(57)【要約】【課題】低コストで、歩留まりが高く、信頼性の高いはんだ付けを行うことができる部品の製造方法を提供する。【解決手段】電極２を有する部品１０’を準備する工程と、電極２に第１の有機脂肪酸含有溶液３ａを接触させる工程と、電極２に第１の溶融はんだ５ａを接触させて電極２上に第１の溶融はんだ５ａを付着させる工程と、付着した第１の溶融はんだ５ａに向けて、気流又は液流を噴射して電極２上に付着した余剰の第１の溶融はんだ５ａを除去する工程と、余剰の第１の溶融はんだ５ａが除去された電極２を第１の溶融はんだ５ａの融点未満に下げる工程とを備えている。第１の溶融はんだ５ａが、電極２に含まれる成分に化合して電極２の表面に金属間化合物層からなる電極溶食防止層４を形成する成分を含み、電極２への第１の溶融はんだ５ａの接触を、部品１０’を移動させながら電極２に第１の溶融はんだ５ａの液流を衝突させ又は回り込ませて行うようにする。【選択図】図１
2014033172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ付けされる電極を有する部品を準備する工程と、
前記電極に第１の有機脂肪酸含有溶液を接触させる工程と、
前記電極に第１の溶融はんだを接触させて該電極に該第１の溶融はんだを付着させる工程と、
付着した前記第１の溶融はんだに向けて、気流又は液流を噴射して前記電極に付着した第１の溶融はんだのうち余剰の第１の溶融はんだを除去する工程と、
前記余剰の第１の溶融はんだが除去された前記電極を前記第１の溶融はんだの融点未満に下げる工程と、を備え、
前記第１の溶融はんだの付着工程において、
前記第１の溶融はんだが、前記電極に含まれる成分に化合して該電極の表面に金属間化合物層からなる電極溶食防止層を形成する成分を含み、
前記電極への前記第１の溶融はんだの接触を、前記部品を移動させながら前記電極に前記第１の溶融はんだの液流を衝突させ又は回り込ませて行う、ことを特徴とする部品の製造方法。
【請求項２】
前記電極への前記第１の溶融はんだの接触を、前記部品を上下方向に移動させながら、重力で加速した前記第１の溶融はんだの液流又はポンプで加圧した前記第１の溶融はんだ液流を前記上下方向に直交又は略直交する角度で前記部品に衝突させて行う、請求項１に記載の部品の製造方法。
【請求項３】
前記電極への前記第１の溶融はんだの接触を、前記部品を横方向に移動させながら前記第１の溶融はんだの液流を前記部品の上方から該部品に向けて所定の角度で衝突させて行う、請求項１に記載の部品の製造方法。
【請求項４】
前記電極への前記第１の溶融はんだの接触を、前記部品を上下方向に移動させて前記第１の溶融はんだで満たしたはんだ槽中に浸漬した後に引き上げる途中で、該部品を前記第１の溶融はんだの液面に配置されたスリットを通過させて行う、請求項１に記載の部品の製造方法。
【請求項５】
前記電極を前記第１の溶融はんだの融点未満に下げる工程の後に、前記部品と、前記第１の溶融はんだと同じ溶融はんだ又は異なる溶融はんだとを接触させて、前記電極に第２の溶融はんだを付着させる工程をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品の製造方法。
【請求項６】
前記第２の溶融はんだが、前記電極溶食防止層を構成する成分のうち電極溶食防止能を生じさせる成分を含まない、請求項５に記載の部品の製造方法。
【請求項７】
前記第１の溶融はんだの付着工程において、前記電極への前記第１の溶融はんだの接触を、有機脂肪酸含有溶液の蒸気雰囲気中で行う、請求項１〜６のいずれか１項に記載の部品の製造方法。
【請求項８】
前記第１の溶融はんだの粘度が、０．００２Ｐａ・ｓ以上、０．００４Ｐａ・ｓ以下である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の部品の製造方法。
【請求項９】
前記第２の溶融はんだの粘度が、０．００２Ｐａ・ｓ以上、０．００８Ｐａ・ｓ以下である、請求項６又は７に記載の部品の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の溶融はんだ及び前記第２の溶融はんだを、有機脂肪酸含有溶液と混合処理して用いる、請求項５〜９のいずれか１項に記載の部品の製造方法。
【請求項１１】
前記第２の溶融はんだの付着工程の後に、第３の有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を、前記第２の溶融はんだに接触させる工程をさらに備える、請求項５〜１０のいずれか１項に記載の部品の製造方法。
【請求項１２】
前記部品が、微細な配線パターンを有するプリント基板、ウエハー及びフレキシブル基板から選ばれるいずれか、又は、チップ、抵抗、コンデンサ及びフィルターから選ばれるいずれかである、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の部品の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の部品の製造方法により製造されてなる部品であって、はんだ層が設けられた電極を複数備え、前記はんだ層と前記電極との間に厚さ０．５μｍ以上、３μｍ以下の電極溶食防止層が形成されており、前記はんだ層のはんだ付け形態が、前記電極の中心位置で対称の半球形状又は曲面形状であることを特徴とする部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極溶食防止層を有する部品及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、プリント基板、ウエハー、フレキシブル基板等の基板が有する電極上、又は、チップ、抵抗、コンデンサ、フィルター等の実装部品が有する電極上に、電極溶食防止層が形成された部品（基板又は実装部品等）、及びその製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリント基板、ウエハー及びフレキシブル基板等の基板（以下、これらを「実装基板」ということがある。）は、配線密度や実装密度がますます向上している。実装基板は、電子部品をはんだ付けするための電極を多数有している。その電極上に、電子部品をはんだ付けするためのはんだバンプやはんだペースト等のはんだ（以下、「接続はんだ」ともいう。）が設けられ、電子部品は、その接続はんだにはんだ付けされて実装基板に実装される。
【０００３】
接続はんだは、微細で、形状及び寸法等が揃っており、必要な部分にのみ設けられていることが要求されている。そうした要求を満たす接続はんだの形成方法として、特許文献１には、ペーストでペーストバンプを形成するための開口を備えたスクリーン版であって、剛性な第１の金属層、樹脂系の接着剤層及び第２の金属層からなり、かつ第１の金属層の開口に対して接着剤層及び第２の金属層の開口が縮径していることを特徴とするスクリーン版を用い、緻密で一定形状のペーストバンプを容易に形成する手法等が提案されている。
【０００４】
ところで、コネクタ、ＱＦＰ（Quad  Flat  Package）、ＳＯＰ（Small  Outline  Package）、ＢＧＡ（Ball  Grid  Array）、ＬＧＡ（Land  Grid  Array）、等々の電子部品は、リード端子等の接続端子の寸法にばらつきが存在することがある。接続端子の寸法がばらついた電子部品をはんだ付け不良なくはんだ付けするためには、実装基板に設ける「接続はんだ」を厚くすることにより、電子部品の寸法ばらつきの影響を小さくする必要がある。実装基板に実装するための電子部品にＣＳＰ（Chip  Size  Package）等の小型の電子部品が混在する場合、そうした小型電子部品用の接続はんだの大きさは極めて小さく微細である。
【０００５】
一般的な接続はんだの形成方法として、銅等からなる電極（例えば銅電極。以下同じ。）が設けられた実装基板をそのまま溶融はんだ中にディッピング（浸漬）する方法が知られている。銅電極にはんだが接触すると、銅とはんだに含まれる錫とが化合してＣｕＳｎ金属間化合物が生成する。このＣｕＳｎ金属間化合物の生成自体がはんだ接合の基本である。しかし、その現象は、銅電極がはんだ中の錫で浸食される態様で形成されることから「電極溶食」と呼ばれることがある。こうした電極溶食は、電子部品を接続する銅電極の容積を減少させて信頼性を低下させ、実装基板の信頼性を損なわせるおそれがある。そのため、溶融はんだ中への実装基板のディッピング時間を短縮して電極溶食を抑制することが必要であり、そのために、実装基板の銅電極上に予備はんだ層を形成し、その後に実装基板を溶融はんだ中にディッピングする方法（ディッピング方法）が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２８６９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した接続はんだの形成方法のうち、スクリーン版を用いた接続はんだの形成方法は生産性が悪いという難点があり、ディッピング方法での接続はんだの形成方法は、最初にディッピング（浸漬）する部分と、最後にディッピングする部分とで、電極溶食の差が大きくなり、同じ基板の各部で銅電極の信頼性に大きな差が生じる。そのため、電極溶食の問題が依然として解決できていないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、低コストで、歩留まりが高く、信頼性の高いはんだ付けを行うことができる「電極の溶食防止層」（以下「電極溶食防止層」という。）を有する部品（基板及び実装部品等）及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記課題を解決するための本発明に係る部品の製造方法は、はんだ付けされる電極を有する部品を準備する工程と、前記電極に第１の有機脂肪酸含有溶液を接触させる工程と、前記電極に第１の溶融はんだを接触させて該電極に該第１の溶融はんだを付着させる工程と、付着した前記第１の溶融はんだに向けて、気流又は液流を噴射して前記電極に付着した第１の溶融はんだのうち余剰の第１の溶融はんだを除去する工程と、前記余剰の第１の溶融はんだが除去された前記電極を前記第１の溶融はんだの融点未満に下げる工程と、を備え、前記第１の溶融はんだの付着工程において、前記第１の溶融はんだが、前記電極に含まれる成分に化合して該電極の表面に金属間化合物層からなる電極溶食防止層を形成する成分を含み、前記電極への前記第１の溶融はんだの接触を、前記部品を移動させながら前記電極に前記第１の溶融はんだの液流を衝突させ又は回り込ませて行うことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、(i)第１の溶融はんだの付着工程において、第１の溶融はんだが、電極に含まれる成分に化合してその電極の表面に金属間化合物層からなる電極溶食防止層を形成する成分（電極溶食防止層形性成分ともいう。）を含むので、その接触時に電極の表面に金属間化合物層からなる電極溶食防止層を形成することができる。その金属間化合物層は、電極溶食防止層として電極成分の溶出を抑えることができるので、電極の溶食による電極の欠損や消失を防ぐことができる。
【００１１】
(ii)第１の溶融はんだの付着工程において、電極への第１の溶融はんだの接触を、部品を移動させながらその部品に第１の溶融はんだの液流を衝突させ又は回り込ませて行うので、いずれの場合も、電極上には満遍なく第１の溶融はんだを付着させることができる。その結果、電極溶食防止層が電極上に満遍なく形成されるので、その電極溶食防止層によって電極の欠損や消失を防ぐことができる。
【００１２】
(iii)また、電極と第１の溶融はんだとが接触する前に第１の有機脂肪酸含有溶液を電極に接触させる工程を有するので、その第１の有機脂肪酸含有溶液は電極の表面に存在する酸化物や不純物等を除去するように作用する。その結果、そうした酸化物や不純物等が電極の表面に存在するのを極力抑制した状態で、第１の溶融はんだを電極の表面に接触させることができる。こうした処理により、清浄化された電極表面に、電極溶食防止層をボイドや欠陥を極力生じさせない均一な厚さで形成することができる。電極溶食防止層は、ボイドや欠陥を極力生じさせない状態で設けられるので、その電極溶食防止層上に設けられたはんだにも、ボイドの発生や欠陥を極力生じさせないようにすることができる。
【００１３】
(iv)また、電極に付着した余剰の第１の溶融はんだを、気流又は液流を噴射して除去する工程を有するので、第１の溶融はんだ又は第１のはんだ層を僅かに付着した電極溶食防止層が設けられた電極となる。電極溶食防止層が設けられている電極は、その後に他の溶融はんだ（第２の溶融はんだ）にディッピングさせた場合であっても、その第２の溶融はんだによる電極成分の溶出を抑制することができる。また、気流又は液流を噴射して余剰の第１の溶融はんだを除去した後の電極表面には、電極溶食防止層の酸化を防止する有機脂肪酸のコーティング膜を形成することができる。その結果、その部品を直ぐに処理しない場合であっても、部品の電極上に電極溶食防止層が設けられた態様での保管又は流通を行うことができる。
【００１４】
(v)また、余剰の第１の溶融はんだが除去された電極を第１の溶融はんだの融点未満に下げる工程を有するので、電極の表面に形成された電極溶食防止層を、亀裂のない所定の厚さ範囲（例えば０．５μｍ以上、３μｍ以下の程度）の電極溶食防止層にして安定化させることができる。こうして形成された電極溶食防止層を備えた部品は、その後に、電極上に接続はんだ（電子部品を接合させるためのはんだ層）を設けるためにはんだ槽中にディッピング（浸漬）しても、最初にディッピング（浸漬）した部分と、最後にディッピングした部分とで、電極溶食の差を極力小さくすることができる。また、ディッピングにより接続はんだを設けた部品は、その後に電子部品の実装工程に供されて各種の熱処理が加わったとしても、電極溶食防止層がバリアになるので、その熱によって電極がはんだに溶食するのを抑制できる。その結果、同じ部品の各部の電極は、それぞれの信頼性の差を極力小さくすることができ、電子部品の接続構造の信頼性をより向上させることができる高品質の接続構造を提供可能な部品を製造できる。
【００１５】
（２）本発明に係る部品の製造方法は、前記第１の溶融はんだの付着工程において、前記電極への第１の溶融はんだの接触を下記の第１〜第３の形態のいずれかで行うことが好ましい。
【００１６】
第１形態は、前記電極への前記第１の溶融はんだの接触手段として、前記部品を上下方向に移動させながら、重力で加速した前記第１の溶融はんだの液流又はポンプで加圧した前記第１の溶融はんだ液流を前記上下方向に直交又は略直交する角度で前記部品に衝突させて行う。
【００１７】
この発明によれば、部品を上下方向に移動させながら重力で加速した第１の溶融はんだの液流又はポンプで加圧した第１の溶融はんだ液流を、上下方向に直交又は略直交する角度で部品に衝突させるので、電極上に滞留した溶融はんだ自身で減速されることなく溶融はんだ液流が横方向から電極に強く衝突する。その結果、電極上には満遍なく第１の溶融はんだを付着させることができる。
【００１８】
第２形態は、前記電極への前記第１の溶融はんだの接触手段として、前記部品を横方向に移動させながら前記第１の溶融はんだの液流を前記部品の上方から該部品に向けて所定の角度で衝突させて行う。
【００１９】
この発明によれば、部品を横方向に移動させながら第１の溶融はんだの液流をその部品の上方から部品に向けて所定の角度で衝突させるので、電極上に滞留した溶融はんだ自身で減速されることなく溶融はんだ液流が上方向から電極に強く衝突する。その結果、電極上には満遍なく第１の溶融はんだを付着させることができる。
【００２０】
第３形態は、前記電極への前記第１の溶融はんだの接触手段として、前記部品を上下方向に移動させて前記第１の溶融はんだで満たしたはんだ槽中に浸漬した後に引き上げる途中で、該部品を前記第１の溶融はんだの液面に配置されたスリットを通過させて行う。
【００２１】
この発明によれば、部品を上下方向に移動させて第１の溶融はんだで満たしたはんだ槽中に浸漬した後に引き上げる途中で、その部品を第１の溶融はんだの液面に配置されたスリットを通過させて行うので、そのスリットを通過する際の表面張力の作用により、溶融はんだが電極の全域に回り込む。その結果、電極上には満遍なく第１の溶融はんだを付着させることができる。
【００２２】
（３）本発明に係る部品の製造方法において、前記電極を前記第１の溶融はんだの融点未満に下げる工程の後に、前記部品と、前記第１の溶融はんだと同じ溶融はんだ又は異なる溶融はんだとを接触させて、前記電極に第２の溶融はんだを付着させる工程をさらに備えてもよい。
【００２３】
この発明によれば、電極を第１の溶融はんだの融点未満に下げる工程の後に、部品と前記第１の溶融はんだと同じ溶融はんだ又は異なる溶融はんだとを接触させて、電極に第２の溶融はんだを付着させる工程をさらに備えるので、部品を第２の溶融はんだ槽中にディッピングさせた場合であっても、電極に設けられた電極溶食防止層が電極成分の溶出を抑えることができる。その結果、第２の溶融はんだによる電極溶食に起因した電極の欠損や消失を防ぐことができる。こうした本発明によれば、第２の溶融はんだが凝固してなる第２のはんだ層ではんだ付けされた電極の信頼性を確保でき、電子部品を実装基板にはんだ付けする際に、電子部品の接続構造の信頼性をより向上させることができる高品質の接続構造を提供可能な部品を製造できる。
【００２４】
（４）本発明に係る部品の製造方法において、前記第２の溶融はんだが、前記電極溶食防止層を構成する成分のうち電極溶食防止能を生じさせる成分を含まないことが好ましい。
【００２５】
この発明によれば、第２の溶融はんだが、電極溶食防止層を構成する成分のうち電極溶食防止能を生じさせる成分を含まないので、予め形成された電極溶食防止層の上には、電極溶食防止能を生じさせる成分を含まない第２のはんだ層が設けられる。こうした第２のはんだ層は、電極溶食防止層と第２のはんだ層の成分が同じ場合に起こる電極溶食防止層の厚さ拡大現象を抑制することができる。その結果、第２のはんだ層ではんだ付けされた部品が有する電極の信頼性をより一層向上させることができる。
【００２６】
（５）本発明に係る部品の製造方法において、前記第１の溶融はんだの付着工程において、前記電極への前記第１の溶融はんだの接触を、有機脂肪酸含有溶液の蒸気雰囲気中で行ってもよい。
【００２７】
この発明によれば、電極への第１の溶融はんだの接触を有機脂肪酸含有溶液の蒸気雰囲気中で行うので、第１溶融はんだの接触時に電極が酸化したり不純物で汚染されたりすることがない。
【００２８】
（６）本発明に係る部品の製造方法において、前記第１の溶融はんだの粘度が、０．００２Ｐａ・ｓ以上、０．００４Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００２９】
この発明によれば、第１の溶融はんだの粘度が上記範囲内であるので、微細パターンで形成された各電極に満遍なく第１の溶融はんだを付着させることができ、その結果、電極表面に均一で安定した電極溶食防止層を形成することができる。さらに、第１の溶融はんだの粘度が上記範囲内であるので、その第１の溶融はんだを容易に除去することができる。その結果、微細パターンで形成された各電極に満遍なく電極溶食防止層が形成され、無駄な溶融はんだが設けられていない態様の部品を得ることができる。
【００３０】
（７）本発明に係る部品の製造方法において、前記第２の溶融はんだの粘度が、０．００２Ｐａ・ｓ以上、０．００８Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００３１】
この発明によれば、電極に第１の溶融はんだを接触させて電極溶食防止層を形成した部品に、上記した広い範囲内の任意の粘度を示す第２の溶融はんだを接触させることができる。こうした第２の溶融はんだは、汎用の溶融はんだを含むので、廉価なはんだを溶融した溶融はんだを用いてはんだ付けすることができ、その場合であっても、電極の溶食を防ぐことができる。
【００３２】
（８）本発明に係る部品の製造方法において、前記第１の溶融はんだ及び前記第２の溶融はんだを、有機脂肪酸含有溶液と混合処理して用いてもよい。
【００３３】
この発明によれば、第１の溶融はんだ及び第２の溶融はんだを、有機脂肪酸含有溶液と混合処理して用いるので、それら溶融はんだに含まれる酸化物や不純物等を除去することができる。その結果、処理後の溶融はんだの粘度を、その処理条件（処理時間等）によって任意にコントロールすることができる。粘度を小さくした溶融はんだは、濡れ広がりが良好であり、電極溶食防止層上に表面張力によってバランスのよい対称形のはんだ層を形成することができる。
【００３４】
