昇させて融点より高い第３温度Ｔ₃、例えば２５０℃まで基板温度を上げてこれを約１分間保持する。そして、溶融室２２の基板搬出口に基板１１が到達する前に、蟻酸ガスの導入を停止し、さらに、エア導入供給管３０から溶融室２２内に酸素を導入し、その後に、冷却室２３との間のシャッタ２４ｂを開いて基板１１を冷却室２３に搬入する。その間での溶融室２２内の蟻酸の濃度は数十ｐｐｍ〜数千ｐｐｍとする。

以上のような加熱室２１及び溶融室２２内における第１、第２ヒータ２５，２７による温度制御と、雰囲気のガス制御を行うことにより、半田ペースト層２ａ〜２ｄ内の半田の微粉末３とポリブテン４は図６に示すように変化して半田の微粉末３をリフローする。

即ち、図６において、まず、加熱室２１内での加熱により半田ペースト層２ａ〜２ｄ中の平均分子量３００程度のポリブデンは第２温度Ｔ₂、例えば１６０℃に達した時点で分解及び揮発が始まる。さらに、隣の溶融室２２内でも、基板１１の温度が第１温度Ｔ₁に達する４分の間に、平均分子量３０のポリブデンは分解及び揮発を続ける。その４分間の初期において蟻酸供給管２９から蟻酸ガスを溶融室２２内に噴霧し、ポリブデンの揮発により生じた半田の微粉末３の隙間に蟻酸を浸透させて還元する。

続いて、基板１１の温度が第１温度Ｔ₁まで加熱されると、平均分子量３００程度のポリブデンはさらに揮発して殆ど無くなる。

このように、平均分子量３００のポリブデンの揮発量が増すにつれて半田の微粉末３の露出量は増す。

そして、基板１１の温度が第１温度Ｔ₁、即ち半田の融点に達すると半田の微粉末３が溶けて互いに繋がり始め、さらに、基板１１の温度が第１温度Ｔ₁から第３温度Ｔ₃に上昇する間に、今度は平均分子量５００程度のポリブデンが分解し、揮発し始め、その量が増すにつれて、蟻酸ガスにより半田の微粉末３がさらに還元されるとともに溶融により繋がる量が増え、ついに基板１１の温度が第３温度Ｔ₃に達し、その後の所定時間、例えば１分間で、平均分子量５００程度のポリブデンが分解、揮発して殆ど消滅する。

さらに、第３温度Ｔ₃を１分間保持する時間の終わりに、エア供給管３０から酸素を導入することにより残りのポリブデンの揮発とその後の分解を加速させる。

その後に、さらにエア供給管３０から清浄なエア等を基板１１に吹き付けることにより、基板１１を冷却するとともに蟻酸ガスを霧散させる。
その後に、溶融室２２の基板搬出口のシャッタ２４ｂを開いて、基板搬送板２０を冷却室２３に移動する。ここでも、基板搬送板２０上の基板１１の上に残された蟻酸ガスは第２蟻酸ガス吸収管３６により排除される。ここでも、エア供給管３０から清浄なガスを基板１１に吹き付けてもよい。

これにより溶融した半田の微粒子３は、冷却温度調整器３５により冷却され、凝固点を通過してさらに温度が低下して一体化して略ボール状になる。その後に、冷却室２３の基板搬出口側のシャッタ２４ｄを開いて基板搬送板２０の移動により基板１１を外に搬出する。

ところで、蟻酸は、１１０℃以上でガス化し、ガス化すると１５０℃程度と低い温度でも還元性を示す。従って、基板１１が有機材料から構成されていても還元雰囲気の形成により基板１１が燃えたり分解したりすることはない。これにより、３００℃以下の温度で還元性ガスとして使うことが可能である。

また、上記のようにフラックス性を有しない有機材料であるポリブデン４により半田の微粉末３と混練した粘着性を有する半田ペースト２を用いて、チップ部品６，７等を基板１１に装着するとともに還元性を持つ蟻酸ガス中で半田の微粉末３をリフローすることで、フラックス残渣無く、基板１１の耐熱性の範囲内で部品１６，１７を基板１１上の金属パターン１２ａ〜１２ｄに接続することが可能となる。

また、本実施形態に係る半田ペースト２は、半田の融点以下で分解及び揮発を開始するポリブデン、即ち有機材料を用いているため、半田の融点以上の温度で任意の時間保持することにより、有機材料は完全に分解し、半田接続部に残渣が残らないことになる。

このように、蟻酸ガスは、ガス状のフラックスの役目を持ち、半田ペーストはチップ部品の接続部に半田を供給するとともに仮止めする役目を持つ。蟻酸ガスを有機材料が分解を発する第１温度Ｔ₁近傍で噴霧し、有機材料であるポリブデンが部分的に揮発した隙間から蟻酸ガスを徐々に浸透させ半田の微粉末３と基板１１の金属パターンの表面に蟻酸ガスを触れさせ、両者の酸化皮膜を還元させることで、良好な半田濡れ性を実現出来る。

