(57)【要約】【課題】はんだダイ取付環境において活性的な還元ガスを使用することを探求する。【解決手段】金属表面を有する基板に半導体ダイを取り付けるためのダイ取付装置は、前記基板に結合材料をディスペンスするための材料ディスペンス部と、前記基板にディスペンスされている前記結合材料に前記半導体ダイを配置するためのダイ取付部と、を備える。前記ダイ取付部の前に位置する活性化ガス発生器は、前記基板の酸化物を還元するために、前記基板に活性化フォーミングガスを導入する。【選択図】図１
2015056661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属表面を有する基板に半導体ダイを取り付けるためのダイ取付装置であって、
前記基板に結合材料をディスペンスするための材料ディスペンス部と、
前記基板にディスペンスされている前記結合材料に前記半導体ダイを配置するためのダイ取付部と、
前記基板に活性化フォーミングガスを導入するために前記ダイ取付部の前に位置する活性化ガス発生器であって、前記活性化フォーミングガスが、前記基板の酸化物を還元するように作用する活性化ガス発生器と、
を備える、ダイ取付装置。
【請求項２】
前記基板が前記それぞれの部において処理を受ける際に、遮蔽ガスで満たされ、前記基板を含むヒートトンネルカバーで閉じられたヒートトンネルをさらに備える、請求項１に記載のダイ取付装置。
【請求項３】
前記活性化ガス発生器が、前記ヒートトンネルカバーの開口上に位置し、前記活性化フォーミングガスが、前記開口を通して前記ヒートトンネル内の前記基板に投げ出される、請求項２に記載のダイ取付装置。
【請求項４】
前記活性化ガス発生器が、前記ヒートトンネル内の前記基板の運搬の方向に対して少なくとも垂直に移動可能である、請求項３に記載のダイ取付装置。
【請求項５】
前記活性化ガス発生器に接続され、前記活性化ガス発生器と共に移動可能なスライド可能なカバーをさらに備え、前記スライド可能なカバーが、前記開口を通して前記ヒートトンネルから前記活性化フォーミングガスの漏れを最小化するように作用する、請求項４に記載のダイ取付装置。
【請求項６】
前記ヒートトンネルカバーの開口が、前記活性化ガス発生器から前記ヒートトンネルに出てくる前記活性化フォーミングガスの速度を遅くするために十分に大きな直径を有する、請求項３に記載のダイ取付装置。
【請求項７】
前記活性化ガス発生器が、前記材料ディスペンス部の前に位置する第１のガス発生器、及び／又は、前記材料ディスペンス部及び前記ダイ取付部の間に位置する第２のガス発生器を備える、請求項１に記載のダイ取付装置。
【請求項８】
前記第１のガス発生器が、多量の結合材料が堆積される、少なくとも前記基板の位置において前記基板の酸化物を還元するように作用し、前記第２のガス発生器が、前記基板にディスペンスされている多量の結合材料の酸化物を還元するように作用する、請求項７に記載のダイ取付装置。
【請求項９】
前記活性化ガス発生器が、前記材料ディスペンス部に位置する、請求項１に記載のダイ取付装置。
【請求項１０】
前記活性化ガス発生器が、前記材料ディスペンス部に位置する材料ディスペンサーに取り付けられ、
前記活性化ガス発生器が、前記結合材料がディスペンスされる少なくとも前記基板の部分の両方において活性化フォーミングガスを導入し、前記基板の前記部分においてディスペンスされている結合材料に活性化フォーミングガスを導入するように作用する、請求項９に記載のダイ取付装置。
【請求項１１】
前記活性化ガス発生器が、電界を生成する第１の電極及び第２の電極、並びに、周方向分布を有する前記電界を通って旋回するガスのための複数のガス旋回翼孔を備えるガス旋回翼を備える、請求項１に記載のダイ取付装置。
【請求項１２】
前記第１の電極が、導電性であって突き出した円錐形状の円筒電極を備える、請求項１１に記載のダイ取付装置。
【請求項１３】
その最下点において、前記円錐形状の円筒電極が、前記それぞれの部における処理中に前記基板を含むように作用するヒートトンネルの開口に隣接して位置する、請求項１２に記載のダイ取付装置。