（９）本発明に係る部品の製造方法において、前記第２の溶融はんだの付着工程の後に、第３の有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を前記第２の溶融はんだに接触させる工程をさらに備えてもよい。
【００３５】
この発明によれば、第２の溶融はんだの付着工程の後に、第３の有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を第２の溶融はんだに接触させる工程をさらに備えるので、第２の溶融はんだの表面には、酸化や汚染を防止する有機脂肪酸のコーティング膜が形成される。その結果、第２のはんだ層が設けられた部品を直ぐに処理しないで、保管又は流通を行うことができる。また、保管又は流通させた後に実装部品の実装工程に供しても、電子部品の接続構造の信頼性をより向上させることができる高品質の接続構造を提供可能な部品を製造できる。
【００３６】
（１０）本発明に係る部品の製造方法において、前記部品が、微細な配線パターンを有するプリント基板、ウエハー、フレキシブル基板等の基板（実装基板ともいう。）や、チップ、抵抗、コンデンサ、フィルター等の部品（実装部品ともいう。）を挙げることができる。
【００３７】
（１１）上記課題を解決するための本発明に係る部品は、上記した本発明に係る部品の製造方法により製造されてなる部品であって、はんだ層が設けられた電極を複数備え、前記はんだ層と前記電極との間に厚さ０．５μｍ以上、３μｍ以下の電極溶食防止層が形成されており、前記はんだ層のはんだ付け形態が、前記電極の中心位置で対称の半球形状又は曲面形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る部品の製造方法によれば、低コストで、歩留まりが高く、信頼性の高いはんだ付けを行うことができる電極溶食防止層を有する部品を提供することができる。
【００３９】
製造された部品は、その後に、電極上に接続はんだを設けるためにはんだ槽中にディッピングしても、最初にディッピングした部分と、最後にディッピングした部分とで、電極溶食の差を極力小さくすることができる。また、ディッピングにより接続はんだを設けた部品は、その後に電子部品の実装工程に供されて各種の熱処理が加わったとしても、電極溶食防止層がバリアになるので、その熱によって電極がはんだに溶食するのを抑制できる。その結果、同じ部品の各部の電極は、それぞれの信頼性の差を極力小さくすることができ、電子部品の接続構造の信頼性をより向上させることができる高品質の接続構造を提供可能な部品を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る部品の製造方法の一例を示すフロー図である。
【図２】部品の一例を示す表面写真と断面写真であり、（Ａ）はＢＧＡ側の部品表面を示す光学顕微鏡写真であり、（Ｂ）は部品の断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図３】部品を横方向に移動させながら、第１の溶融はんだの液流を部品の上方から所定の角度で衝突させる形態の一例を示す模式的な断面図であり、有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を噴射する工程（Ｅ）を有している。
【図４】部品を横方向に移動させながら、第１の溶融はんだの液流を部品の上方から所定の角度で衝突させる形態の他の一例を示す模式的な断面図であり、有機脂肪酸含有溶液の気体雰囲気中で、不活性ガス又は気体を噴射する工程（Ｅ）を有している。
【図５】部品を上下方向に移動させながら、重力で加速した第１の溶融はんだの液流を横方向から部品に衝突させる形態を示す模式的な断面図である。
【図６】部品を上下方向に移動させながら、ポンプで加圧した第１の溶融はんだ液流を横方向から部品に衝突させる形態を示す模式的な断面図である。
【図７】部品を上下方向に移動させて第１の溶融はんだで満たしたはんだ槽中に浸漬した後に引き上げ、その引き上げ途中で、部品を第１の溶融はんだの液面に配置されたスリットを通過させるる形態を示す模式的な断面図である。
【図８】電極上に電極溶食防止層が設けられ、その電極溶食防止層上に第１のはんだ層が設けられた部品の一例を示す模式的な断面図である。
【図９】第１の溶融はんだを付着させる前後の部品断面の電子顕微鏡写真であり、（Ａ）（Ｂ）は付着前の一例であり、（Ｃ）（Ｄ）は付着後の一例である。
【図１０】部品を横方向に移動させながら、溶融はんだの液流を部品に接触させて得られた従来例（Ａ，Ｂ）の光学顕微鏡写真である。
【図１１】電極上に電極溶食防止層が設けられた部品を第２の溶融はんだ槽中に浸漬させる第１の態様を示す模式図である。
【図１２】電極上に電極溶食防止層が設けられた部品を、有機脂肪酸含有溶液を上層に設けた第２の溶融はんだ槽中に浸漬させる第２の態様を示す模式図である。
【図１３】電極溶食防止層上にはんだ層が設けられた部品の一例を示す模式的な断面図である。
【図１４】電極溶食防止層上に設けられたはんだ層の断面形態の説明図であり、（Ａ）は基材上に設けられた電極を覆うように設けられたはんだ層の断面形態の一例であり、（Ｂ）は基材に埋め込まれた電極上に設けられたはんだ層の断面形態の一例である。
【図１５】電極溶食防止層上に設けられたはんだ層の平面形態の説明図であり、（Ａ）は円形状の電極上に設けられたはんだ層の平面形態の一例であり、（Ｂ）は矩形状の電極上に設けられたはんだ層の平面形態の一例である。
【図１６】電極溶食防止層上に設けられたはんだ層の形態の一例を示す走査型トンネル顕微鏡像である。
【図１７】電極溶食防止層上に設けられたはんだ層の断面形態の一例を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図１８】製造された部品の一例を示す斜視図（Ａ）と断面図（Ｂ）である。
【図１９】製造された部品の他の例を示す斜視図（Ａ）（Ｂ）である。
【図２０】はんだ層の深さ方向の酸素量を示すグラフである。
【図２１】はんだ付けされた銅電極部を加熱した後のマイクロボイドの発生形態の例であり、（Ａ）（Ｂ）は比較例での結果であり、（Ｃ）（Ｄ）は実施例での結果である。
【図２２】基板の微細な銅電極に、電極溶食防止層、はんだ層及び有機脂肪酸コーティング膜の順で設けた断面形態を示す電子顕微鏡写真（Ａ）及びその元素マッピング像（Ｂ）である。
【図２３】電極上にはんだ層が設けられた従来例を示す写真である。
【図２４】はんだ処理前の電極パターンを示す平面図（Ａ）と、その電極パターンの断面図（Ｂ）（Ｃ）と、電極の断面図（Ｄ）である。
【図２５】２段階のはんだ処理を行わない場合の例を示す電極の断面図であり、（Ａ）はニッケルを含有しない溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｂ）はニッケルを含有しない溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図であり、（Ｃ）は０．０１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｄ）は０．０１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図である。
【図２６】２段階のはんだ処理を行わない場合の例を示す電極の断面図であり、（Ａ）は０．０３質量％のニッケルを含有する溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｂ）は０．０３質量％のニッケルを含有する溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図であり、（Ｃ）は０．０５質量％のニッケルを含有する溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｄ）は０．０５質量％のニッケルを含有する溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図である。
【図２７】２段階のはんだ処理を行わない場合の例を示す電極の断面図であり、（Ａ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｂ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図である。
【図２８】２段階のはんだ処理を行った場合の例を示す電極の断面図であり、（Ａ）はニッケルを含有しない溶融はんだで３秒間処理した後に０．０１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｂ）はニッケルを含有しない溶融はんだで３秒間処理した後に０．０１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図であり、（Ｃ）はニッケルを含有しない溶融はんだで３秒間処理した後に０．０３質量％のニッケルを含有する溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｄ）はニッケルを含有しない溶融はんだで３秒間処理した後に０．０３質量％のニッケルを含有する溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図である。
【図２９】２段階のはんだ処理を行った場合の例を示す電極の断面図であり、（Ａ）はニッケルを含有しない溶融はんだで３秒間処理した後に０．０５質量％のニッケルを含有する溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｂ）はニッケルを含有しない溶融はんだで３秒間処理した後に０．０５質量％のニッケルを含有する溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図であり、（Ｃ）はニッケルを含有しない溶融はんだで３秒間処理した後に０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｄ）はニッケルを含有しない溶融はんだで３秒間処理した後に０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図である。
【図３０】２段階のはんだ処理を行った場合の例を示す電極の断面図であり、（Ａ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで３秒間処理した後に０．０１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｂ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで３秒間処理した後に０．０１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図であり、（Ｃ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで３秒間処理した後に０．０３質量％のニッケルを含有する溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｄ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで３秒間処理した後に０．０３質量％のニッケルを含有する溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図である。
【図３１】２段階のはんだ処理を行った場合の例を示す電極の断面図であり、（Ａ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで３秒間処理した後に０．０５質量％のニッケルを含有する溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｂ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで３秒間処理した後に０．０５質量％のニッケルを含有する溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図である。
【図３２】２段階のはんだ処理を行った場合の例を示す電極の断面図であり、（Ａ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで３秒間処理した後にニッケルを含有しない溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、（Ｂ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで３秒間処理した後にニッケルを含有しない溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明に係る部品及びその製造方法について、図面を参照しつつ説明する。なお、本願では、「本発明」を「本願の実施形態」と言い換えることができる。なお、「電極溶食防止層」とは、電極を構成する成分の一部又は全部がはんだによって溶食（電極成分が拡散して溶け出す態様のこと。）されるのを抑えるように機能する層のことである。
【００４２】
［部品の製造方法］
本発明に係る部品１０の製造方法は、図１〜図７等に示すように、はんだ付けされる電極２を有する部品１０’を準備する工程と、電極２に第１の有機脂肪酸含有溶液３ａを接触させる工程と、電極２に第１の溶融はんだ５ａを接触させて電極２上に第１の溶融はんだ５ａを付着させる工程と、付着した第１の溶融はんだ５ａに向けて、流体６ａ又は気流１４を噴射して電極２上に付着した第１の溶融はんだ５ａのうち余剰の第１の溶融はんだ５ａを除去する工程と、余剰の第１の溶融はんだ５ａが除去された電極２を第１の溶融はんだ５ａの融点未満に下げる工程と、を備えている。そして、第１の溶融はんだ５ａの付着工程において、第１の溶融はんだ５ａが、電極２に含まれる成分に化合して電極２の表面に金属間化合物層からなる電極溶食防止層４を形成するための成分を含むこと、及び、電極２への第１の溶融はんだ５ａの接触を、部品１０’を移動させながら電極２に第１の溶融はんだ５ａの液流を衝突させ又は回り込ませて行うことに特徴がある。
【００４３】
こうした部品１０の製造方法は、以下の(i)〜(v)の作用効果を奏する。なお、第１の溶融はんだの液流も符号「５ａ」を用い、その場合は「第１の溶融はんだ液流５ａ」という。
【００４４】
(i)第１の溶融はんだ５ａの付着工程において、第１の溶融はんだ５ａが、電極２に含まれる成分に化合してその電極２の表面に金属間化合物層からなる電極溶食防止層４を形成する成分（電極溶食防止層形性成分）を含むので、その接触時に第１の溶融はんだ５ａに含まれる成分が電極２に含まれる成分に化合して、電極２の表面に金属間化合物層からなる電極溶食防止層４を形成する。その金属間化合物層は、電極溶食防止層４として電極成分の溶出を抑えることができるので、電極２の溶食による電極２の欠損や消失を防ぐことができる。
【００４５】
(ii)また、第１の溶融はんだ５ａの付着工程において、部品１０’を移動させながらその部品１０’に第１の溶融はんだ液流５ａを衝突させ又は回り込ませて行うので、いずれの場合も電極２上には満遍なく第１の溶融はんだ５ａが付着する。その結果、電極溶食防止層４が電極２上に満遍なく形成されるので、その電極溶食防止層４によって電極２の欠損や消失を防ぐことができる。
【００４６】
(iii)電極２と第１の溶融はんだ５ａとが接触する前に第１の有機脂肪酸含有溶液３ａを電極２に接触させる工程を有するので、その第１の有機脂肪酸含有溶液３ａは電極２の表面に存在する酸化物や不純物等を除去するように作用する。その結果、そうした酸化物や不純物等が電極２の表面に存在するのを極力抑制した状態で第１の溶融はんだ５ａを電極２の表面に接触させることができる。こうした処理により、清浄化された電極表面に、電極溶食防止層４をボイドや欠陥の発生を抑えた均一な厚さで形成することができる。電極溶食防止層４は、ボイドや欠陥を極力生じさせない状態で設けられるので、その電極溶食防止層４上に設けられたはんだ層８（図１３及び図１７等を参照）にもボイドの発生や欠陥をより抑えることができる。
【００４７】
(iv)電極２に付着した余剰の第１の溶融はんだ５ａを、気流１４又は流体６ａを噴射して除去する工程を有するので、第１の溶融はんだ５ａ又は第１のはんだ層５を僅かに付着した電極溶食防止層４が設けられた電極２となる。電極溶食防止層４が設けられている電極２は、その後に他の溶融はんだ（第２の溶融はんだ１６）にディッピングさせた場合であっても、その第２の溶融はんだ１６による電極成分の溶出を抑制することができる。また、気流１４又は流体６ａを噴射して余剰の第１の溶融はんだ５ａを除去した後の電極表面には、電極溶食防止層４の酸化を防止する有機脂肪酸のコーティング膜６を形成することができる。その結果、その部品を直ぐに処理しない場合であっても、部品の電極上に電極溶食防止層４が設けられた態様での保管又は流通を行うことができる。
【００４８】
(v)余剰の第１の溶融はんだ５ａが除去された電極２を第１の溶融はんだ５ａの融点未満に下げる工程を有するので、電極２の表面に形成された電極溶食防止層４を、亀裂のない所定の厚さ範囲（例えば０．５μｍ以上、３μｍ以下の程度）の電極溶食防止層４にして安定化させることができる。こうして形成された電極溶食防止層４を備えた部品１０は、その後に、電極２上に接続はんだ（電子部品を接合させるためのはんだ層８。図１３及び図１７等を参照。）を設けるためにはんだ槽中にディッピング（浸漬）しても、最初にディッピング（浸漬）した部分と、最後にディッピングした部分とで、電極溶食の差を極力小さくすることができる。また、ディッピングにより接続はんだ（はんだ層８と同義。以下同じ。）を設けた部品２０は、その後に電子部品の実装工程に供されて各種の熱処理が加わったとしても、電極溶食防止層がバリアになるので、その熱によって電極がはんだに溶食するのを抑制できる。その結果、同じ部品の各部の電極は、それぞれの信頼性の差を極力小さくすることができ、電子部品の接続構造の信頼性をより向上させることができる高品質の接続構造を提供可能な部品を製造できる。
【００４９】
以下、上記の作用効果を奏する各工程について詳しく説明する。
【００５０】
＜準備工程＞
準備工程は、図１、図２、図３（Ａ）、図４（Ａ）、図９（Ａ）（Ｂ）及び図２４に示すように、はんだ付けされる電極２を有する部品１０’を準備する工程である。
【００５１】
（部品）
部品１０’は、基材１上に電極２が任意の形態で設けられているものであれば特に限定されない。部品１０’としては、例えば、プリント基板、ウエハー、フレキシブル基板等の基板（「実装基板」ともいう。）や、コネクタ、ＱＦＰ（Quad  Flat  Package）、ＳＯＰ（Small  Out  line  Package）、ＢＧＡ（Ball  Grid  Array）、ＬＧＡ（Land  Grid  Array）、半導体チップ、チップ抵抗、チップコンデンサ、ジャンパー配線材等の電子部品を挙げることができる。また、ここに例示したもの以外の公知の基板や電子部品、さらには今後開発される新しい基板や電子部品を含む。
【００５２】
具体例としては、図２及び図９（Ａ）（Ｂ）及び図２４等に示すような部品を例示できる。この部品１０’は、電極２を両面に有している。ＢＧＡ側の電極形態は、図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）に示すように、絶縁膜８０で電極パターンが形成されており、電極２は、絶縁膜８０の開口部内の窪みの底に設けられている。一方、配線パターン側の電極形態は、図８（Ａ）及び図９（Ａ）に示すように、電極２が基材１上に突出した形態で設けられている。本発明では、こうした異なる電極形態のいずれに対しても、満遍なく電極溶食防止層４を形成でき、さらにその電極溶食防止層４上に第２のはんだ層８を形成できる。なお、第１のはんだ層５は、実際には、余剰の第１の溶融はんだ５ａが除去された後の電極溶食防止層４上に薄い厚さで付着しているが、本明細書ではその第１のはんだ層５については、図面も含めて必要に応じて省略し又は説明している。また、絶縁膜８０は、はんだレジスト膜と言い換えることができる。
【００５３】
これらの部品１０’は、最終的には電極２に電極溶食防止層４及び第２のはんだ層８が設けられた部品１０になり、その第２のはんだ層８が実装対象となる部品に電気的に接続される。部品１０’が基板の場合は、図２及び図２４等に示すように、基板に設けられている電極２に電極溶食防止層４及び第２のはんだ層８が設けられ、その第２のはんだ層８に上記した電子部品が接続して実装される。このときの電子部品にも、本発明で形成する電極溶食防止層４及び第２のはんだ層８が設けられていることが好ましい。一方、部品１０’が電子部品の場合は、図１８及び図１９等に示すように、電子部品に設けられている電極２に電極溶食防止層４及び第２のはんだ層８が設けられ、その第２のはんだ層８を上記した基板が接続して実装される。このときの基板にも、本発明で形成する電極溶食防止層４及び第２のはんだ層８が設けられていることが好ましい。