また、シャッタ２４ｂを開いて、第３温度Ｔ₃に加熱された基板１１を溶融室２２から冷却室２１に搬送する前に、エア供給管３０から酸素を溶融室２２内に導入すると、基板１１上の残された有機材料であるポリブデンはさらに分解が加速される。

冷却室２３に搬入された基板１１は、温度調整器３５によって第３温度Ｔ₃から降温され、凝固温度を通過して１２０℃程度まで急速に冷却され、さらに１１０℃まで徐々に温度が低下される。このようなリフロー処理により部品１６，１７と金属パターン１２ａ〜１２ｄは半田により接合される。

上記のように半田のリフロー工程において、有機材料であるポリブテンを半田ペースト層１２ａ〜１２ｄから融点以上の第３温度Ｔ₃に達するまで徐々に揮発させることにより半田の微粒子３を徐々に露出させて徐々に還元且つ一体化するようにしたので、半田の微粉末３の急速な一体化が避けられ、これによりマンハッタン現象が防止される。

即ち、炉を用いた加熱の途中で、ポリブテンが急速に揮発してしまうと、部品の端子間で半田の濡れ広がるタイミングが僅かに異なることがある。例えばチップコンデンサーの両端電極で、片方の半田濡れ広がりがもう一方に比べて早い場合、先に濡れた端子の半田の表面張力で所謂マンハッタン現象が生じ、部品が垂直にたってしまうことがある。

この表面張力の時間差を抑えるために、分子量が大きく、揮発温度が高く、さらに分解時間の長いポリブテンを使用する。もちろん、１種類の分子量のポリブテンで任意の温度と時間のプロファイルをカバーすることも可能である。

また、本実施形態に係る半田ペースト２は、半田の融点以下で分解し揮発を開始する有機材料を用い、半田の融点以上の温度で任意の時間保持することにより、有機材料は完全に分解するようにしているので、半田接続部に残渣が残らない。

なお、半田ペースト２のパターンの形成は、図３に示すような印刷による他に、ディスペンスの手法で金属パターン１２ａ〜１２ｄ上に塗布してもよい。

ところで、図７に示すように、加熱室２１から溶融室２２に基板１１を搬入し、蟻酸噴霧の後に、基板１１の温度を連続して急速に第３温度Ｔ₃、例えば２５０℃以上に上昇させ、第３温度Ｔ₃を長い時間保ってもよい。これによっても上記と同様に、マンハッタン現象の発生は防止され、半田接合部分の清浄化が図れる。

次に、本発明の実施形態の特徴を付記する。

（付記１）第１温度で溶融する半田の微粉末と、常温で液体であり、前記第１温度より低い第２温度で揮発し分解し始め、前記第１温度より高い第３温度を第１の時間で保持することにより分解を終える有機材料とを混成してなることを特徴とする半田ペースト。
（付記２）前記有機材料は、分解温度の異なる複数の材料からなることを特徴とする付記１に記載の半田ペースト。
（付記３）前記第２温度は、常温よりも高いことを特徴とする付記１に記載の半田ペースト。
（付記４）付記１乃至付記３のいずれかに記載の半田ペーストを介して部品を搭載した基体を、不活性ガスが導入された不活性ガス含有雰囲気内で前記第２温度に昇温して前記半田ペースト内の前記有機材料の分解を進める工程と、蟻酸蒸気を含む蟻酸含有雰囲気内に前記第２温度の前記基板を設置する工程と、前記蟻酸含有雰囲気で前記基体を前記第３温度よりも高い温度に上げて前記第１の時間以上の時間で保持して前記有機材料を除去するために分解するとともに前記半田の前記微粉末を溶融して一体化する工程と、前記基体を前記第２温度以下に下げて前記半田を冷却する工程とを有することを特徴とする部品搭載方法。
（付記５）前記第３温度から前記第２温度以下に前記基体を冷却する温度は蟻酸の沸点以上であって、前記半田を冷却する雰囲気は前記蟻酸を前記基体上から除去する冷却雰囲気であることを特徴とする付記４に記載の部品搭載方法。
（付記６）前記冷却雰囲気内には清浄な空気が導入されることを特徴とする付記５に記載の部品搭載方法。
（付記７）前記蟻酸含有雰囲気内には、不活性ガスが導入されることを特徴とする付記４乃至付記６のいずれかに記載の部品搭載方法。
（付記８）前記蟻酸含有雰囲気は減圧されることを特徴とする付記４乃至付記７のいずれかに記載の部品搭載方法。
（付記９）前記基体を前記第２温度以下に下げる工程は、前記第２温度より低く且つ前記蟻酸の沸点以上の範囲において前記基体上から蟻酸を除去する工程を含むことを特徴とする付記４乃至付記７のいずれかに記載の部品搭載方法。
（付記１０）前記基体を前記第２温度以下に下げる工程は、減圧雰囲気において前記基体上から蟻酸を除去する工程を含むことを特徴とする付記４乃至付記７のいずれかに記載の部品搭載方法。
（付記１１） 前記基体を前記第３温度に前記第１の時間又はそれ以上保持した後に、前記基体を酸素含有雰囲気にさらすことを特徴とする付記４乃至付記１０のいずれかに記載の部品搭載方法。
（付記１２）前記基体を前記第２温度から前記第３温度に上げる間に前記基体の温度を時間的に連続させて変化させることを特徴とする付記４乃至付記１１のいずれかに記載の部品搭載方法。
（付記１３）前記基体を前記第２温度から前記第３温度に上げる間にステップ状に前記基体を温度変化させることを特徴とする付記４乃至付記１１のいずれかに記載の部品搭載方法。
（付記１４）付記１乃至付記３のいずれかに記載の半田ペーストが部品接続領域に供給された基体を前記第２温度に上昇させる第１ヒータを有しかつ不活性ガスが導入される第１領域と、前記第１領域から前記基体を搬送し且つ前記基体を蟻酸蒸気を含む蟻酸含有雰囲気に曝すとともに、前記基体を前記第３温度よりも高い温度に上げて前記第１の時間以上の時間で保持する第２ヒータを有する第２領域と、前記基体を前記第２温度以下に下げて前記半田を冷却する温度調整器を有する第３領域とを有することを特徴とする部品搭載装置。
（付記１５）前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域は、同じ室内に配置されることを特徴とする付記１４に記載の部品搭載装置。
（付記１６）前記第２領域は、前記第１領域と前記第３領域から密閉可能に配置されることを特徴とする付記１４に記載の部品搭載装置。
（付記１７）前記第２領域は、前記第３領域寄りにエア導入手段が設けられていることを特徴とする付記１４乃至付記１６のいずれかに記載の部品搭載装置。
（付記１８）前記第２領域には、前記第３領域寄りに蟻酸吸収手段が接続されていることを特徴とする付記１４乃至付記１７のいずれかに記載の部品搭載装置。
（付記１９）前記第３領域には、蟻酸吸収手段が接続されていることを特徴とする付記１４乃至付記１８のいずれかに記載の部品搭載装置。