【００５４】
（電極）
電極２は、部品１０’に各種の形態で設けられている。電極２の種類も特に限定されないが、第１の溶融はんだ５ａに含まれる錫と化合して溶食される金属成分を含む導電性電極２が対象になる。錫と化合して溶食される金属成分としては、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂｉ等を挙げることができる。電極２は、こうした金属成分から選ばれる１種又は２種以上で構成されている。なお、はんだ濡れ性と溶食は表裏一体であり、「はんだ濡れ性」は、そうした金属成分の１種又は２種以上が第１の溶融はんだ５ａに含まれる錫と容易に化合して錫化合物として濡れ広がる現象であり、「溶食」は、金属成分の１種又は２種以上が第１の溶融はんだ５ａに含まれる錫と化合して錫化合物になって電極２が痩せてしまう現象のことである。後述する電極溶食防止層４は、そうした溶食を防いで、電極２の信頼性が低下するのを防止する層である。
【００５５】
具体的な電極２としては、銅電極、銅合金電極、銀電極、銀合金電極、金電極、金合金電極、パラジウム電極、パラジウム合金電極、アルミニウム電極、アルミニウム合金電極等を挙げることができる。これらの合金成分に、上記したＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂｉ等から選ばれる１種又は２種以上の金属成分が含まれている場合には、そうした含有成分は、第１の溶融はんだ５ａに含まれる錫と化合して錫化合物になって電極２が痩せてしまうという現象が起こる。
【００５６】
例えば、電極２が銅電極又は銅合金電極である場合は、その銅成分と第１の溶融はんだ中の錫とでＣｕＳｎ化合物が容易に形成する（例えば図２１を参照）。その結果、電極２を構成する銅成分が減少（電極溶食）して電極２が痩せてしまう。同様に、銀電極、銀合金電極、金電極、金合金電極、パラジウム電極、パラジウム合金電極、アルミニウム電極、アルミニウム合金電極等の電極２の構成成分として、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂｉのいずれか１種又は２種以上含まれる場合も、その１種又は２種以上の成分（Ｍ）と第１の溶融はんだ中の錫（Ｓｎ）とでＭＳｎ化合物が容易に形成する。その結果、電極２を構成する成分Ｍが減少して電極２が痩せてしまう。
【００５７】
電極２の形態や寸法は特に限定されないが、例えば図２、図９及び図２４等に示すように、実装基板に設けられている電極パターンの場合は、例えばパターン幅又はパターン直径で、５μｍ以上又は１０μｍ以上で、５００μｍ以下の狭幅パターン又は微細円形パターンのものを例示することができる。また、例えば図１８に示すように、電子部品に設けられている電極の場合は、その電子部品の種類に応じ、数百μｍ以上、数ｍｍ以下の程度の大きい寸法の電極を例示できる。
【００５８】
また、電極２の厚さも特に限定されないが、一例としては、例えば５μｍ以上、３０μｍ以下の程度を挙げることができる。電極２が設けられる基材１の大きさや外形形状も特に限定されず、各種のものに対して本発明を適用できる。本発明に係る部品１０の製造方法は、そうした電極２の表面に、電極成分の溶出を抑えることができる電極溶食防止層４を形成する方法である。
【００５９】
＜接触工程＞
接触工程は、上記の準備工程と下記の付着工程との間に設けられる工程であり、図１、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、電極２と第１の溶融はんだ５ａとの接触前に、第１の有機脂肪酸含有溶液３ａの気体又は液体を電極２に接触させる工程である。
【００６０】
（接触形態）
電極２に対する第１の有機脂肪酸含有溶液３ａの接触は、気体（蒸気ともいう。）として接触させてもよいし、液体として接触させてもよい。気体として接触させる場合は、有機脂肪酸含有溶液の蒸気雰囲気下に曝して接触させてもよいし、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、ノズル１１から第１の有機脂肪酸含有溶液３ａの気体を噴射して接触させてもよい。また、第１の有機脂肪酸含有溶液３ａを液体として接触させる場合は、第１の有機脂肪酸含有溶液３ａの水槽中にディッピング（浸漬）して接触させてもよいし、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、ノズル１１から第１の有機脂肪酸含有溶液３ａの液体を噴射して接触させてもよい。
【００６１】
（有機脂肪酸含有溶液）
第１の有機脂肪酸含有溶液３ａは、炭素数が１２以上、２０以下の有機脂肪酸を含む溶液であることが好ましい。炭素数１１以下の有機脂肪酸でも使用可能ではあるが、そうした有機脂肪酸は、吸水性があり、あまり好ましくない。また、炭素数２１以上の有機脂肪酸は、融点が高いこと、浸透性が悪いこと、取扱いし難いこと等の難点がある。代表的なものとしては、炭素数１６のパルミチン酸が好ましい。有機脂肪酸としては、炭素数１６のパルミチン酸のみを用いることが特に好ましく、必要に応じて炭素数１２以上、２０以下の有機脂肪酸、例えば炭素数１８のステアリン酸を含有させることもできる。
【００６２】
第１の有機脂肪酸含有溶液３ａは、５質量％以上、２５質量％以下の有機脂肪酸を含み、残部がエステル合成油からなるものが好ましく用いられる。こうした第１の有機脂肪酸含有溶液３ａを用いることにより、その第１の有機脂肪酸含有溶液３ａは、電極２の表面に存在する酸化物やフラックス成分等の不純物等を選択的に取り込み、電極２の表面を清浄化することができる。対象となる電極種は特に限定されず、一般的な銅電極、金めっき銅電極、銀めっき銅電極、金電極、銀電極、上記した他の電極等の各種の電極種に対しても同様に清浄化することができる。有機脂肪酸としては、特に炭素数１６のパルミチン酸を用いることが好ましく、そのパルミチン酸を１０質量％前後（例えば５質量％以上、１５質量％以下）含有する第１の有機脂肪酸含有溶液３ａが好ましい。なお、第１の有機脂肪酸含有溶液３ａには、ニッケル塩やコバルト塩等の金属塩や酸化防止剤等の添加剤は含まれていない。
【００６３】
有機脂肪酸の濃度が５質量％未満では、電極２の表面に存在する酸化物やフラックス成分等の不純物を選択的に取り込んで精製する効果がやや低く、低濃度での管理が煩雑になることがある。一方、有機脂肪酸の濃度が２５質量％を超えると、第１の有機脂肪酸含有溶液３ａの粘度が高くなること、例えば２８０℃を超える高温領域では発煙と悪臭の問題を生ずること、等の問題がある。したがって、有機脂肪酸の含有量は、５質量％以上、２０質量％以下であることが好ましく、特に炭素数１６のパルミチン酸のみを用いる場合は、１０質量％前後（例えば、５質量％以上、１５質量％以下）の含有量であることが好ましい。
【００６４】
こうした第１の有機脂肪酸含有溶液３ａの気体又は液体に接触させることにより、部品１０’が有する電極２の表面に存在する酸化物や不純物等を除去して清浄化することができる。さらに、電極２の表面には、第１の有機脂肪酸含有溶液３ａを構成する有機脂肪酸のコーティング膜３（図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）を参照）が形成される。このコーティング膜３は、電極２の表面を清浄し、さらには電極２の表面の酸化を抑制して酸化被膜の生成や不純物の付着を極力抑制できるという利点がある。その結果、そうした酸化物や不純物等が電極の表面に極力存在しない状態で、第１の溶融はんだ５ａを電極２の表面に接触させることができる（図３（Ｃ）、図４（Ｃ）、図５〜図７を参照）。こうした接触工程により、清浄化された電極２の表面に、電極溶食防止層４を欠陥等がない均一な厚さで形成することができる（図３（Ｄ）、図４（Ｄ）、図５〜図７を参照）。電極溶食防止層４は、ボイドの発生や欠陥の発生が抑制された状態で設けられるので、その後の工程（図１１及び図１２を参照）において、電極溶食防止層４上に第２の溶融はんだ１６を接触させて設けられたはんだ層８（図１３を参照）にも、ボイドの発生や欠陥の発生をより抑制することができる。
【００６５】
第１の有機脂肪酸含有溶液３ａの気体又は液体の温度は特に限定されないが、比較的高めの温度にして接触させることが好ましい。そうした温度としては、例えば５０℃以上、２８０℃以下の範囲が好ましい。その温度が２８０℃を超えると、煙が発生したり、悪臭が発生したりすることがある。
【００６６】
＜付着工程＞
付着工程は、図１、図２、図３（Ｃ）、図４（Ｃ）、図５〜図７に示すように、電極２に第１の溶融はんだ５ａを接触させて電極２上に第１の溶融はんだ５ａを付着させる工程である。この付着工程は、電極２上に第１の溶融はんだ５ａを付着させて、電極２の表面に電極溶食防止層４を形成する電極溶食防止層４の形成工程と言い換えることができる。電極２への第１の溶融はんだ５ａの接触手段は限定されず、各種の接触手段を挙げることができる。そうした接触手段として、下記の第１〜第３の形態のいずれかを好ましく挙げることができる。
【００６７】
下記の第１〜第３の形態の接触手段は、図８（Ａ）及び図９（Ａ）に示す配線パターン側の電極形態（電極２が基材１上に突出した形態）に対して良好にはんだ付けでき、さらに図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）に示すＢＧＡ側の電極形態（絶縁膜８０で電極パターンが形成されており、電極２は絶縁膜８０の開口部内の窪みの底に設けられた形態）に対しても良好にはんだ付けできる。なお、従来のはんだ付け手段では、配線パターン側の電極形態に対しては歩留まり良くはんだ付けできても、ＢＧＡ側の電極形態に対しては歩留まり良くはんだ付けできなかった。
【００６８】
（第１形態）
第１形態は、図５及び図６に示すように、第１の溶融はんだ液流５ａを部品１０’に衝突させる接触手段である。
【００６９】
図５の例は、部品１０’を上下方向に移動させながら、重力で加速した第１の溶融はんだ液流５ａを、上下方向に直交又は略直交する角度θで部品１０’に衝突させる。この例では、溶融はんだ液流５ａが横方向から電極２に衝突することにより、溶融はんだ液流５ａが電極２の全面に余すところ無く接触し、電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できる点に特徴がある。
【００７０】
この例では、部品１０’は、上方向又は下方向（鉛直方向と言うこともできる。）に移動する。図５に示すように部品１０’を上方向に移動してもよいし、図示しないが部品１０’を下方向に移動してもよい。部品１０’を上方向に移動させながら第１の溶融はんだ液流５ａを衝突させることが好ましく、下槽で有機脂肪酸含有溶液に浸漬した後の部品１０’に第１の溶融はんだ液流５ａを効果的に衝突させることができる。
【００７１】
第１の溶融はんだ液流５ａは、例えば図５に示すように、ポンプ（図示しない）で汲み上げられた溶融はんだ液流５ａが配管５９を通って上方に設けられた貯蔵槽５８に入り、その貯蔵槽５８から自由落下し、その自重と重力によって配管５７内で加速されて降下する。降下した溶融はんだ液流５ａは、任意の速度にまで上昇し、方向転換部５６でできるだけ減速させることなく方向を変え、ノズル先端５５から部品１０’に向けて勢いよく噴出して、部品１０’に衝突する。
【００７２】
溶融はんだ液流５ａとしては、後述する各種の溶融はんだの液流を用いることができる。例えば密度が約７．３ｇ／ｃｍ３の鉛フリーはんだ等を用いることができる。
【００７３】
溶融はんだ液流５ａのノズル先端５５での速度や溶融はんだ液流５ａが電極２に衝突する圧力は、用いる溶融はんだ液流５ａの密度、ノズル先端５５から貯蔵槽５８までの高さ（距離）、配管形態等を任意に設計して調整できる。配管形態とは、垂直降下させる配管５７の径、方向変換部５６の曲がりの程度、ノズル先端５５の口径等を挙げることができる。また、これらの要素を基にして、溶融はんだ液流５ａの速度や圧力を計算により算出することもできる。例えば密度が約７．３ｇ／ｃｍ３の鉛フリーはんだを用い、ノズル先端５５から貯蔵槽５８までの高さを例えば５００ｍｍや１０００ｍｍにした場合に、その貯蔵槽５８から垂直に降下させた溶融はんだ液流５ａの速度や圧力を計算できる。例えば、その高さを、例えば、５００ｍｍ、１０００ｍｍ、１５００ｍｍ、又はそれ以上に高くするほど溶融はんだ液流５ａの加速度が増し、溶融はんだ液流５ａを勢いよく電極２に衝突させることができる。
【００７４】
第１の溶融はんだ液流５ａは、その上下方向に直交又は略直交する角度θで部品１０’に衝突する。ここで、「直交」とは９０°のことであり、「略直交」とは厳密に９０°に限定されるものではなく、「横方向から当たる」という意味である。したがって、「上下方向に直交又は略直交する角度で衝突させる」を「横方向から衝突させる」と言い換えてもよい。このときの横方向は、水平方向と言い換えてもよい。
【００７５】
溶融はんだ液流５ａは、上記したように、横方向から水平に当ててもよいし、所定の角度θだけ上方から斜めに当ててもよい。角度θは、水平を０°とし、その水平線から上方に設けられた角度である。図５に示す例では、ノズル先端５５は水平位置からが少しだけ下がるようにして設けられているので、溶融はんだ液流５ａは、その角度θで電極２に向かって衝突する。この角度θは、溶融はんだ液流５ａの流れ、速度、衝突圧力等によって調整され、特に限定されないが、一例としては、３°以上で、６０°以下、好ましくは３０°以下である。この好ましい範囲で電極２に衝突させることにより、溶融はんだ液流５ａの速度を過度に減速させず、所望の衝突圧力で電極２に衝突させることができる。その結果、溶融はんだ液流５ａを電極２の全面に余すところ無く接触させることができ、結果として電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できる。
【００７６】
ノズル先端５５から、衝突させる電極２までの直線距離は、特に限定されないが、通常、２０ｍｍ以上、６０ｍｍ以下の程度を挙げることができる。また、ノズル先端５５の形状も特に限定されないが、衝突させる電極形状や部品の大きさに応じて変化さることが好ましい。通常は、ノズル先端５５を絞ったものを好ましく用いている。
【００７７】
図６の例は、部品１０’を上下方向に移動させながら、ポンプで加圧した第１の溶融はんだ液流５ａを、上下方向に直交又は略直交する角度θ（図６では省略。図５を参照。）で、横方向から部品１０’に衝突させる。この例でも、溶融はんだ液流５ａが横方向から電極２に衝突することにより、溶融はんだ液流５ａが電極２の全面に余すところ無く接触し、電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できる点に特徴がある。ここで、「上下方向に移動させながら」、「直交」、「略直交」、「横方向から衝突させる」等は、図５で説明したものと同じである。
【００７８】
第１の溶融はんだ液流５ａは、例えば図６に示すように、ポンプによって所定の圧力で送られたれた溶融はんだ液流５ａが配管５７を通って、ノズル先端５５から部品１０’に向けて勢いよく噴出して、部品１０’に衝突する。溶融はんだ液流５ａのノズル先端５５から電極２に衝突する圧力は、ポンプ圧によって任意に調整できる。ポンプ圧を高くするほど、溶融はんだ液流５ａを勢いよく電極２に衝突させることができる。この形態では、ポンプ圧によって衝突圧力を調整できるので、図６に示すように、横方向から水平に当ててもよい。また、図５に示したように、所定の角度θだけ上方から斜めに当ててもよい。
【００７９】
図５及び図６に示す第１形態では、部品１０’を上方向（鉛直方向）に移動させている途中で横方向（水平方向）から溶融はんだ液流５ａを衝突させている。こうすることで、その後に直ぐに後述する余剰はんだの除去工程を施すことができるので便利である。なお、その後の余剰はんだの除去手段によっては、部品１０’を下方向に移動させても構わない。
【００８０】
第１の溶融はんだ液流５ａが電極２に衝突する衝突圧力は、溶融はんだ液流５ａが電極２の全面に余すところ無く接触し、電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できるように任意に設定される。したがって、その衝突圧力は特に限定されないが、例えば図５の例では、第１の溶融はんだ液流５ａをその自重と重力加速度によって、０．５Ｐａ以上、４．０Ｐａ以下の圧力で電極２に衝突させることが好ましい。また、例えば図６の例も同様、第１の溶融はんだ液流５ａをポンプによって、０．５Ｐａ以上、４．０Ｐａ以下の圧力で電極２に衝突させることが好ましい。
【００８１】
この第１形態の接触手段は、配線パターン側の電極形態であっても、ＢＧＡ側の電極形態であっても、溶融はんだ液流５ａが電極２の全面に余すところ無く接触し、電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できる。
【００８２】
（第２形態）
第２形態は、図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）に示すように、部品１０’を横方向に移動させながら、第１の溶融はんだ液流５ａを、部品１０’の上方から所定の角度で電極２に衝突させて付着させる。こうした付着手段により、電極２上に滞留した溶融はんだ５ａ自身で減速されることなく、溶融はんだ液流５ａが上方向から電極２に強く衝突する。その結果、図３（Ｄ）及び図４（Ｄ）に示すように、溶融はんだ液流５ａが電極２の全面に余すところ無く接触し、電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できる。
【００８３】
このときの衝突は、加熱溶融させた第１の溶融はんだ液流５ａをノズル１２の先端から電極２に向けて吹き付けて行う。吹き付けられた第１の溶融はんだは、電極２上に盛り上がっている。第１の溶融はんだ液流５ａを部品１０’に向けて衝突させるときのノズル先端からの噴射圧も、上記同様、第１の溶融はんだ液流５ａが電極２の全面に余すところ無く接触し、電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できるように任意に設定される。したがって、その噴射圧は特に限定されないが、上記した衝突圧力と同様、例えば図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）の噴射圧が０．５Ｐａ以上、４．０Ｐａ以下であることが好ましい。
【００８４】
第１の溶融はんだ液流５ａの噴射角度は、横方向に移動する部品１０’の速度、噴射圧、噴射量によって任意に設定される。その噴射角度の一例としては、例えば部品１０’面に対して、２０°以上、８５°以下であることが好ましい。この噴射角度で第１の溶融はんだ液流５ａを部品面に向けて噴射し、衝突させることにより、溶融はんだ液流５ａを電極２の全面に余すところ無く接触させることができ、結果として電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できる。
【００８５】
ノズル１２の先端口の向きは、特に限定されず、部品１０’が移動する方向と同じ方向でも逆方向でもよいが、好ましくは逆方向に向いていることが好ましい。逆方向とは、ノズル１２の先端が左に向いている図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）の例では、部品１０’は右方向に移動する場合が好ましい。ノズル１２の先端の向きと逆方向、すなわちノズル１２の先端に向かうように部品１０’を移動させることにより、溶融はんだ液流５ａを電極２の全面に余すところ無く接触させることができ、結果として電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できる。
【００８６】
この第２形態の接触手段は、配線パターン側の電極形態であっても、ＢＧＡ側の電極形態であっても、溶融はんだ液流５ａが電極２の全面に余すところ無く接触し、電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できる。
【００８７】
（第３形態）
第３形態は、図７に示すように、部品１０’を上下方向に移動させて第１の溶融はんだ５ａで満たしたはんだ槽５２中に浸漬した後に引き上げる途中で、部品１０’を第１の溶融はんだ５ａの液面５３に配置されたスリット５１を通過させて付着させる。こうした方法により、部品１０’は、第１の溶融はんだ５ａの液面５３（表面ともいう。）に配置されたスリット５１を通過させて行うので、そのスリット５１を通過する際の表面張力の作用により、溶融はんだ５ａが電極２の全域に回り込む。その結果、電極２上には満遍なく第１の溶融はんだ５ａを付着させることができる。
【００８８】
第１の溶融はんだ５ａは、後述する所定の温度で溶融している。その第１の溶融はんだ５ａの上に載るようにスリット５１が配置されている。配置されたスリット５１は、所定の間隔が開いている。その間隔は、そのスリット５１を通過させる部品１０’の厚さ寸法に応じて任意に調整される。具体的には、図７（Ａ）に示すように、部品１０’の表面からスリット５１の端部までのギャップｇ１，ｇ２が、０．１ｍｍ以上、５ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。したがって、部品１０’の厚さが厚い場合は、両側のギャップｇ１，ｇ２が上記範囲内になるように、スリット５１の開口寸法を大きくし、部品１０’の厚さが薄い場合は、両側のギャップｇ１，ｇ２が上記範囲内になるように、スリット５１の開口寸法を小さくする。
【００８９】
この第３形態では、先ず、図７（Ｂ）に示すように、部品１０’をはんだ槽５２中に浸漬する。このときは、電極２上には、第１の溶融はんだ５ａが十分に付着していない。その後、浸漬した部品１０’がスリット５１間を引き上がる際に、部品１０’とスリット５１との間の狭いギャップｇ１，ｇ２で、図７（Ｃ）に示すように、第１の溶融はんだ５ａが表面張力で引き上げられる。その表面張力で引き上げられた第１の溶融はんだ５ａは、配線パターン側の電極形態であっても、ＢＧＡ側の電極形態であっても、電極２の全面に余すところ無く接触し、電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できる。ギャップｇ１，ｇ２が５ｍｍを超える場合は、特にＢＧＡ側の電極２へのはんだ付けが十分でない。一方、ギャップｇ１，ｇ２が０．１ｍｍ未満では、部品１０’の幅に対してスリット間が狭いので、部品１０’の引き上げに過度に注意を払う必要があり、製造が困難になりやすい。
【００９０】
（第１の溶融はんだ）
上記した第１〜第３形態で用いる第１の溶融はんだ５ａは、加熱して溶融した液流であって、落下又は噴射させて、部品１０’に衝突又は回り込ませることができる程度に流動化したものを用いる。その加熱温度は、電極組成やはんだ組成によって任意に選択されるが、通常、１５０℃以上、３００℃以下の程度の範囲内から良好な温度が設定される。
【００９１】
本発明では、電極２が銅電極又は銅合金電極である場合には、錫を主成分とし、ニッケルを副成分として少なくとも含む溶融鉛フリーはんだが好ましく用いられる。また、錫ビスマス系はんだに少なくともニッケルを副成分として含む低融点溶融はんだも好ましく用いられる。こうした溶融鉛フリーはんだには、さらに、銅、ゲルマニウム及びリンから選ばれる１種又は２種以上が副成分として任意に含まれていてもよい。また、さらに銀が含まれていてもよいが、本発明によれば、濡れ性を向上させると一般的にいわれている高価な銀を含まなくても、均一なはんだ付けが可能になるという利点がある。なお、上記したように、銅電極又は銅合金電極以外の電極に対しては、その電極成分に対応した組成の溶融はんだが任意に選択されて適用される。
【００９２】
第１の溶融はんだ５ａを構成するはんだとしては、例えば、ＳｎＮｉ系はんだ、ＳｎＣｕＮｉ系はんだ、ＳｎＧｅＮｉ系はんだ、ＳｎＰＮｉ系はんだ、ＳｎＣｕＧｅＮｉ系はんだ、ＳｎＣｕＧｅＰＮｉ系はんだ、ＳｎＡｇＣｕＮｉ系はんだ、ＳｎＺｎＡｌＮｉ系はんだ、ＳｎＡｇＣｕＧｅＮｉ系はんだ、ＳｎＳｂＮｉ系はんだ、等を用いることができる。また、低融点はんだとしては、ＳｎＢｉＮｉ系はんだ、ＳｎＢｉＺｎＮｉ系はんだ、ＳｎＢｉＡｇＩｎＮｉ系はんだ、等を挙げることができる。
【００９３】
こうした処理により、第１有機脂肪酸含有溶液で既に清浄化された電極２の表面に、電極溶食防止層４を形成することができる。電極溶食防止層４は、欠陥等が極力抑えられ、均一な厚さで形成されている。その厚さは、最も薄い部分の厚さが少なくとも０．５μｍ以上であり、最も厚い部分の厚さが３μｍ以下であり、最も薄い部分と最も厚い部分を含む電極溶食防止層全体の平均厚さが１μｍ以上、２μｍ以下である。
【００９４】
以下では、電極２が銅電極又は銅合金電極である場合の好ましい形態について説明するが、その他の成分で構成された電極も同様の観点で任意に適用できる。
【００９５】
電極２が銅電極又は銅合金電極である場合も、上記した各種のはんだを用いることができ、いずれの場合も本発明の効果を奏することができる。特に好ましいはんだとしては、Ｓｎ−Ｎｉ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｇｅの５元系はんだ合金、Ｓｎ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｇｅの４元系はんだ合金、Ｓｎ−Ｎｉ−Ｃｕの３元系はんだ合金、Ｓｎ−Ｎｉ−Ｇｅの３元系はんだ合金等、上記した各種のはんだ合金を適用できる。Ｓｎ−Ｎｉ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｇｅの５元系はんだは、例えば、ニッケル０．０１質量％以上０．５質量％以下、銀２質量％以上４質量％以下、銅０．１質量％以上１質量％以下、ゲルマニウム０．００１質量％以上０．０２質量％以下、残部が錫のはんだ合金である。Ｓｎ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｇｅの４元系はんだは、例えば、ニッケル０．０１質量％以上０．５質量％以下、銅０．１質量％以上１質量％以下、ゲルマニウム０．００１質量％以上０．０２質量％以下、残部が錫のはんだ合金である。Ｓｎ−Ｎｉ−Ｃｕの３元系はんだは、例えば、ニッケル０．０１質量％以上０．５質量％以下、銅０．１質量％以上１質量％以下、残部が錫のはんだ合金である。これらのはんだ合金からなる溶融はんだ５ａは、銅電極の溶食を安定して抑えることができるＣｕＮｉＳｎ金属間化合物４（図２１（Ｂ）参照。）を電極溶食防止層４として形成するために好ましい。そうしたＣｕＮｉＳｎ金属間化合物４を形成するための特に好ましい組成は、ニッケル０．０１質量％以上、０．１質量％以下含有するはんだ合金である。こうしたはんだ合金ではんだ付けする場合は、２４０℃以上、２６０℃以下の温度の第１の溶融はんだ５ａとして用いることが好ましい。
【００９６】
また、ビスマスを含む所謂低融点はんだは、第１の溶融はんだ５ａの加熱温度をさらに低温化することができ、その成分組成を調整することにより、例えばはんだ付け温度を１５０℃近くまで低温化させることができる。ビスマスを含有するはんだ組成も、上記同様、ニッケルを０．０１質量％以上、０．５質量％以下含有することが好ましく、０．０１質量％以上、０．１質量％以下含有することがより好ましい。こうすることにより、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４を電極溶食防止層として容易に形成できる低温型の第１の溶融はんだ５ａとすることができる。
【００９７】
また、その他の亜鉛、銅、ゲルマニウム、アンチモン等も、必要に応じて配合される。いずれの場合であっても、はんだ組成は、少なくともニッケルを０．０１質量％以上、０．５質量％以下含有することが好ましく、０．０１質量％以上、０．１質量％以下含有することがより好ましい。
【００９８】
こうした組成の第１の溶融はんだ５ａは、鉛を含まない鉛フリーはんだであるとともに、上記含有量のニッケルを必須に含むので、図２１（Ｂ）に示すように、第１の溶融はんだ５ａに含まれるニッケルが銅電極２の銅と化合し、さらに第１の溶融はんだ５ａの錫とも化合して、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４を銅電極２の表面に容易に形成することができる。形成されたＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層は、銅電極２の電極溶食防止層４として作用し、銅電極２の欠損や消失を防ぐように作用する。したがって、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４を有する電極２は、その後において、その電極２上にＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４が形成された部品１０をはんだ槽中にディッピングするディッピング工程に投入する場合のように、銅電極２にとって過酷とも言える処理にも容易に耐えることができる。そのため、低コストのはんだディッピング工程を適用しても、最初にディッピング（浸漬）する部分と、最後にディッピングする部分とで、電極溶食の差をより抑えることができ、同じ部品１０の各部で電極２の信頼性の差を極力抑えることができる。その結果、歩留まりがよく、信頼性の高い部品１０を提供できる。さらに、部品１０への電子部品の実装等を低コストで信頼性高く行うことができる。
【００９９】
また、図１１及び図１２に示すように、ディッピング工程ではんだ層８が設けられた部品２０は、その後、そのはんだ層８に電子部品を実装する実装工程で、複数の熱処理（リフロー炉）が施され、その熱処理時間も短いものから長いものまである場合であっても、電極溶食防止層４は、熱処理による電極２の溶食を抑制して、はんだ接続部での部品実装の信頼性を維持することができる。また、上記のように、電極溶食防止層４上に設けられたはんだ層８は、ボイドの発生や欠陥の発生をより抑えることができるので、はんだ接続部での部品実装の信頼性を維持することができる。
【０１００】
第１の溶融はんだ５ａに含まれるニッケル含有量は、後述の実施例に示すように、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４の厚さに影響する。具体的には、ニッケル含有量が０．０１質量％以上、０．５質量％以下（好ましくは０．１質量％以下）の範囲では、１μｍ以上、３μｍ以下ｍの程度の略均一厚さのＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４を生成できる。この範囲内の厚さのＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４は、銅電極２中の銅が第１の溶融はんだ５ａ中に溶け込んで溶食されるのを抑えることができる。
【０１０１】
ニッケル含有量が０．０１質量％では、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４の厚さが約１μｍ以上、１．５μｍ以下の程度になり、ニッケル含有量が例えば０．１質量％では、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４の厚さが約２μｍ程度になり、ニッケル含有量が０．５質量％では、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４の厚さが約３μｍ程度になる。
【０１０２】
ニッケル含有量が０．０１質量％未満では、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４の厚さが１μｍ未満になって、そのＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４が銅電極２を覆いきれない箇所が生じ、その箇所から銅の溶食が起こりやすくなることがある。ニッケル含有量が０．５質量％を超えると、硬いＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４が厚さ３μｍを超えてさらに厚くなり、そのＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４に亀裂が生じることがある。その結果、その亀裂部分から銅の溶食が起こりやすくなる。
【０１０３】
好ましいニッケル含有量は０．０１質量％以上、０．１質量％以下であり、この範囲のニッケル含有量を有する第１の溶融はんだ５ａは、ニッケル含有量が０．１質量％を超え、０．５質量％以下の場合に比べて、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４の亀裂を起こすことをより抑制でき、平均厚さが１μｍ以上、２μｍ以下の平滑で均一な電極溶食防止層４層を形成することができる。また、ニッケル含有量が０．１質量％を超えて多くなると、生成したＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４もより厚くなる傾向になり、その結果、生成するＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４が電極２中の銅成分を取り込むことになって、結果として電極２中の銅が溶食される傾向が生じる。
【０１０４】
第１の溶融はんだ５ａの温度は、融点を超える温度であればよく、その温度は用いる第１の溶融はんだ５ａの種類に応じて任意に設定される。通常は、第１の溶融はんだ５ａの融点よりも例えば２０℃高い温度から１００℃高い温度の範囲に加熱することが好ましい。上記した各種のはんだは、上記温度範囲にして第１の溶融はんだ５ａの液流とし、上記した第１〜第３形態のように、電極２に向けて衝突させ又は回り込ませる。
【０１０５】
例えば、後述する実施例に記載の融点２１７℃前後のＳｎ−Ｎｉ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｇｅの５元系はんだ、Ｓｎ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｇｅの４元系はんだ、Ｓｎ−Ｎｉ−Ｃｕの３元系はんだ等を用いた場合は、はんだ温度を２５０℃前後に設定することが好ましい。はんだ温度が融点よりも２０℃高い温度以上ではない場合（２０℃高い温度未満の場合）は、電極２への溶融はんだ液流５ａを衝突等させることによって得られたはんだの付着が不十分になることがある。一方、はんだ温度が融点よりも１００℃高い温度以下ではない場合（１００℃高い温度を超える場合）は、温度が高すぎて、電極溶食防止層４の厚さが厚くなり易く、結果として電極成分が溶食されてしまうことがある。
【０１０６】
電極２と第１の溶融はんだ５ａとの接触時間は、少なくとも電極溶食防止層４が形成される時間が必要であり、さらに、電極成分の溶食を抑えることができ、さらに、電極溶食防止層４の厚さが過度に厚くならない程度の時間であることが好ましい。そうした時間は、はんだの種類やはんだの温度によっても異なるので一概には言えないが、通常、電極溶食防止層４の厚さが０．５μｍ以上、３μｍ以下の範囲内になる時間である。より好ましくは、電極溶食防止層４の平均厚さが１μｍ以上、２μｍ以下の範囲内になる時間であることが好ましい。電極溶食防止層４の厚さが０．５μｍ以上、３μｍ以下の範囲内になる時間としては、例えば、１秒以上、４５秒以下、好ましくは１秒以上、２０秒以下、より好ましくは１秒以上、１０秒以下である。こうした範囲内ではんだ付けすることにより、電極溶食防止層４を０．５μｍ以上、３μｍ以下の範囲内で形成し易い。時間が短すぎる場合は、所望の厚さの電極溶食防止層４を形成できずに欠陥を有することがあり、第２の溶融はんだとの接触時にその欠陥から電極成分が溶出してしまうことがある。一方、時間が長すぎる場合は、電極溶食防止層４が厚くなりすぎて脆くなり、亀裂が生じてしまうことがある。そして、第２の溶融はんだとの接触時にその亀裂から電極成分が溶出してしまうことがある。また、時間が長すぎる場合は、電極溶食防止層４の厚さが厚くなり易く、結果として電極成分が溶食されてしまうことがある。なお、第１の溶融はんだ液流５ａは、ニッケルを少なくとも含むはんだ組成であるので、上記範囲であったとしても、電極上に形成さえた電極溶食防止層４の作用により、電極成分が溶解して電極２が溶解するのを抑制することができる。
【０１０７】
（付着雰囲気）
上記した第１〜第３形態の付着手段において、溶融はんだ液流５ａと電極２との接触時の雰囲気は特に限定されないが、その後に余剰の第１の溶融はんだ５ａを各種の手段で除去することから、「第１の溶融はんだの付着工程」と「余剰はんだの除去工程」の両方の工程で処理する間、雰囲気温度は第１の溶融はんだ５ａとしての溶融状態をそのまま維持できる温度（融点が２１７℃前後のはんだを用いた上記の例では、２４０℃以上、２６０℃以下の温度）に保持されている必要がある。そうした雰囲気温度としては、具体的には、はんだ付けする第１の溶融はんだ５ａの種類に対応した温度と同じ又はそれに近い温度であることが好ましい。
【０１０８】
なお、図５及び図６に示す第１形態と、図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）に示した第２形態では、「雰囲気とは、第１の溶融はんだ液流５ａが電極２に衝突する部分の雰囲気、及び、その後に電極２に付着した余剰はんだを除去する雰囲気の両方である。また、図７に示す第３形態では、「雰囲気」は、第１の溶融はんだ槽５２から部品１０’が引き上げられた後の部分の雰囲気、及び、その後に電極２に付着した余剰はんだを除去する雰囲気の両方である。
【０１０９】
雰囲気の温度と、溶融はんだ５ａの温度とは、同じ温度であってもよく、実用上問題ない。ただし、雰囲気温度を第１の溶融はんだ５ａの温度よりもやや高く設定することが好ましい。例えば、雰囲気温度が、第１の溶融はんだ５ａの液流温度に比べて、２℃以上、１０℃以下の高さで設定されていることが好ましく、２℃以上、５℃以下の温度に設定されていることがより好ましい。雰囲気温度をこうした温度範囲内とすることにより、電極２の表面に衝突又は回り込みした後の第１の溶融はんだ５ａの液流をその電極２の表面に満遍なく流動させることができ、特に有機脂肪酸含有溶液で精製した溶融はんだ５ａを用いた場合には、電極表面、電極側面等の隅々にまで第１の溶融はんだ５ａを広げることができる。また、電極溶食防止層４上に残る余剰はんだの量を最小限にすることができる。その結果として、亀裂のない一定厚さの電極溶食防止層４を電極上に満遍なく形成することができる。雰囲気温度が第１の溶融はんだ５ａの液流温度よりも低い場合は、第１の溶融はんだ５ａの流動性が低下することがあり、一方、雰囲気温度が１０℃を超える高さで設定されると、温度が高すぎて基板に熱ダメージを与えるおそれがある。
【０１１０】
その雰囲気は、空気雰囲気、窒素等の不活性雰囲気、有機脂肪酸含有溶液の蒸気雰囲気のいずれかの雰囲気又はそれら１若しくは２以上の混合雰囲気であってもよい。中でも、有機脂肪酸含有溶液の蒸気を含む雰囲気が好ましい。例えば、有機脂肪酸含有溶液の蒸気雰囲気、又は、有機脂肪酸含有溶液の蒸気に空気又は不活性ガスが混合した雰囲気が好ましい。有機脂肪酸含有溶液の蒸気雰囲気とすることにより、第１の溶融はんだ液流５ａとの接触時に電極２が酸化したり不純物で汚染されたりすることがない。また、その後の余剰はんだの除去工程でも、電極溶食防止層４が形成された電極２が酸化したり不純物で汚染されたりすることがない。
【０１１１】
この雰囲気は、有機脂肪酸含有溶液の蒸気又はその混合気体等で満たされており、加圧状態になっていることが好ましい。雰囲気内の圧力は特に限定されないが０．１Ｐａ前後であることが好ましい。特に有機脂肪酸含有溶液の蒸気によって上記範囲の加圧状態になっていることにより、部品１０’の電極２が酸化したり不純物で汚染されたりすることがない。有機脂肪酸含有溶液の蒸気は、どのような手段で供給されてもよい。例えば、図５及び図６に示すように、その下に位置する有機脂肪酸含有溶液３ａを含む槽から蒸発した有機脂肪酸含有溶液の蒸気であってもよい。また、別の蒸気発生装置（図示しない）で発生させた蒸気を、配管等で供給したものであってもよい。
【０１１２】
このときの有機脂肪酸含有溶液は、上記した第１の有機脂肪酸含有溶液３ａと同じく、炭素数が１２以上２０以下の有機脂肪酸を含む溶液であることが好ましい。代表的なものとしては、炭素数１６のパルミチン酸が好ましい。有機脂肪酸としては、炭素数１６のパルミチン酸のみを用いることが特に好ましく、必要に応じて炭素数１２以上２０以下の有機脂肪酸、例えば炭素数１８のステアリン酸を含有させることもできる。そして、有機脂肪酸含有溶液は、５質量％以上２５質量％以下のパルミチン酸を含み、残部がエステル合成油からなるものが好ましく用いられる。こうした有機脂肪酸含有溶液を加温して蒸気発生源として用いることにより、発生した蒸気が電極２の表面に存在する酸化物やフラックス成分等の不純物を選択的に取り込み、電極２の表面を清浄化することができる。特に、炭素数１６のパルミチン酸を１０質量％前後（例えば、５質量％以上１５質量％以下）含有する有機脂肪酸含有溶液の蒸気雰囲気が好ましい。なお、有機脂肪酸含有溶液には、ニッケル塩やコバルト塩等の金属塩や酸化防止剤等の添加剤は含まれていない。なお、有機脂肪酸の濃度の上下限は、上記した第１有機脂肪酸含有溶液３ａで説明したのと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【０１１３】