図１は、本発明の実施形態に係る半田ペーストの作成方法を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施形態に係る半田ペーストの温度上昇時間とポリブテンの層揮発量の関係を示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係る半田ペーストを使用して部品を基体上に搭載する工程を示す側面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る部品搭載装置を示す構成図である。 図５は、本発明の実施形態に係る部品搭載方法のリフロー温度プロファイルと蟻酸ガス、酸素ガスの導入の関係を示す第１のシーケンスである。 図６は、本発明の実施形態に係る部品搭載方法のリフロー温度プロファイルと蟻酸ガス、酸素ガスの導入の関係を示す第１のシーケンスである。 図７は、本発明の実施形態に係る部品搭載方法における有機材料の分解と、導入ガスをリフロー温度プロファイルの関係で示す図である。

符号の説明

１ 容器
２ 半田ペースト
２ａ〜２ｄ 半田ペースト層
３ 半田の微粉末
４ ポリブテン（有機材料）
１１ 基板
１２ａ〜１２ｄ 金属パターン
１６、１７ 部品
２０ 基板搬送板
２１ 加熱室
２２ 溶融室
２３ 冷却室
３１ 蟻酸ガス燃焼装置
３４ エア吹き込み部
３３ 蟻酸ガス発生部
３９ 不活性ガス供給部
４０ 制御部

Claims (5)

1. 第１温度で溶融する半田の微粉末と、
   常温で液体であり、前記第１温度より低い第２温度で揮発し分解し始め、前記第１温度より高い第３温度を第１の時間で保持することにより分解を終える有機材料と
   を混成してなることを特徴とする半田ペースト。
2. 前記有機材料は、分解温度の異なる複数の材料からなることを特徴とする請求項１に記載の半田ペースト。
3. 請求項１又は請求項２に記載の半田ペーストを介して部品を搭載した基体を、不活性ガスが導入された不活性ガス含有雰囲気内で前記第２温度に昇温して前記半田ペースト内の前記有機材料の分解を進める工程と、
   蟻酸蒸気を含む蟻酸含有雰囲気内に前記第２温度の前記基板を設置する工程と、
   前記蟻酸含有雰囲気で前記基体を前記第３温度よりも高い温度に上げて前記第１の時間以上の時間で保持して前記有機材料を除去するために分解するとともに前記半田の前記微粉末を溶融して一体化する工程と、
   前記基体を前記第２温度以下に下げて前記半田を冷却する工程と
   を有することを特徴とする部品搭載方法。
4. 前記基体を前記第３温度に前記第１の時間又はそれ以上保持した後に、前記基体を酸素含有雰囲気にさらすことを特徴とする請求項３に記載の部品搭載方法。
5. 請求項１又は請求項２に記載の半田ペーストが部品接続領域に供給された基体を前記第２温度に上昇させる第１ヒータを有しかつ不活性ガスが導入される第１領域と、
   前記第１領域から前記基体を搬送し且つ前記基体を蟻酸蒸気を含む蟻酸含有雰囲気に曝すとともに、前記基体を前記第３温度よりも高い温度に上げて前記第１の時間以上の時間で保持する第２ヒータを有する第２領域と、
   前記基体を前記第２温度以下に下げて前記半田を冷却する温度調整器を有する第３領域と
   を有することを特徴とする部品搭載装置。

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