（精製処理）
第１の溶融はんだ５ａは、精製処理されていることが好ましい。具体的には、炭素数１２〜２０の有機脂肪酸を５質量％以上、２５質量％以下含有する溶液を１８０℃以上、２８０℃以下に加熱し、その加熱された溶液と第１の溶融はんだ５ａとを接触させて激しく撹拌混合する。こうすることにより、酸化物とフラックス成分等で汚染された精製処理前の第１の溶融はんだ５ａを清浄化することができ、酸化物やフラックス成分等を除去した第１の溶融はんだ５ａを得ることができる。その後、酸化物やフラックス成分等が除去された第１の溶融はんだ５ａを含む混合液を、有機脂肪酸含有溶液貯槽に導入し、その有機脂肪酸含有溶液貯槽中において比重差で分離した清浄化後の第１の溶融はんだ５ａをその有機脂肪酸含有溶液貯槽の底部からポンプで鉛フリーはんだ液貯槽に戻す。こうした精製処理を行うことで、液流として使用する第１の溶融はんだ５ａ中の銅濃度及び不純物濃度の経時的な上昇を抑制し、かつ酸化物やフラックス残渣等の不純物を鉛フリーはんだ液貯槽に持ち込ませないようにすることができる。その結果、鉛フリーはんだ液貯槽内の第１の溶融はんだ５ａの経時的な組成変化を抑制することができるので、安定した接合信頼性の高い第１の溶融はんだ５ａを用いることができる。
【０１１４】
精製された第１の溶融はんだ５ａは、電極２の接合品質に影響する酸化物やフラックス残渣等の不純物を極力含まない。その結果、電極２と電子部品との接合品質のロット間ばらつきを極めて少なくすることができ、経時的な品質安定性に寄与することができる。
【０１１５】
また、有機脂肪酸含有溶液で精製された第１の溶融はんだ５ａは、有機脂肪酸含有溶液で精製されていない溶融はんだに比べて、濡れ性が劣るという結果が得られている。具体的には、後述の実施例と比較例で得られたはんだ濡れ性試験（メニスコグラフ）の結果からもわかるように、精製された第１の溶融はんだ５ａのゼロクロスタイムは０．４秒であったが、未精製の溶融はんだのゼロクロスタイムは５秒であった。
【０１１６】
また、有機脂肪酸含有溶液で精製された第１の溶融はんだ５ａは、有機脂肪酸含有溶液で精製されていない溶融はんだに比べて、粘度が顕著に小さいという結果が得られている。具体的には、後述の実施例と比較例で得られた結果からもわかるように、精製された第１の溶融はんだ５ａの粘度は、溶融状態で０．００２Ｐａ・ｓ以上、０．００４Ｐａ・ｓ以下であるのに対し、未精製の溶融はんだの粘度は、溶融状態で０．００５Ｐａ・ｓ以上、０．００８Ｐａ・ｓ以下であり、両者には約２倍の顕著な差があった。なお、後述の実施例と比較例で用いた溶融はんだは、いずれも融点が２１７℃程度であり、上記した粘度の範囲は少なくとも２４０℃以上、２６０℃以下の温度範囲で得られた結果である。粘度は振動片式粘度計で測定した。
【０１１７】
精製された第１の溶融はんだ５ａと未精製の溶融はんだとの上記特性差は、第１の溶融はんだ５ａの液流が電極２上の隅々まで良好なはんだ濡れ性で満遍なく広がることを意味している。特に、第１の溶融はんだ５ａを電極２上に衝突させる前に、精製に用いる有機脂肪酸含有溶液３ａをその電極２に接触（吹きつけ、浸漬）させることにより（図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）を参照）、その有機脂肪酸含有溶液３ａが電極２の表面に存在する酸化物や不純物等を除去するように清浄化する。こうして清浄化された電極表面に、同じく有機脂肪酸含有溶液で精製されて粘度が上記範囲内（０．００２Ｐａ・ｓ以上、０．００４Ｐａ・ｓ以下）の第１の溶融はんだ５ａを衝突させて付着させることにより、第１の溶融はんだ５ａを電極表面上にはんだ濡れ性よく、満遍なく一様に濡れ広げることができる。その結果、第１の溶融はんだ５ａに含まれるニッケル成分と錫成分が電極２に含まれる例えば銅成分に化合して電極溶食防止層４であるＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層を、電極表面の隅々まで生成させることができる。
【０１１８】
一方、清浄化された電極表面に未精製の溶融はんだを衝突させて付着させた場合は、溶融状態での粘度が０．００５Ｐａ・ｓ以上、０．００８Ｐａ・ｓ以下と高く、前記のような濡れ性よく濡れ広がることがなく、電極表面に第１の溶融はんだ５ａが満遍なく濡れ広がらない。そのため、電極溶食防止層４を電極表面の隅々まで生成することができない。これらの結果は、有機脂肪酸含有溶液で清浄化された電極表面に、有機脂肪酸含有溶液で精製した第１の溶融はんだ５ａを衝突させて付着させることが、電極溶食防止層４の形成の点からも顕著な効果を導くことを示している。
【０１１９】
精製に用いる有機脂肪酸含有溶液に含まれる有機脂肪酸は、上記した接触工程で適用する第１の有機脂肪酸含有溶液３ａに含有させるものと同じものであることが好ましい。用いる有機脂肪酸含有溶液の成分や含有量等は上記した第１の有機脂肪酸含有溶液と同じであるのでここではその説明を省略する。
【０１２０】
精製に用いる有機脂肪酸含有溶液の温度は、精製する第１の溶融はんだ５ａの融点で決まり、有機脂肪酸含有溶液と第１の溶融はんだ５ａとは、少なくとも第１の溶融はんだ５ａの融点以上の高温領域（一例として、融点が２１７℃前後のはんだでは２４０℃〜２６０℃）で激しく撹拌接触させる。また、有機脂肪酸含有溶液の上限温度は、発煙の問題や省エネの観点から２８０℃程度であり、望ましくは精製処理する第１の溶融はんだ５ａの融点以上の温度〜２６０℃の範囲である。例えば、ニッケル０．０１質量％以上０．１質量％以下、銀０．１質量％以上４質量％以下、銅０．１質量％以上１質量％以下、ゲルマニウム０．００１質量％以上０．０１質量％以下、残部が錫のはんだ合金は、融点が２１７℃前後であり、２４０℃以上、２６０℃以下の温度で第１の溶融はんだ５ａとして用いるので、有機脂肪酸含有溶液の温度もそれと同じ２４０℃以上、２６０℃以下の程度であることが好ましい。
【０１２１】
＜除去工程＞
除去工程は、上記した第１〜第３形態のいずれでも行われる工程であり、第１の溶融はんだ液流５ａを衝突又は回り込ませて付着した余剰のはんだを除去する工程である。具体的には、図１、図２、図３（Ｅ）及び図４（Ｅ）に示すように、付着した第１の溶融はんだ５ａに向けて、気流１４又は流体６ａを噴射して除去する工程である。気流１４又は流体６ａとしては、第２の有機脂肪酸含有溶液の気体（蒸気ともいう。以下同じ。）若しくは液体を含有する雰囲気下での不活性ガス又は空気、第２の有機脂肪酸含有溶液の気体若しくは液体を含む流体、又は、不活性ガス又は空気、を挙げることができる。なお、以下では、図３及び図４の第２形態の例で説明する。
【０１２２】
（噴射処理）
噴射処理は、余剰の溶融はんだを除去することができればよく、その除去で行う噴射流体は、気体でも液体でもよい。噴射は、例えば第２形態の例で説明すれば、例えば図３（Ｅ）に示すように、有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を含む流体６ａの噴射により行ってもよし、図４（Ｅ）に示すように、有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を含有する雰囲気６ｂの下での不活性ガス又は空気等の気体１４の噴射により行ってもよいし、図示しないが、有機脂肪酸含有溶液で精製処理された第１の溶融はんだ５ａで付着処理した場合や、有機脂肪酸含有溶液で精製処理しない第１の溶融はんだ５ａであっても、その第１の溶融はんだ５ａを付着処理した後に、その第１の溶融はんだ５ａに有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を付着させた場合には、不活性ガス又は空気等の気流のみの噴射により行ってもよい。
【０１２３】
なお、有機脂肪酸含有溶液で精製処理された第１の溶融はんだ５ａで付着処理した場合は、図３（Ｅ）や図４（Ｅ）に示すように、有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を含む流体６ａの噴射や、有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を含有する雰囲気６ｂの下での不活性ガス又は空気等の気体１４の噴射、による噴射処理を行ってもよい。また、有機脂肪酸含有溶液で精製処理しない第１の溶融はんだ５ａを付着処理した後に、その第１の溶融はんだ５ａに有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を付着させた場合も同様、図３（Ｅ）や図４（Ｅ）に示すように、有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を含む流体６ａの噴射や、有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を含有する雰囲気６ｂの下での不活性ガス又は空気等の気体１４の噴射、による噴射処理を行ってもよい。
【０１２４】
こうすることにより、第１の溶融はんだ５ａの除去と同時に、電極溶食防止層４やその電極溶食防止層４上に付着したはんだの酸化を防止するコーティング膜６が形成される。その結果、電極２上に電極溶食防止層４が設けられた態様での保管又は流通を問題なく行うことができ、保管又は流通させた後に他の溶融はんだ（第２の溶融はんだ１６。図１１及び図１２を参照。）にディッピングさせて、電極２上にはんだ層８（図１３参照。）を所望の厚さ設ける場合であっても、はんだ濡れ性よくはんだ層８を形成することができる。
【０１２５】
具体的には、有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を含む流体６ａの噴射により行う場合は、図３（Ｅ）に示すように、電極２に盛り上がって付着した第１の溶融はんだ５ａに向けて、有機脂肪酸含有溶液の蒸気や有機脂肪酸含有溶液の液体をノズル１３から噴射させる。このときの有機脂肪酸含有溶液には、窒素ガス等の不活性ガスや空気等を一部混入させてもよい。一方、水又は水蒸気は、電極溶食防止層４やはんだの酸化や、有機脂肪酸含有溶液への相溶性の観点から混入させない。また、有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を含有する雰囲気６ｂの下での不活性ガス又は空気等の気体１４の噴射により行う場合は、図４（Ｅ）に示すように、有機脂肪酸含有溶液の蒸気雰囲気又は液体雰囲気（液体中）で、電極２に盛り上がって付着した第１の溶融はんだ５ａに向けて、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス（希ガスを含む）又は空気等の気体１４をノズル１３から噴射させる。また、有機脂肪酸含有溶液で精製処理された第１の溶融はんだ５ａで付着処理した場合や、有機脂肪酸含有溶液で精製処理しない第１の溶融はんだ５ａであっても、その第１の溶融はんだ５ａを付着処理した後に、その第１の溶融はんだ５ａに有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を付着させた場合も、図４（Ｅ）に示すように、電極２に盛り上がって付着した第１の溶融はんだ５ａに向けて、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス（希ガスを含む）又は空気等の気体１４をノズル１３から噴射させる。
【０１２６】
余剰の第１の溶融はんだ５ａを除去するために噴射する気体としては、特に限定されないが、好ましくは、窒素、アルゴン、空気、有機脂肪酸含有溶液の蒸気、又はそれらの２種以上の混合気体、を用いることができる。また、液体としては、有機脂肪酸含有溶液を用いることが好ましい。なお、そうした気体又は液体の温度は、それらを噴射する際に、余剰の第１の溶融はんだ５ａが冷却されて凝固しない温度で噴射することが好ましい。
【０１２７】
そうした温度としては、第１の溶融はんだ５ａの融点等によっても異なるが、通常、第１の溶融はんだ５ａの融点よりも２０℃高い温度以上であることが好ましい。第１の溶融はんだ５ａの融点よりも２０℃高い温度以上ではない場合、すなわち、第１の溶融はんだ５ａの融点よりも２０℃高い温度未満の場合は、気体又は液体の噴射によって除去すべき第１の溶融はんだ５ａが凝固して除去できないことがある。例えば後述する実施例で用いた５元系はんだ、４元系はんだ又は３元系はんだの場合は、融点が２１７℃前後であるので、噴射する気体又は液体の温度は、２４０℃以上であることが好ましい。
【０１２８】
なお、噴射する気体又は液体の温度があまり高すぎると、その熱によって基材１が損傷してしまうという問題が生じるので、その温度は無制限に高くせず、使用する第１の溶融はんだ５ａの融点よりも１００℃高い温度以下の範囲で行うことが好ましい。例えば後述する実施例で用いた５元系はんだ、４元系はんだ又は３元系はんだの場合は、融点が２１７℃前後であるので、噴射する気体又は液体の温度の上限は、最大３１０℃程度であり、３００℃以下が好ましく、２６０℃以下がより好ましい。
【０１２９】
ノズル１３から吹付ける流体６ａ（図３（Ｅ））や気体１４（図４（Ｅ））の流速と吹付け処理時間は、第１の溶融はんだ５ａの種類やコーティング膜６の厚さ等を考慮して任意に設定する。また、ノズル１３の形状と吹付け角度等の条件についても、第１の溶融はんだ５ａの種類やコーティング膜６の厚さ等を考慮して任意に適用又は設定する。吹き付け角度は特に限定されないが、ノズル１３の中心軸と基材１の面との仮想角を例えば３０°〜４５°の範囲内にすることが好ましい。この除去工程で処理する間の雰囲気温度は、第１の溶融はんだ５ａの溶融状態をそのまま維持できる温度に保持されている。そうした温度は、適用する第１の溶融はんだ５ａの種類に応じて異なるが、融点が２１７℃前後の溶融はんだ５ａを用いた上記の例では、２４０℃以上、２６０℃以下の温度に保持されている必要がある。
【０１３０】
こうして、電極２上の電極溶食防止層４に付着した第１の溶融はんだ５ａの余剰部分が吹き飛ばされて除去される。その結果、図８及び図９（Ｃ）（Ｄ）に示すように、電極２上に電極溶食防止層４が設けられ、その電極溶食防止層４上に薄い第１のはんだ層５が付着したまま残っている中間的な部品１０を得ることができる。「中間的な」といったのは、このまま保存又は流通した後に、第２のはんだ層８が設けられて、図１３〜図１５に示すような実装基板２０等になるからである。なお、「余剰の第１の溶融はんだ５ａ」とは、吹き飛ばされる第１の溶融はんだ５ａのことを指し、電極溶食防止層４に付着したまま残っている第１の溶融はんだ５ａは含まない。
【０１３１】
図８及び図９（Ｃ）（Ｄ）に示す中間的な部品１０は、電極２を両面に有している。ＢＧＡ側の電極形態は、図８（Ａ）の下面、図８（Ｂ）の両面及び図９（Ｄ）に示すように、例えば厚さ１０μｍ〜３０μｍ程度の絶縁膜８０で電極パターンが形成されており、電極２は、絶縁膜８０の開口部内の窪みの底に設けられている。一方、配線パターン側の電極形態は、図８（Ａ）の上面及び図９（Ｃ）に示すように、電極２が基材１上に突出した形態で設けられている。上記した各処理を経ることにより、こうした異なる電極形態のいずれに対しても、満遍なく電極溶食防止層４を形成でき、最終的には図１３〜図１５に示すように、電極溶食防止層４上に第２のはんだ層８を形成できる。なお、第１のはんだ層５は、図８に示すように、実際には、余剰の第１の溶融はんだ５ａが除去された後の電極溶食防止層４上に薄い厚さで付着している。なお、図９（Ａ）（Ｂ）は付着前の一例である。
【０１３２】
ここで、図１０の光学顕微鏡写真を例にして従来例について説明する。図８（Ａ）に示すように、基材１の上面には電極２が突出した配線パターンが配置され、基材１の下面には絶縁膜８０の開口部内の窪み（深さは例えば１０μｍ〜３０μｍ程度）の底に電極２が設けられたＢＧＡ用パターンが配置されている部品を用い、その部品を横方向に移動させながら、上下から溶融はんだの噴流を与える従来の噴流はんだ付け方法ではんだ付け処理した。図１０（Ａ）の光学顕微鏡写真は、基材１の下面に設けられたＢＧＡ用パターン電極のはんだ付け状態を示している。一方、図８（Ａ）の上下を逆にして、基材１の上面には、絶縁膜８０の開口部内の窪みの底に電極２が設けられたＢＧＡ用パターンが配置され、基材１の下面には、電極２が突出した配線パターンが配置されている部品を用い、その部品を横方向に移動させながら、上下から溶融はんだの噴流を与える従来の噴流はんだ付け方法ではんだ付け処理した。図１０（Ｂ）の光学顕微鏡写真は、基材１の上面に設けられたＢＧＡ用パターン電極のはんだ付け状態を示している。
【０１３３】
図１０（Ａ）（Ｂ）の結果からわかるように、ＢＧＡ用パターンは、上面にあるとき（図１０（Ｂ））は比較的良好にはんだ付けされていたものの、下面にあるとき（図１０（Ａ））ははんだ付けが不十分で、銅電極の赤色が観察されていた。こうした結果より、溶融はんだが窪みの中にまで入り込みにくい構造であるＢＧＡ用パターンに対しては、下からのはんだ噴流ではんだ付けする従来の噴流方式は不十分であることを意味している。
【０１３４】
一方、本発明の方法では、第１の溶融はんだ５ａの付着工程において、第１〜第３形態で説明したように、部品１０’を移動させながらその部品１０’に第１の溶融はんだ液流５ａを衝突させ又は回り込ませて行うので、いずれの場合も電極２上には満遍なく第１の溶融はんだ５ａを付着させることができる。その結果、電極溶食防止層４が電極２上に満遍なく形成されるので、その電極溶食防止層４によって電極２の欠損や消失を防ぐことができる。
【０１３５】
（有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体）
有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を含有した流体６ａを用いて、図３（Ｅ）に示すように余剰の第１の溶融はんだ５ａを除去する場合、その流体６ａ中の有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体の含有量は、その流体６ａの全量に対して３容量％以上、２０容量％以下であることが好ましい。この範囲内にすることにより、電極溶食防止層４上に、又は電極溶食防止層４に付着したまま残っている第１の溶融はんだ５ａ上に、有機脂肪酸のコーティング膜６を形成することができる。このコーティング膜６は、いわゆる油成分がコーティングされているものであり、極めて薄く、その厚さは容易には評価できない。このコーティング膜６が設けられることにより、その後に次工程に搬送する間や、そのまま流通させる場合であっても、電極溶食防止層４上に、又は電極溶食防止層４に付着したまま残っている第１の溶融はんだ５ａ上に、酸化物等を極力形成させないという利点がある。また、その後の第２の溶融はんだ１６との接触時にも、その接触時の熱等によって、電極溶食防止層４上に、又は電極溶食防止層４に付着したまま残っている第１の溶融はんだ５ａ上に、酸化物等を極力形成させないという利点がある。
【０１３６】
その含有量が３容量％未満では、電極溶食防止層４上、又は電極溶食防止層４に付着したまま残っている第１の溶融はんだ５ａ上への第２の溶融はんだ１６を良好にはんだ付けできない場合があった。その理由は、コーティング膜６の厚さが薄すぎたためと考えられ、酸化物が形成したためであろうと考えられる。一方、その含有量が２０容量％を超えると、２０容量％のものと効果が変わらなかった。
【０１３７】
有機脂肪酸含有溶液の流体６ａを噴射して余剰の第１の溶融はんだ５ａを除去する場合、用いる有機脂肪酸含有溶液は、上記した接触工程（図３（Ｂ））で用いたものと同じ有機脂肪酸含有溶液を用いることが好ましい。すなわち、炭素数１２〜２０の有機脂肪酸を５質量％以上、２５質量％以下含有する有機脂肪酸含有溶液を用いることが好ましい。特に炭素数１６のパルミチン酸を５質量％以上、１５質量％以下含有する有機脂肪酸含有溶液が好ましく、必要に応じて炭素数１２以上、２０以下の有機脂肪酸、例えば炭素数１８のステアリン酸を含有させることもできる。なお、有機脂肪酸含有溶液には、ニッケル塩やコバルト塩等の金属塩や酸化防止剤等の添加剤は通常は含まれないが、本発明の効果を阻害しない範囲で含まれていてもよい。
【０１３８】
有機脂肪酸含有溶液は、第１の溶融はんだ５ａの温度と同じ又は略同じ温度に加温されていることが好ましく、例えば１８０℃以上、２８０℃以下に加温した有機脂肪酸含有溶液を用いる。第１の溶融はんだ５ａを上記同様に例えば２４０℃〜２６０℃の範囲で噴射して設けた場合には、その第１の溶融はんだ５ａと同じ２４０℃〜２６０℃の温度の有機脂肪酸含有溶液を噴射して、余剰の第１の溶融はんだ５ａを除去することが好ましい。なお、スプレー噴射した有機脂肪酸含有溶液と、その有機脂肪酸含有溶液とともに除去された第１の溶融はんだ５ａとは、比重差で分離され、有機脂肪酸含有溶液の底に沈んだ第１の溶融はんだ５ａを取り出して、有機脂肪酸含有溶液と分離することができる。分離された第１の溶融はんだ５ａと有機脂肪酸含有溶液は、再利用することができる。
【０１３９】
上記同様、有機脂肪酸含有溶液に含まれる有機脂肪酸は、炭素数１１以下でも使用可能ではあるが、そうした有機脂肪酸は、吸水性があり、上記した１８０℃以上、２８０℃以下の高温域で使用する場合にはあまり好ましくない。また、炭素数２１以上の有機脂肪酸は、融点が高いこと、浸透性が悪いこと、取扱いし難いこと等の難点があり、また、第１の溶融はんだ５ａの表面に成膜されるコーティング膜６の防錆効果も不充分になる。炭素数１６のパルミチン酸が好ましく用いられ、そのパルミチン酸のみを用いることが特に好ましく、必要に応じて炭素数１２以上、２０以下の有機脂肪酸、例えば炭素数１８のステアリン酸を含有させることもできる。
【０１４０】
こうした除去工程を不活性ガス又は空気等の気流のみの噴射により行う場合は、有機脂肪酸含有溶液で精製処理された第１の溶融はんだ５ａで付着処理した場合や、有機脂肪酸含有溶液で精製処理しない第１の溶融はんだ５ａを付着処理した後にその第１の溶融はんだ５ａに有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を付着させた場合である。このときに用いる有機脂肪酸含有溶液も、上記同様のものが用いられる。
【０１４１】
＜冷却工程＞
冷却工程は、余剰の第１の溶融はんだ５ａが除去された電極２を第１の溶融はんだ５ａの融点未満に下げる工程である。この冷却工程により、電極２の表面に形成された電極溶食防止層４を、亀裂のない所定の厚さ範囲にして、各部の電極溶食防止能を安定化させることができる。こうして形成された電極溶食防止層４は、電子部品を実装基板にはんだ付けする際に、従来のはんだ付け時に起こる電極成分の溶食を防止でき、実装基板の銅ランド等の電極２の信頼性を著しく高めることができる。
【０１４２】
（冷却条件）
冷却工程での冷却温度は、用いた第１の溶融はんだ５ａの融点を基準にして設定される。例えば用いた第１の溶融はんだ５ａが後述する実施例で用いた５元系はんだ、４元系はんだ又は３元系はんだである場合は、その融点が２１７℃前後であるので、冷却温度はその融点未満の温度にすることが好ましい。冷却温度の下限は特に限定されず、２０℃以上、５０℃以下の程度の常温域であってもよい。こうした範囲内で冷却することにより、電極溶食防止層４をより安定化させることができる。
【０１４３】
冷却態様は急冷であることが望ましく、放冷のようにゆっくり冷やすことは望ましくない。急冷することにより、電極２上に設けられた電極溶食防止層４に含まれる成分（例えばＳｎ等）が、電極成分（例えばＣｕ等）に化合して溶食してしまうのを抑制することができる。放冷のようにゆっくり冷やした場合は、電極溶食防止層４に含まれる成分（例えばＳｎ等）が電極成分（例えばＣｕ等）に化合し続け、結果として電極成分が溶食されることになる。
【０１４４】
急冷としては、例えば、電極２が第１の溶融はんだ５ａに接触した時点から、付着した第１の溶融はんだ５ａを除去し、冷却する時点までの時間が、３０秒以下であることが好ましい。この範囲で急冷することにより、上記効果を奏することができる。
【０１４５】
急冷手段としては、冷却工程に供する部品を融点未満の雰囲気に接触させることにより容易に急冷することができる。特に、融点よりも４０℃以上低い温度に接触させることが好ましい。そうした雰囲気への接触は、気体中であっても液体中であってもよいし、気体を吹き付けてもよいし、液体を吹き付けてもよい。
【０１４６】
特に、有機脂肪酸含有溶液で精製処理した第１の溶融はんだ５ａの場合は、第１の溶融はんだ５ａ中の不純物や酸化物が除去されているので、純度が高く、速やかに冷却しやすいという利点がある。なお、徐冷の場合は、デンドライトが生じることがある。
【０１４７】
（電極溶食防止層）
電極溶食防止層４は、上記した条件での冷却処理によって形成された層であり、電極２上に設けられた厚さ０．５μｍ以上、３μｍ以下のニッケル含有金属間化合物からなる層であることが好ましい。電極溶食防止層の溶出防止能を安定化させるためには、電極溶食防止層４が欠陥等を抑えた均一な厚さで形成されていることが好ましい。この均一化に冷却工程が必要であり、冷却工程によって電極溶食防止層４の厚さを上記範囲にすることにより、電極２上に設けられた電極溶食防止層４に含まれる成分（例えばＳｎ等）が、電極成分（例えばＣｕ等）に化合して溶食してしまうのを抑制することができる。上記した冷却工程を省略すると、少なくとも０．５μｍ以上の欠陥等を抑えた電極溶食防止層４を形成できないことが多い。
【０１４８】
電極溶食防止層４の厚さが厚すぎると、電極溶食防止層自体に割れや亀裂が生じるおそれがあるので、最も厚い部分の厚さは、３μｍ以下であることが好ましい。電極溶食防止層４の最も薄い部分が０．５μｍ以上で最も厚い部分が３μｍ以下であり、且つ、電極溶食防止層４の全体の平均厚さが１μｍ以上、２μｍ以下であることが特に好ましい。なお、厚さは、断面を走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡で観察した結果から、測定箇所１００ポイントの結果から算出した。
【０１４９】
本発明では、電極２が、銅又は銅合金からなり、第１の溶融はんだ５ａが、錫を主成分としニッケルを副成分として少なくとも含み、さらに銀、銅、亜鉛、ビスマス、アンチモン及びゲルマニウムから選ばれる１種又は２種以上を任意の副成分として含む場合を好ましい態様として挙げることができる。この場合に生成される電極溶食防止層４であるＣｕＮｉＳｎの金属間化合物層は、第１の溶融はんだ５ａの融点約２１７℃未満の温度に冷却することが好ましい。こうした冷却工程により、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層の最低厚さを０．５μｍ以上とし、且つ平均厚さを１μｍ以上、２μｍ以下の範囲内とすることができる。こうして、亀裂がなく、脆くないＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層を電極２上に均一に形成でき、電極２の溶食による電極２の欠損や消失を防ぐことができる。
【０１５０】
＜第２の溶融はんだの付着工程＞
この付着工程は、電極２を第１の溶融はんだ５ａの融点未満に下げた工程の後に、電極溶食防止層４が電極２上に形成された部品１０と、前記した第１の溶融はんだ５ａと同じ溶融はんだ又は異なる溶融はんだ（これらを「第２の溶融はんだ１６」という。）とを接触させて、電極２上に第２の溶融はんだ１６を付着させて第２のはんだ層８を設ける工程である。
【０１５１】
（第２の溶融はんだ）
第２の溶融はんだ１６は特に限定されず、各種のはんだ組成のものを用いることができる。例えば、上記した第１の溶融はんだ５ａと同じはんだを再度用いてもよいし、それ以外の一般的なはんだを用いてもよい。例えば、後述する実施例で用いたニッケルを含有する５元系、４元系、３元系のはんだ、ニッケルを含有しない４元系、３元系、２元系のはんだ、後述する比較例で用いた３元系のはんだ、又は、ビスマス系の低温はんだであってもよい。
【０１５２】
第２の溶融はんだ１６は、上記した「付着工程」の欄で説明したものと同じであってもよいし異なっていてもよい。例えば、錫を主成分とし、銀、銅、亜鉛、ビスマス、ニッケル、アンチモン及びゲルマニウムから選ばれる１種又は２種以上を副成分として任意に含む溶融鉛フリーはんだが好ましく用いられる。
【０１５３】
また、第２の溶融はんだ１６として、上記した第１の溶融はんだ５ａの場合と同様のはんだペーストであってもよい。はんだペーストとしては、上記同様、１５０℃以上、３００℃以下の程度の範囲内で溶融するものが好ましく用いられ、錫を主成分とし、銀、銅、亜鉛、ビスマス、ニッケル、アンチモン及びゲルマニウムから選ばれる１種又は２種以上を副成分として任意に含むはんだペーストが好ましく用いられる。フラックスも同様、各種のもうちのものが配合されていればよく、特に限定されない。第２の溶融はんだ１６としてはんだペーストを用いる場合は、そのはんだペーストを、電極溶食防止層４上に印刷し、その後に加熱溶融して、電極溶食防止層４上に第２の溶融はんだ１６として接触させることができる。
【０１５４】
第２の溶融はんだ１６を構成するはんだとしては、上記した第１の溶融はんだ５ａと同様のニッケルを含むものとしては、例えば、ＳｎＮｉ系はんだ、ＳｎＣｕＮｉ系はんだ、ＳｎＧｅＮｉ系はんだ、ＳｎＰＮｉ系はんだ、ＳｎＣｕＧｅＮｉ系はんだ、ＳｎＣｕＧｅＰＮｉ系はんだ、ＳｎＡｇＣｕＮｉ系はんだ、ＳｎＺｎＡｌＮｉ系はんだ、ＳｎＡｇＣｕＧｅＮｉ系はんだ、ＳｎＳｂＮｉ系はんだ、等を用いることができる。また、低融点はんだとしては、ＳｎＢｉＮｉ系はんだ、ＳｎＢｉＺｎＮｉ系はんだ、ＳｎＢｉＡｇＩｎＮｉ系はんだ、等を挙げることができる。また、ニッケルを含まないものとしては、例えば、ＳｎＣｕ系はんだ、ＳｎＧｅ系はんだ、ＳｎＰ系はんだ、ＳｎＣｕＧｅ系はんだ、ＳｎＣｕＧｅＰ系はんだ、ＳｎＡｇＣｕ系はんだ、ＳｎＺｎＡｌ系はんだ、ＳｎＡｇＣｕＧｅ系はんだ、ＳｎＳｂ系はんだ、等を用いることができる。また、低融点はんだとしては、ＳｎＢｉ系はんだ、ＳｎＢｉＺｎ系はんだ、ＳｎＢｉＡｇＩｎ系はんだ、等を挙げることができる。
【０１５５】
なお、上記した第１の溶融はんだ５ａは、電極溶食防止層４を形成するためにニッケルを必須成分として含むが、この第２の溶融はんだ１６は、既に電極溶食防止層４が電極上に設けられているので、必ずしもニッケルを含まなくてもよい。すなわち、この第２の溶融はんだ１６は、一般的な汎用性のあるはんだ、又はビスマス系の低温はんだ、又は廉価なはんだ、又は各種の特性を備えたはんだ等を第２の溶融はんだ１６として任意に採用できる。
【０１５６】
特に第２の溶融はんだ１６は、電極溶食防止層４を構成する成分のうち、電極溶食防止能を生じさせる成分（例えばニッケル）を含まないことが好ましい。このようにすることにより、予め形成された電極溶食防止層４の上には、電極溶食防止能を生じさせる成分を含まない第２のはんだ層８が設けられる。こうした第２のはんだ層８は、電極溶食防止層４の成分と第２のはんだ層８の成分とが同じ場合に起こる電極溶食防止層４の厚さ拡大現象を抑制することができる。その結果、第２のはんだ層８ではんだ付けされた部品１０が有する電極２の信頼性をより一層向上させることができる。
【０１５７】
（付着処理）
付着処理は、種々の方法で行うことができる。例えば、図１１及び図１２に示すように、電極２上に電極溶食防止層４を設けた部品１０を第２の溶融はんだ１６を満たしたはんだ槽にディッピングし、第２の溶融はんだ１６をその電極溶食防止層４の上に付着させる付着処理を採用することができる。また、図示しないが、第２の溶融はんだ１６としてはんだペーストを用い、そのはんだペーストを電極溶食防止層４上に印刷し、その後に加熱溶融して第２の溶融はんだ１６を電極溶食防止層４上に付着させる付着処理を採用することもできる。また、それ以外の付着処理であってもよい。これらの付着処理により、第２のはんだ層８を設けた部品２０とすることができる（図１３を参照）。
【０１５８】
最初に、電極溶食防止層４を電極２上に設けた部品１０を、第２の溶融はんだ１６を満たしたはんだ槽にディッピングする場合について説明する。
【０１５９】
第２の溶融はんだ１６は、図１１及び図１２に示すように、所定の温度に加温及び保温可能なはんだ槽に満たされる。その温度は、用いるはんだの種類に応じて任意に設定される。通常は、用いるはんだの融点よりも２０℃高い温度から１００℃高い温度の範囲に加熱し、溶融して用いる。なお、はんだ槽は、図１１に示すように、第２の溶融はんだ１６だけを満たしたものであってもよいし、図１２に示すように、第２の溶融はんだ１６を満たし、その上に有機脂肪酸含有溶液８を満たしたものであってもよい。
【０１６０】
図１１に示すはんだ槽では、電極上に電極溶食防止層４を設けた部品１０をディッピングして第２の溶融はんだ１６をその電極溶食防止層４の上に付着させ、第２のはんだ層８を設けた部品２０とすることができる（図１３を参照）。この第２の溶融はんだ１６を設ける直前に、有機脂肪酸含有溶液と接触させることが好ましい。その接触手段は特に限定されないが、例えばその部品１０に向けて有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を噴射したり、有機脂肪酸含有溶液の気体雰囲気に曝したりして行うことができる。ここで用いる有機脂肪酸含有溶液は、第１の溶融はんだ５ａを付着させる前に接触させる第１の有機脂肪酸含有溶液３ａと同じものを好ましく用いることができる。なお、ここではその説明を省略する。
【０１６１】
図１２に示すはんだ槽では、第２の溶融はんだ１６に浸漬する前に、その第２の溶融はんだ１６上に満たされた有機脂肪酸含有溶液１８にディッピングし、その後、第２の溶融はんだ１６にディッピングして、電極溶食防止層４上に第２の溶融はんだ１６を付着させる。さらにその後の引き上げ時に、第２の溶融はんだ１６が付着した部品を再び有機脂肪酸含有溶液１８に接触させることができる。こうした方法により、例えば保管、搬送又は流通させた過程で、電極溶食防止層４上、又は電極溶食防止層４上の第１のはんだ層上に、不純物や酸化物等が付着した場合であっても、その不純物や酸化物等を有機脂肪酸含有溶液１８で除去することができ、その状態で第２の溶融はんだ１６に接触させることができる。こうすることにより、電極溶食防止層４と第２の溶融はんだ１６との間に不純物や酸化物等が存在するのを抑えることができるので、第２の溶融はんだ１６を高い接続信頼性のもとで電極溶食防止層４上に設けることができる。
【０１６２】
また、図１２に示すように、引き上げ時に再び有機脂肪酸含有溶液１８に接触させるので、第２の溶融はんだ１６の表面に有機脂肪酸含有溶液を付着させることができる。こうした有機脂肪酸含有溶液を第２の溶融はんだ１６の表面に付着させることにより、第２のはんだ層８上に有機脂肪酸のコーティング膜９を設けることができる。こうしたコーティング膜９は、いわゆる油成分がコーティングされているものであり、極めて薄く、その厚さは容易には評価できない。このコーティング膜９が設けられることにより、その後に次工程に搬送する間や、そのまま流通させる場合であっても、第２のはんだ層８上に、酸化物等を形成させ難いという利点がある。ここで用いる有機脂肪酸含有溶液１８は、第１の溶融はんだ５ａを付着させる前に接触させる第１の有機脂肪酸含有溶液３ａと同じものを好ましく用いることができる。なお、ここではその説明を省略する。
【０１６３】
本発明では、このような第２の溶融はんだ１６にディッピングするという過酷な条件に曝されても、電極上に予め安定な電極溶食防止層４が設けられているので、最初にディッピング（浸漬）する先端部分と、最後にディッピングする後端部分とで、電極溶食の差をより抑えることができ、同じ部品２０の各部で電極２の信頼性の差を極力抑えることができる。その結果、歩留まりがよく、信頼性の高い部品２０を提供できる。さらに、所定の厚さのはんだ層８が設けられた部品２０への電子部品の実装等を低コストで信頼性高く行うことができる。また、図１１及び図１２に示すように、ディッピング工程ではんだ層８が設けられた部品２０は、その後、そのはんだ層８に電子部品を実装する実装工程で、複数の熱処理（リフロー炉）が施される場合であっても、電極溶食防止層４は、熱処理による電極２の溶食を抑制して、はんだ接続部での部品実装の信頼性を維持することができる。また、上記のように、電極溶食防止層４上に設けられたはんだ層８は、ボイドの発生や欠陥の発生をより抑えるので、はんだ接続部での部品実装の信頼性を維持することができる。
【０１６４】
次に、電極溶食防止層４を電極２上に設けた部品１０にはんだペーストを印刷し、そのはんだペーストを加熱溶融させた第２の溶融はんだ１６を付着する場合について説明する。
【０１６５】
ここで用いるはんだペースト（ソルダーペーストともいう。）は、はんだ粉末とフラックスとのペースト状の複合材料であり、電子部品を表面実装にてはんだ付けする工法（ＳＭＴ）のうち、接合材料として印刷工程に用いられるものである。本発明では、こうしたはんだペーストを第２の溶融はんだ１６として用いることができる。はんだペーストとしては、１５０℃以上３００℃以下程度の範囲内で溶融するものが好ましく用いられ、錫を主成分とし、ニッケルを副成分として少なくとも含み、さらに銀、銅、亜鉛、ビスマス、アンチモン及びゲルマニウムから選ばれる１種又は２種以上を副成分として任意に含むはんだペーストが好ましく用いられる。フラックスは、各種のもうちのものが配合されていればよく、特に限定されない。はんだペーストを用いる場合は、そのはんだペーストを所定の電極２上に印刷し、その後に加熱溶融して、電極２上に第２の溶融はんだ１６として接触させることができる。
【０１６６】
本発明では、はんだペーストを電極上に印刷し、印刷されたはんだペースト上に電子部品等を搭載した後、リフロー炉等に投入されて熱処理が施された場合に、そのはんだペーストが溶融して第２の溶融はんだ１６となり、その第２の溶融はんだ１６が電極２に付着するとともに、搭載された電子部品をはんだ付けする。こうした熱処理によっても、電極上に予め安定な電極溶食防止層４が設けられているので、電極各部での電極溶食の差を抑えることができ、同じ部品２０の各部で電極２の信頼性の差を極力抑えることができる。その結果、歩留まりがよく、信頼性の高い部品２０を提供できる。
【０１６７】
（第２のはんだ層）
第２のはんだ層８は、上記した第２の溶融はんだ１６の付着工程によって形成された層である。この第２のはんだ層８は、図１３〜図１８に示すように、電極溶食防止層４が形成された電極２上に、滑らかな曲線で、盛り上がった形態で形成されている。
【０１６８】
はんだ層８は、図１４及び図１５に示すように、所定厚さの電極溶食防止層４上に、所定厚さＴで設けられている。その形態は、電極幅Ｗの中心位置６３を基準にして左右対称又は点対称の半球形状又は滑らかな曲面形状である。符号６１，６２は、電極幅Ｗの中心位置６３を通過する直線と交差する電極２のエッジであり、電極幅Ｗはそのエッジ６１，６２間の長さである。そして、はんだ層８は、そのエッジ６１，６２間で盛り上がり、中心位置６３で左右対称又は点対称の断面形態及び平面視形態で形成されている。はんだ層８の厚さＴは、電極溶食防止層４の表面からはんだ層８の頂部までの高さである。このはんだ層８は、中心位置６３で左右対称又は点対称の断面形態及び平面視形態で設けられているので、はんだ層８の頂部と中心位置６３とは一致している。なお、図１４及び図１５では、コーティング膜９は省略してある。
【０１６９】
はんだ層８は、基材１上に設けられた電極２を覆うように設けられた場合（図１４（Ａ））であっても、基材１に埋め込まれた電極２上に設けられた場合（図１４（Ｂ））であっても、はんだ組成とはんだ付け条件が同じであれば、ほぼ同じ形状及び同じ厚さＴで、安定且つ歩留まりよく設けられる。また、平面視で円形形状の電極２上に設けられる場合（図１５（Ａ））であっても、平面視で矩形形状（長方形、正方形、菱形、等）の電極２上に設けられる場合（図１５（Ｂ））であっても、はんだ層８は、平面視した電極２の中心位置６３で対称に設けられている。例えば、図１５（Ａ）では、円形形状の電極２の直径を示す直線は中心位置６３を通過し、はんだ層８はその中心位置６３を点対称にして設けられている。また、図１５（Ｂ）でも、長方形の電極２の対角線は中心位置６３を通過し、はんだ層８はその中心位置６３を点対称にして設けられている。
【０１７０】
図１６は、電極溶食防止層４上に設けられたはんだ層８の形態の一例を示す走査型トンネル顕微鏡像であり、図１７は、電極溶食防止層４上に設けられたはんだ層８の断面形態の一例を示す走査型電子顕微鏡写真である。このような例に示すように、はんだ層８は、電極溶食防止層４が形成された電極２上に、滑らかな曲線で、盛り上がった形態で形成されている。
【０１７１】
こうしたはんだ層８の形態は、上記した本発明に係る製造方法で製造した結果として得られた形態であり、(i)精製処理した第１の溶融はんだ５ａを、有機脂肪酸含有溶液で処理した電極２上に付着させて、厚さが少なくとも０．５μｍ以上、３μｍ以下で平均厚さが１μｍ以上、２μｍ以下の電極溶食防止層４を均一且つ亀裂なく設けたこと、(ii)電極２を第１の溶融はんだ５ａの融点未満に下げて、厚さが少なくとも０．５μｍ以上、３μｍ以下で平均厚さが１μｍ以上、２μｍ以下の電極溶食防止層４をより一層安定化させて均一且つ亀裂をなくしたこと、(iii)有機脂肪酸含有溶液で処理した電極溶食防止層４上に、第２の溶融はんだ１６（好ましくは精製処理したもの）を付着させたこと、によるものと推察される。この現象は、粘度の低い滑らかな第２の溶融はんだ１６が、濡れ性のよい電極溶食防止層４上に容易に濡れ広がり、且つ表面張力によってその電極溶食防止層４上に盛り上がっているものと考えられる。そして、その盛り上がったはんだ層８が、均一で、信頼性の高いはんだ層として形成されているものと考えられる。
【０１７２】
第１の溶融はんだ５ａと第２の溶融はんだ１６の粘度は、上記した精製処理によりコントロールすることができる。例えば、各溶融はんだは、任意の粘度を有しているが、本発明では、精製処理により、第１の溶融はんだ５ａの粘度を０．００２Ｐａ・ｓ以上、０．００４Ｐａ・ｓ以下の範囲内とすることができ、第２の溶融はんだ１６の粘度も０．００２Ｐａ・ｓ以上、０．００８Ｐａ・ｓ以下の範囲内とすることができる。第１の溶融はんだ５ａの粘度を上記範囲内にすることにより、微細パターンで形成された各電極２上に満遍なく第１の溶融はんだ５ａを付着させることができ、さらにその第１の溶融はんだ５ａを容易に除去することができる。その結果、微細パターンで形成された各電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく設けることができ、電極の溶食を防ぐことができる。
【０１７３】
また、第２の溶融はんだ１６の粘度を上記範囲内にすることにより、電極２に第１の溶融はんだ５ａを接触させて電極溶食防止層４を形成した部品１０に、上記した広い範囲の粘度を示す第２の溶融はんだ１６を接触させることができる。こうした第２の溶融はんだ１６は、汎用の溶融鉛フリーはんだを含むので、廉価なはんだを溶融した溶融はんだではんだ付けすることができ、その場合であっても、電極の溶食を防ぐことができる。
【０１７４】
後述の実施例に記載のように、精製処理の有無により、又はその処理時間により、はんだ中の酸化物や不純物等をより減らすことができ、溶融はんだの粘度を下げることができる。例えば、融点が約２１７℃の未精製の溶融はんだの粘度が２５０℃で０．００７Ｐａ・ｓであるとき、精製処理を行い、さらにその処理時間を順次長くすることにより、２５０℃での溶融はんだの粘度を、０．００４Ｐａ・ｓ→０．００２Ｐａ・ｓに低下させることができる。こうした粘度の低下は、はんだ中に含まれる酸化物や不純物の量が少なくなったものであり、そうした酸化物や不純物の量の低減は図２０の結果からも明らかである。また、後述の実施例等で説明するように、酸化物や不純物の量の低減ははんだ濡れ性を向上させている。こうしたことにより、微細な電極パターンへのはんだ付けであっても、ブリッジのない態様で所定の厚さのはんだ層８を、上記した滑らかな曲線で且つ盛り上がった形態で、均一且つ歩留まりよく形成できる。
【０１７５】
なお、図２３は、電極上にはんだ層が設けられた従来例を示す写真である。このように、本発明に係る製造方法を適用しない場合には、はんだ層の厚さが均一ではなく、さらにブリッジも形成されてしまうことがある。
【０１７６】
後述の実施例で示すように、銅電極の幅Ｗが６０μｍの場合、平均厚さが約１μｍの電極溶食防止層４上に厚さＴが約２５μｍのはんだ層８を形成することができ、銅電極の幅Ｗが３０μｍの場合、平均厚さが約１μｍの電極溶食防止層４上に厚さＴが約１５μｍのはんだ層８を形成することができ、銅電極の幅Ｗが１５μｍの場合、平均厚さが約１μｍの電極溶食防止層４上に厚さＴが約１０μｍのはんだ層８を形成することができた。このように、［はんだ層８の厚さＴ］／［銅電極の幅Ｗ］＝０．３以上、０．７以下の範囲で形成することが可能である。
【０１７７】
＜有機脂肪酸含有溶液の接触工程＞
この接触工程は、第２の溶融はんだ１６の付着工程の後に、第３の有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を、第２の溶融はんだ１６に接触させる工程である。この接触工程は、例えば図１１に示すように、第２の溶融はんだ１６にディッピングした後にそのまま引き上げた場合には、引き上げた後の部品に向けて第３の有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体を噴射させて施される（図示しない）。一方、この接触工程は、例えば図１２に示すように、第２の溶融はんだ１６にディッピングした後に、有機脂肪酸含有溶液１８に接触させる場合には、その接触工程がここで言う接触工程である。
【０１７８】
第２の溶融はんだ１６の付着工程の後に、部品２０への第３の有機脂肪酸含有溶液の接触は、例えば図１２に示すように、第３の有機脂肪酸含有溶液１８に部品２０をディッピングして行ってもよいし、例えば図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、第３の有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体をノズルから部品２０に向けて噴射して接触させてもよい。噴射させる第３の有機脂肪酸含有溶液の気体は、有機脂肪酸含有溶液の蒸気であってもよいし、窒素や空気との混合ガスであってもよい。混合ガスの場合は、少なくとも有機脂肪酸含有溶液の蒸気が第２のはんだ層８上に満遍なく付着する程度の混合量であることが好ましい。
【０１７９】
ここで用いる第３の有機脂肪酸含有溶液は、第１の溶融はんだ５ａを付着させる前に接触させる第１の有機脂肪酸含有溶液３ａと同じものを好ましく用いることができる。なお、ここではその説明を省略する。
【０１８０】
この接触工程により、第２の溶融はんだ１６又はその第２の溶融はんだ１６が凝固した第２のはんだ層８の表面には、酸化や汚染を防止する有機脂肪酸のコーティング膜９が形成される。その結果、第２のはんだ層８が設けられた部品２０を直ぐに処理しないで、保管又は流通を行うことができる。また、保管又は流通させた後に実装部品の実装工程に供しても、電子部品の接続構造の信頼性を損なうことのない、高品質の接続構造を提供可能な部品２０を製造できる。
【０１８１】
（その他）
第３の有機脂肪酸含有溶液に接触させた後の部品２０は、ノズルから噴射した空気や不活性ガス等で、その第３の有機脂肪酸含有溶液を液切りしてもよい。こうした液切りにより、部品２に付着した余剰の第３の有機脂肪酸含有溶液を除去できる。
【０１８２】
また、付着した第３の有機脂肪酸含有溶液を除去してもよい。第３の有機脂肪酸含有溶液の除去は、一般的に使用されている有機系洗浄剤や、アルカリ洗浄剤等の無機系洗浄剤にディッピングやシャワー洗浄等をして行うことができる。このとき、超音波を併用した超音波洗浄であってもよい。洗浄溶媒で第３の有機脂肪酸含有溶液を除去した後は、純水洗浄等のような実装基板に対して一般的に行われる各種の処理を行ってもよい。
【０１８３】
［部品］
本発明に係る部品２０，３０，４０は、図１３〜図１９に示すように、上記本発明に係る部品の製造方法で製造された部品である。そして、はんだ層８が設けられた電極２を複数備え、そのはんだ層８と電極２との間に電極溶食防止層４が形成されている。さらに、そのはんだ層８は、電極溶食防止層４が形成された電極２上に、滑らかな曲線で、盛り上がった形態で形成されている。なお、はんだ層８の上に、有機脂肪酸のコーティング膜９が設けられていることが好ましい。
【０１８４】
部品の例としては、図１３に示すプリント基板等の基板や、図１８に示すチップコンデンサ、図１９（Ａ）に示すＬＧＡ（Land  grid  array）、図１９（Ｂ）に示すＢＧＡ（Ball  Grid  Array）等の電子部品を含む。基板２０としては、プリント基板、ウエハー及びフレキシブル基板等の各種の基板を挙げることができる。特にウエハーは、電極の幅やピッチが狭いので、本発明に係る製造方法を適用することが好ましく、狭ピッチの微細電極に、はんだ層８を精度よく設けることができる。また、大きな電子部品を設けるプリント基板やフレキシブル基板の場合も、そのはんだ層８の表面を清浄化した状態で保持し、又はその後の工程で処理できるので、信頼性がある基板として用いることができる。
【０１８５】
また、電子部品３０，４０としては、半導体チップ、半導体モジュール、ＩＣチップ、ＩＣモジュール、誘電体チップ、誘電体モジュール、抵抗体チップ、抵抗体モジュール、等々を挙げることができる。
【０１８６】
こうした基板及び電子部品によれば、その後のリフロー炉や焼成路等で熱が加わっても、電極溶食防止層４で電極２の溶食がブロックされる。その結果、種々の工程を経て行われる電子部品の実装工程での電気的接続部（電極部）の信頼性が低下せず、しかも歩留まりよく製造できるので、低コストで信頼性の高い基板及び電子部品を提供できる。
【実施例】
【０１８７】
以下、実施例と比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
【０１８８】
［実施例１］
一例として、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍのプリント基板１に幅Ｗが５０μｍで厚さが２０μｍの銅配線パターンが形成された基板１０’を準備した（例えば図３（Ａ）参照）。この基板１０’は、銅配線パターンのうち、電子部品の実装部分となる幅Ｗが５０μｍの銅電極２のみが多数露出し、他の銅配線パターンは絶縁層で覆われている。
【０１８９】
その銅電極２に予め噴射する第１の有機脂肪酸含有溶液３ａとして、ニッケル塩やコバルト塩等の金属塩や酸化防止剤等が含まれていないエステル合成油にパルミチン酸を１０質量％になるように含有させた有機脂肪酸含有溶液を準備した。その第１の有機脂肪酸含有溶液３ａの温度を１５０℃に制御した。用いた第１の溶融はんだ５ａは、Ｎｉ：０．０５質量％、Ｇｅ：０．００５質量％、Ａｇ：３質量％、Ｃｕ：０．５質量％、残部がＳｎからなる５元系鉛フリーはんだ（融点：約２１７℃）を用い、そのはんだを上記第１の有機脂肪酸含有溶液３ａと同じ有機脂肪酸含有溶液で２５０℃の条件下で強撹拌しで精製して準備した。準備した第１の溶融はんだ５ａの粘度は、２５０℃で０．００３５Ｐａ・ｓであった。
【０１９０】
準備した第１の有機脂肪酸含有溶液３ａを１５０℃に加温して基板１０’に噴射し、銅電極２上に有機脂肪酸コーティング膜３を設けた（例えば図３（Ｂ）参照）。この有機脂肪酸コーティング膜３は、第１の有機脂肪酸含有溶液３ａで銅表面を清浄化した結果として付着されるものである。引き続いて、準備した第１の溶融はんだ５ａの液流（２５０℃）をコーティング処理した基板１０’に向けて噴射した（例えば図３（Ｃ）参照）。第１の溶融はんだ５ａが吹き付けられた銅電極２上に、第１の溶融はんだ５ａが付着して盛られた状態になった（例えば図３（Ｄ）参照）。
【０１９１】
引き続いて、銅電極上に盛られた余剰の第１の溶融はんだ５ａを除去した（例えば図３（Ｅ）参照）。その除去手段は、噴射ノズル１３を用い、噴射ノズル１３からは、上記した第１の有機脂肪酸含有溶液３ａと同じ組成の第２の有機脂肪酸含有溶液６ａを２５０℃に加温して噴射させた。第１の溶融はんだ５ａを銅電極上に噴射してから、第２の有機脂肪酸含有溶液６ａで余剰はんだを除去し、その後、部品にエアー流を吹き付けて第１の溶融はんだ５ａをその融点未満である２００℃に急冷するまでの時間は、合計１０秒であった。その結果、図３（Ｆ）に示す形態の部品１０Ａを得た。この部品１０Ａは、銅電極２上に、電極溶食防止層４、はんだ層（除去後に残っているはんだ層。図示しない。）、コーティング膜６の順で設けられている。
【０１９２】
こうして、電極溶食防止層６が形成された実施例１に係る部品１０Ａを得た。その断面を電子顕微鏡で観察したところ、部品１０Ａが有する銅電極２上には、厚さ１．５μｍ程度で亀裂のない電極溶食防止層４が設けられていることが確認でき、その電極溶食防止層４上に厚さ１μｍ程度の第１はんだ層５が付着しており、その第１はんだ層５上にコーティング膜６が薄く付着していることを確認した。これらの製造条件と結果を表１に示し、評価結果を表２に示した。
【０１９３】
［実施例２］
実施例１で得られた部品１０Ａを、２５０℃の第２の溶融はんだ１６が満たされたはんだ槽にディッピング（浸漬）した。第２の溶融はんだ１６として、Ａｇ：３質量％、Ｃｕ：０．５質量％、残部がＳｎからなる３元系鉛フリーはんだを用いた。基板がはんだ槽に浸漬している時間は合計１０秒であった。これらの製造条件と結果を表１に示し、評価結果を表２に示した。
【０１９４】
こうして、第２のはんだ層８を設けた実施例２の基板（本発明に係る部品）を得た。その断面を電子顕微鏡で観察したところ、幅Ｗ５０μｍの銅電極２上に、厚さ約１．５μｍの亀裂のない電極溶食防止層４が設けられ、その電極溶食防止層４上に厚さＴ２０μｍの第２はんだ層８が設けられていた。
【０１９５】
得られた基板（例えば図１３参照）の第２はんだ層８の断面の走査型電子顕微鏡写真形態を図２１（Ｃ）に示した。図２１（Ｃ）に示す断面写真から、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層４の厚さを走査型電子顕微鏡写真で測定したところ、約１．５μｍの厚さで均一に形成されていた。また、基板の各部の電極の断面を観察したところ、はんだ槽に最初に入った部分の電極と、はんだ槽に最後に入った部分の電極とでは、電極溶食に大きな差がなかった。また、図２１（Ｄ）は、１５０℃で２４０時間エージングした後の第２はんだ層８の断面の走査型電子顕微鏡写真形態である。ボイド等の不具合は発生していなかった。また、その断面をＸ線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）の元素マッピングで評価し、図２２に示した。
【０１９６】
［実施例３］
実施例１において、第１の有機脂肪酸含有溶液３ａが含むパルミチン酸の含有量を１５質量％とし、２５０℃に加温して電極に向けて噴射させた。銅電極上に盛られた余剰の第１の溶融はんだ５ａの除去工程で、基板１０を２５５℃の第２の有機脂肪酸含有溶液６ｂの蒸気雰囲気下に置き、その雰囲気下で、噴射ノズル１３から２５５℃に加熱した窒素ガスを噴射させた（図４（Ｅ）参照）。この第２の有機脂肪酸含有溶液６ｂは、第１の有機脂肪酸含有溶液３ａと同じ組成の有機脂肪酸含有溶液を２５５℃の蒸気にして用いた。その結果、図４（Ｆ）に示す形態の基板１０Ｂを得た。なお、この基板１０Ｂは、銅電極２上に、電極溶食防止層４、はんだ層（除去後に残っているはんだ層。図示しない。）、コーティング膜６の順で設けられている。これらの製造条件と結果を表１に示し、評価結果を表２に示した。
【０１９７】
こうして、電極溶食防止層６が形成された実施例３に係る基板１０Ｂを得た。その断面を電子顕微鏡で観察したところ、基板１０Ｂが有する銅電極２上に、厚さ約１．５μｍの電極溶食防止層４が設けられ、その電極溶食防止層４上に厚さ０．５μｍ程度の第１はんだ層５が付着しており、その第１はんだ層５上にコーティング膜６が薄く付着していることを確認した。また、２５５℃の温度で除去したので、電極溶食防止層４上に残る余剰はんだの量を最小限にすることができた。
【０１９８】
［実施例４］
実施例３で得られた基板１０Ｂを、２５０℃の第２の溶融はんだ１６が満たされたはんだ槽にディッピング（浸漬）した。第２の溶融はんだ１６として、Ａｇ：３質量％、Ｃｕ：０．５質量％、残部がＳｎからなる３元系鉛フリーはんだを用いた。基板がはんだ槽に浸漬している時間は合計１０秒であった。これらの製造条件と結果を表１に示し、評価結果を表２に示した。
【０１９９】
こうして、第２のはんだ層８を設けた実施例４の基板（本発明に係る部品）を得た。その断面を電子顕微鏡で観察したところ、幅Ｗ５０μｍの銅電極２上に、厚さ約１．５μｍの電極溶食防止層４が設けられ、その電極溶食防止層４上に厚さＴ約２０μｍの第２はんだ層８が設けられていた。なお、実施例２と同様に、得られた基板（例えば図１３参照）の第２はんだ層８の断面の走査型電子顕微鏡写真形態を観察した。実施例２の結果と同様の結果が得られ、電極溶食防止層４は１．５μｍの厚さで均一に形成されており、１５０℃で２４０時間エージングした後の第２はんだ層８の断面もボイド等の不具合は発生していなかった。
【０２００】
［実施例５〜１０］
実施例５〜１０は、上記した実施例１〜４と同様にして部品を製造した。その製造条件と結果を表１に示し、評価結果を表２に示した。いずれの場合も、電極溶食の抑制が確認された。
【０２０１】
［比較例１］
実施例１において、第１の溶融はんだ５ａのはんだ材料として、Ａｇ：３質量％、Ｃｕ：０．５質量％、残部がＳｎからなる３元系鉛フリーはんだを用いた他は、実施例１と同様にして、比較例１の基板を得た。実施例１と同様に、断面の走査型電子顕微鏡写真から、ＣｕＮｉＳｎ金属間化合物層は存在せず（図２１（Ａ）を参照。）、銅電極２上に、ＣｕＳｎ金属間化合物層が形成されて大きな電極溶食が確認された。また、図２１（Ｂ）は、１５０℃で２４０時間エージングした後のはんだ層８の断面の走査型電子顕微鏡写真形態である。ボイド等の不具合が発生していた。
【０２０２】
【表１】
2014033172.tif 000003
【０２０３】
【表２】
2014033172.tif 000004
【０２０４】
［実施例１１］
この実施例１１では、第２の溶融はんだ１６が、電極溶食防止層４を構成する成分のうち電極溶食防止能を生じさせる成分を含まないことが好ましいことを検討した。なお、はんだ処理とは、電極への溶融はんだの付着処理のことである。はんだの付着処理は、下記で用いたはんだの種類（融点はいずれも約２１７℃前後）にかかわらず、図３に示すように、２５０℃に加熱溶融させた溶融はんだ５ａの液流をノズル１２から吹き付け、電極２上に盛り上げるようにして行った。付着処理後の余剰はんだの除去処理は、この実施例では電極溶食防止層４の生成形態を観察することを目的としていることから、第１の溶融はんだ５ａの付着処理後と第２の溶融はんだ１６の付着処理後のいずれの場合も行った。その除去処理は、電極２上に盛り上がった溶融はんだ５ａ，１６に空気を吹き付けて行った。下記のはんだ処理時間は、電極２が溶融はんだ５ａ，１６に接触した時点から、電極２上に盛り上がった余剰はんだ５ａ，１６を除去する時点までの時間であり、その間は溶融はんだ５ａ，１６の温度を保持した。
【０２０５】
図２４（Ａ）ははんだ処理前の銅電極パターンを示す平面図であり、図２４（Ｂ）はその銅電極パターンの断面図であり、図２４（Ｃ）はその断面図の拡大図であり、図２４（Ｄ）は銅電極２の断面図である。銅電極２としては、パターン幅が４０μｍで厚さが２２μｍであり、純水洗浄し、乾燥させた後、第１の有機脂肪酸含有溶液３ａの液流をノズル１１から噴射したものを準備し、その後のはんだ処理に供した。
【０２０６】
図２５は、準備した銅電極に対して２段階のはんだ処理（第１の溶融はんだ５ａの付着処理と第２の溶融はんだ１６の付着処理）を行わず、１回のはんだ処理を行った後に余剰はんだを除去した場合の例を示す電極の断面図である。図２５（Ａ）はニッケルを含有しない溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ）で５秒間処理した場合であり、図２５（Ｂ）は同じ溶融はんだで６０秒間処理した場合である。また、図２５（Ｃ）は０．０１質量％のニッケルを含有する溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．０１Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で５秒間処理した場合であり、図２５（Ｄ）は同じ溶融はんだで６０秒間処理した場合である。
【０２０７】
この結果からわかるように、はんだ処理時間が５秒の場合は、はんだの種類にかかわらず銅電極２の溶食は少なかった。なお、図２５（Ｃ）に示すように、ニッケルを含有するはんだで処理した場合は、電極上に厚さ１μｍ前後の電極溶食防止層４が形成されていた。一方、はんだ処理時間が６０秒の場合は、はんだの種類にかかわらず銅電極２の溶食が確認された。ニッケルを含有するはんだで処理した場合は、その程度は小さく、しかも、当初の電極形状をほぼ保持していた。しかし、断面をみると、電極溶食防止層４がかなり厚くなっており（約４μｍ前後）、その電極溶食防止層４で電極形状がほぼ保持されているのが確認された。
【０２０８】
図２６は、ニッケル含有量をさらに増した溶融はんだで処理した例である。具体的には、上記同様、準備した銅電極に対して２段階のはんだ処理（第１の溶融はんだ５ａの付着処理と第２の溶融はんだ１６の付着処理）を行わず、１回のはんだ処理を行った後に余剰はんだを除去した場合の例を示す電極の断面図である。図２６（Ａ）は０．０３質量％のニッケルを含有する溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．０３Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で５秒間処理した場合であり、図２６（Ｂ）は同じ溶融はんだで６０秒間処理した場合である。また、図２６（Ｃ）は０．０５質量％のニッケルを含有する溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．０５Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で５秒間処理した場合であり、図２６（Ｄ）は同じ溶融はんだで６０秒間処理した場合である。
【０２０９】
この結果からわかるように、はんだ処理時間が５秒の場合は、はんだの種類にかかわらず銅電極２の溶食は少なく、電極上に厚さ２μｍ前後の電極溶食防止層４が形成されていた。一方、はんだ処理時間が６０秒の場合は、はんだの種類にかかわらず銅電極２の溶食が確認されたが、いずれもニッケルを含有するのでその程度は小さく、しかも、当初の電極形状をほぼ保持していた。しかし、断面をみると、電極溶食防止層４がかなり厚くなっており（約５μｍ前後）、その電極溶食防止層４で電極形状がほぼ保持されているのが確認された。
【０２１０】
図２７は、ニッケル含有量をさらに増した溶融はんだで処理した例である。具体的には、上記同様、準備した銅電極に対して２段階のはんだ処理（第１の溶融はんだ５ａの付着処理と第２の溶融はんだ１６の付着処理）を行わず、１回のはんだ処理を行った後に余剰はんだを除去した場合の例を示す電極の断面図である。図２７（Ａ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．１Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で５秒間処理した場合であり、図２７（Ｂ）は同じ溶融はんだで６０秒間処理した場合である。
【０２１１】
この結果からわかるように、はんだ処理時間が５秒の場合は、銅電極２の溶食は少なく、電極上に厚さ約３μｍの電極溶食防止層４が形成されていた。一方、はんだ処理時間が６０秒の場合は、銅電極２の大きな溶食が確認された。しかし、当初の電極形状をほぼ保持していた。断面をみると、電極溶食防止層４がかなり厚くなっていた。
【０２１２】
図２５〜図２７の結果より、ニッケルを含有する溶融はんだで付着処理した場合は、銅電極２上にＣｕＮｉＳｎ金属間化合物からなる電極溶食防止層４が形成されており、電極成分である銅の溶食を抑制できるのが確認された。しかし、その場合であっても、処理時間が長くなると、電極溶食防止層４が厚くなってしまうのが確認された。
【０２１３】
図２８と図２９は、準備した銅電極２に対して２段階のはんだ処理（第１の溶融はんだ５ａの付着処理と第２の溶融はんだ１６の付着処理）を行い、それぞれのはんだ処理を行った後にそれぞれの余剰はんだを除去した場合の例を示す電極の断面図である。図２８（Ａ）はニッケルを含有しない第１の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ）で３秒間処理した後、０．０１質量％のニッケルを含有する第２の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．０１Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で５秒間処理した場合であり、図２８（Ｂ）は図２８（Ａ）での第２の溶融はんだの処理時間を６０秒に変更した場合である。また、図２８（Ｃ）はニッケルを含有しない第１の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ）で３秒間処理した後、０．０３質量％のニッケルを含有する第２の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．０３Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で５秒間処理した場合であり、図２８（Ｄ）は図２８（Ｃ）での第２の溶融はんだの処理時間を６０秒に変更した場合である。
【０２１４】
図２９（Ａ）はニッケルを含有しない第１の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ）で３秒間処理した後、０．０５質量％のニッケルを含有する第２の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．０５Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で５秒間処理した場合であり、図２９（Ｂ）は図２９（Ａ）での第２の溶融はんだの処理時間を６０秒に変更した場合である。また、図２９（Ｃ）はニッケルを含有しない第１の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ）で３秒間処理した後、０．１質量％のニッケルを含有する第２の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．１Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で５秒間処理した場合であり、図２９（Ｄ）は図２９（Ｃ）での第２の溶融はんだの処理時間を６０秒に変更した場合である。
【０２１５】
これらの結果からわかるように、はんだ処理時間が５秒の場合であっても、第２の溶融はんだのニッケル含有量が増すにしたがって、銅電極上に形成される電極溶食防止層４の厚さが厚くなり、銅電極２の溶食が大きくなることを確認した。さらに、はんだ処理時間が６０秒の場合も、銅電極上に形成される電極溶食防止層４の厚さが厚くなり、銅電極２の溶食が大きくなることを確認した。
【０２１６】
図３０と図３１は、準備した銅電極２に対して２段階のはんだ処理（第１の溶融はんだ５ａの付着処理と第２の溶融はんだ１６の付着処理）を行い、それぞれのはんだ処理を行った後にそれぞれの余剰はんだを除去した場合の例を示す電極の断面図である。図３０（Ａ）は０．１質量％のニッケルを含有する第１の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．１Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で３秒間処理した後、０．０１質量％のニッケルを含有する第２の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．０１Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で５秒間処理した場合であり、図３０（Ｂ）は図３０（Ａ）での第２の溶融はんだの処理時間を６０秒に変更した場合である。また、図３０（Ｃ）は０．１質量％のニッケルを含有する第１の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．１Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で３秒間処理した後、０．０３質量％のニッケルを含有する第２の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．０３Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で５秒間処理した場合であり、図３０（Ｄ）は図３０（Ｃ）での第２の溶融はんだの処理時間を６０秒に変更した場合である。
【０２１７】
また、図３１（Ａ）は０．１質量％のニッケルを含有する第１の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．１Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で３秒間処理した後、０．０５質量％のニッケルを含有する第２の溶融はんだ（Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ−０．０５Ｎｉ−０．００６Ｇｅ）で５秒間処理した場合であり、図３１（Ｂ）は図３１（Ａ）での第２の溶融はんだの処理時間を６０秒に変更した場合である。
【０２１８】
これらの結果からわかるように、第１の溶融はんだ５ａがニッケルを含有する場合であっても、第２の溶融はんだ１６にもニッケルが含まれることにより、銅電極上に形成される電極溶食防止層４の厚さが厚くなり、銅電極２の溶食が大きくなることを確認した。さらに、はんだ処理時間が６０秒の場合も、銅電極上に形成される電極溶食防止層４の厚さが厚くなり、銅電極２の溶食が大きくなることを確認した。
【０２１９】
図３２は、準備した銅電極２に対して２段階のはんだ処理（第１の溶融はんだ５ａの付着処理と第２の溶融はんだ１６の付着処理）を行い、それぞれのはんだ処理を行った後にそれぞれの余剰はんだを除去した場合の例を示す電極の断面図である。図３２（Ａ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで３秒間処理した後にニッケルを含有しない溶融はんだで５秒間処理した電極の断面図であり、図３２（Ｂ）は０．１質量％のニッケルを含有する溶融はんだで３秒間処理した後にニッケルを含有しない溶融はんだで６０秒間処理した電極の断面図である。
【０２２０】
この結果からわかるように、第１の溶融はんだ５ａがニッケルを含み、第２の溶融はんだ１６がニッケルを含まないようにしたことによって、処理時間が５秒の場合も６０秒の場合も、電極上に形成された電極溶食防止層４の厚さは約２μｍと同程度であった。また、銅電極２の溶食も極力抑えられており、図２４（Ｄ）に示す当初のものとあまり変化していなかった。
【０２２１】
図２５〜図２７で示した結果より、ニッケルを含有する溶融はんだを第１の溶融はんだ５ａとして用い、第２の溶融はんだ１６を用いない１段階処理の場合、短い処理時間（例えば５秒）では、生成した電極溶食防止層４の効果により銅電極の溶食をある程度抑制できたが、長い処理時間（例えば６０秒）では、ニッケルを含有したとしても銅電極の溶食が進行することが明らかになった。また、図２８及び図２９で示した結果より、第１の溶融はんだ５ａにニッケルが含まれない場合は、第２の溶融はんだ１６にニッケルが含まれていたとしても、銅電極の溶食が進行することが明らかになった。また、図３０及び図３１で示した結果より、第１の溶融はんだ５ａと第２の溶融はんだ１６の両方にニッケルが含まれている場合は、前記の結果よりも効果はあったが、それでもなお、銅電極の溶食が進行していることが明らかになった
【０２２２】
これらに対し、第１の溶融はんだ５ａにニッケル（電極溶食防止層４を構成する成分のうち電極溶食防止能を生じさせる成分）が含まれ、第２の溶融はんだ１６にニッケルが含まれていない場合は、第２の溶融はんだ１６にニッケルが含まれていたとしても、銅電極の溶食の進行を抑制できることが明らかになった。この理由は、ニッケルを含む第１の溶融はんだ５ａを付着させ、直ぐに余剰はんだ５ａの除去と冷却（はんだの融点未満）を行うことにより、冷却しない場合に電極溶食を起こして電極溶食防止層４が厚くなるのを防ぐことができ、電極成分の溶食を止めて所定厚さ（０．５μｍ以上、３μｍ以下）の電極溶食防止層４を形成できる。こうした薄い厚さの電極溶食防止層４が電極上に設けられていることにより、ニッケルを含まない第２の溶融はんだ１６の付着処理を行った場合、その付着処理時間が短くても長くても、銅電極の溶食の進行が起きにくい。その理由は、電極溶食防止層４に含まれるニッケル（電極溶食防止層４を構成する成分のうち電極溶食防止能を生じさせる成分）がその電極溶食防止層４中で安定化し、動かないためであろうと考えられる。こうした手段により、電極溶食防止層４の厚さ拡大現象を抑制することができることがわかった。この実施例では、溶融はんだを用いたが、はんだペーストの場合も同様であったことを確認している。
【０２２３】
［実施例１２］
図５に示す第１形態に係る付着工程で、第１の溶融はんだ液流５ａを図９に示す形態の部品１０’（実装基板）に衝突させた。第１の溶融はんだとしては、密度が約７．３ｇ／ｃｍ３で、０．０５質量％Ｎｉを含むＳｎＣｕＮｉ系はんだを用いた。この第１の溶融はんだ液流５ａは、上方に配置された貯蔵槽５８に貯蔵させた。その貯蔵槽５８内の溶融はんだ液流５ａを配管５７で垂直降下させ、方向変換部５６で部品側に曲げて、溶融はんだ液流５ａを勢いよく電極２に衝突させた。なお、貯蔵槽５８は、垂直に降下させた溶融はんだ液流５ａの圧力が約２Ｐａになる高さに設置した。衝突時のノズル角度θを１５°程度とし、電極までの距離を３０ｍｍとし、電極２に対して横方向から衝突させた。この付着工程以外は、実施例１と同様にして、実施例１２の部品を得た。
【０２２４】
こうした実施例により、溶融はんだ液流５ａの速度を過度に減速させずに電極２に衝突させることができた。その結果、溶融はんだ液流５ａを電極２の全面に余すところ無く接触させることができ、結果として電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できた。
【０２２５】
電極上に電極溶食防止層４が形成された部品を、２５０℃の第２の溶融はんだ１６が満たされたはんだ槽にディッピング（浸漬）した。第２の溶融はんだ１６として、Ｃｕ：０．５質量％、Ｇｅ：０．００６質量％、残部がＳｎからなる鉛フリーはんだを用いた。ニッケルを含む薄い厚さの電極溶食防止層４が設けられた電極に、ニッケルを含まない第２の溶融はんだ１６の付着処理を行った結果、部品の各部で銅電極の溶食の進行差が起きにくかった。また、銀を含まないはんだ合金を用いても、十分なはんだ濡れ性を示し、良好な第２はんだ層を設けることができた。
【０２２６】
［実施例１３］
実施例１２において、溶融はんだの種類を、密度が約７．３ｇ／ｃｍ３で、０．０５質量％Ｎｉを含むＳｎＣｕＧｅＮｉ系はんだを用いた他は、実施例１２と同様にして、実施例１３の部品を得た。こうした実施例により、溶融はんだ液流５ａの速度を過度に減速させずに電極２に衝突させることができた。その結果、溶融はんだ液流５ａを電極２の全面に余すところ無く接触させることができ、結果として電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できた。
【０２２７】
電極上に電極溶食防止層４が形成された部品を、実施例１２と同様にして、ニッケルを含む薄い厚さの電極溶食防止層４が設けられた電極に、ニッケルを含まない第２の溶融はんだ１６の付着処理を行った結果、部品の各部で銅電極の溶食の進行差が起きにくかった。また、銀を含まないはんだ合金を用いても、十分なはんだ濡れ性を示し、良好な第２はんだ層を設けることができた。
【０２２８】
［実施例１４］
図６に示す第１形態に係る付着工程で、第１の溶融はんだ液流５ａを図９に示す形態の部品１０’（実装基板）に衝突させた。第１の溶融はんだとしては、密度が約７．３ｇ／ｃｍ３で、０．０５質量％Ｎｉを含むＳｎＣｕＮｉ系はんだを用いた。この第１の溶融はんだ液流５ａは、下方に配置された貯蔵槽５８からポンプで溶融はんだ液流５ａを引き上げ、溶融はんだ液流５ａを勢いよく電極２に衝突させた。なお、溶融はんだ液流５ａの圧力が約２Ｐａになるように調整した。衝突時のノズル角度θを１５°程度とし、電極までの距離を３０ｍｍとし、電極２に対して横方向から衝突させた。この付着工程以外は、実施例１と同様にして、実施例１４の部品を得た。
【０２２９】
こうした実施例により、溶融はんだ液流５ａの速度を過度に減速させずに電極２に衝突させることができた。その結果、溶融はんだ液流５ａを電極２の全面に余すところ無く接触させることができ、結果として電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できた。次いで、電極上に電極溶食防止層４が形成された部品を、実施例１２と同様にして、ニッケルを含む薄い厚さの電極溶食防止層４が設けられた電極に、ニッケルを含まない第２の溶融はんだ１６の付着処理を行った結果、部品の各部で銅電極の溶食の進行差が起きにくかった。また、銀を含まないはんだ合金を用いても、十分なはんだ濡れ性を示し、良好な第２はんだ層を設けることができた。
【０２３０】
［実施例１５］
図７に示す第３形態に係る付着工程で、第１の溶融はんだ５ａを図９に示す形態の部品１０’（実装基板）に表面張力現象を利用して回り込ませた。第１の溶融はんだとしては、密度が約７．３ｇ／ｃｍ３で、０．０５質量％Ｎｉを含むＳｎＣｕＮｉ系はんだを用いた。この第１の溶融はんだ５ａをはんだ槽５２中に満たし、そのはんだ槽５２の上面に設けられたスリット５１の間から部品を浸漬し、その後に引き上げる途中で、部品１０’を第１の溶融はんだ５ａの液面５３に配置されたスリット５１を通過させた。なお、部品１０’の表面からスリット５１の端部までのギャップｇ１，ｇ２を、約１ｍｍとした。この付着工程以外は、実施例１と同様にして、実施例１５の部品を得た。
【０２３１】
この過程で、部品１０’がスリット５１を通過する際の表面張力の作用により、溶融はんだ５ａが電極２の全域に回り込んだ。こうした実施例により、溶融はんだ５ａを電極２の全面に余すところ無く接触させることができ、結果として電極２上に電極溶食防止層４を満遍なく形成できた。次いで、電極上に電極溶食防止層４が形成された部品を、実施例１２と同様にして、ニッケルを含む薄い厚さの電極溶食防止層４が設けられた電極に、ニッケルを含まない第２の溶融はんだ１６の付着処理を行った結果、部品の各部で銅電極の溶食の進行差が起きにくかった。また、銀を含まないはんだ合金を用いても、十分なはんだ濡れ性を示し、良好な第２はんだ層を設けることができた。
【符号の説明】
【０２３２】
１  基材
２  電極
３  コーティング膜
３ａ  第１の有機脂肪酸含有溶液（気体又は液体）
４  電極溶食防止層（ＣｕＮｉＳｎ化合物層）
５  はんだ層（第１のはんだ層）
５ａ  第１の溶融はんだ
６  コーティング膜
６ａ  第２の有機脂肪酸含有溶液の気体又は液体
６ｂ  第２の有機脂肪酸含有溶液の気体雰囲気
７  ＣｕＳｎ化合物層
８  はんだ層（第２のはんだ層）
９  コーティング膜
１０，１０Ａ，１０Ｂ  電極溶食防止層を設けた部品（はんだ層を設ける前の部品）
１０’  電極溶食防止層を設ける前の部品
１１，１２，１３  噴射ノズル
１４  不活性ガス又は空気
１６  第２の溶融はんだ
１８  第３の有機脂肪酸含有溶液
２０  はんだ層を設けた後の実装基板
２１  電極パッド
３０，４０，４０Ａ，４０Ｂ  はんだ層を設けた後の実装部品
５１  スリット部材
５２  第１の溶融はんだ槽
５３  溶融はんだの表面
５５  ノズル先端
５６  配管の方向変換部
５７  はんだ液流の配管
５８  はんだ液流の貯蔵槽
５９  はんだ液流の配管
６１，６２  エッジ
６３  中心位置
８０  絶縁膜（レジスト膜）
Ｗ  電極幅
Ｔ  はんだ層の高さ
ｇ１，ｇ２  部品とスリット部材とのギャップ
Ｔ  スリット部材の厚さ
【図１】
2014033172.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014033172.tif 000009
【図６】
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【図７】
2014033172.tif 000011
【図８】
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【図９】
2014033172.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
2014033172.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
2014033172.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
2014033172.tif 000019
【図１６】
2014033172.tif 000020
【図１７】
2014033172.tif 000021
【図１８】
2014033172.tif 000022
【図１９】
2014033172.tif 000023
【図２０】
2014033172.tif 000024
【図２１】
2014033172.tif 000025
【図２２】
2014033172.tif 000026
【図２３】
2014033172.tif 000027
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2014033172.tif 000033
【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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