【請求項１４】
前記円錐形状の円筒電極及び前記活性化ガス発生器のホルダーの間に位置する誘電性材料をさらに備え、前記誘電性材料が、前記電界を与えるように分極される、請求項１２に記載のダイ取付装置。
【請求項１５】
前記第２の電極が、交流電源に接続され、前記活性化ガス発生器のホルダー及び／又は前記それぞれの部における前記基板の処理中に前記基板を含むように作用するヒートトンネルを閉じるヒートトンネルカバーを備える、請求項１２に記載のダイ取付装置。
【請求項１６】
前記交流電源が、１０ｋＨｚから２０ＭＨｚの周波数及び１００Ｖから５０ｋＶの電圧を有する、請求項１５に記載のダイ取付装置。
【請求項１７】
前記活性化フォーミングガスが、酸化物を還元するための前記活性化された種及び／又は励起されたラジカルを生成するために前記活性化ガス発生器によって励起される、請求項１に記載のダイ取付装置。
【請求項１８】
前記活性化フォーミングガスが、原子の、イオンの及び放電された水素並びに他の反応物質を含むプラズマ状の粒子を形成するために活性化される活性化された水素種を含む、請求項１に記載のダイ取付装置。
【請求項１９】
金属表面を有する基板に半導体ダイを取り付ける方法であって、
前記基板の酸化物を還元するために活性化ガス発生器を用いて前記基板に活性化フォーミングガスを導入する段階と、
材料ディスペンス部において前記基板に結合材料をディスペンスする段階と、
その後に、ダイ取付部において前記基板にディスペンスされている前記結合材料に前記半導体ダイを配置する段階と、
を含む方法。
【請求項２０】
金属表面を有する基板を備える電子デバイスを製造する方法であって、
前記基板の酸化物を還元するために活性化ガス発生器を用いて前記基板に活性化フォーミングガスを導入する段階と、
材料ディスペンス部において前記基板に結合材料をディスペンスする段階と、
その後に、ダイ取付部において前記基板にディスペンスされている前記結合材料に前記半導体ダイを配置する段階と、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対する半導体チップ又はダイの取付に関し、特にこのような取付の前における基板及び／又はダイ取付媒体の処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの製造は、しばしば電子デバイスの最終的なパッケージの前における基板に対する半導体ダイの取付を含む。リードフレーム等の金属表面を有する基板に半導体ダイが取り付けられる前に、基板又はリードフレームは、通常、ダイ取付に対する伝導性の状況を生成するためにヒートトンネル内で予備加熱される。ヒートトンネルは、軟質はんだがダイ取付用の媒体になることができるように、リードフレームを軟質はんだの融点以上の温度に予備加熱するヒータを有する。はんだは、予備加熱されるリードフレームに向かい、予備加熱されるリードフレームに接触した後に溶解するある長さのはんだワイヤを用いてディスペンスされ得る。リードフレームは、次いで、半導体ダイが結合されるヒートトンネル内の結合領域に移動される。最終的に、リードフレームは、冷却され、はんだを凝固し、結合を完成する。通常の軟質はんだダイ取付方法は、このような熱処理中にリードフレームの酸化を遅らせるために、５から１５％の水素を含むフォーミングガスを使用する。
【０００３】
フラックスレスのはんだ付けは、ダイ取付において最も好ましい方法であり、産業上幅広く使用されている。種々のフラックスリフロー及びはんだ付け方法のうち、基板における酸化物を還元する反応性ガスとしての水素の使用は、特に魅力的である。それがきれいな処理であり、解放された連続生産ラインに適合するからである。従って、水素の存在で行われるフラックスはんだ付けは、長きにわたって技術的な目的であった。ある手法は、ヒートトンネルから空気、特に酸素を排出するために、窒素キャリアガスに５から１５％の水素を含むフォーミングガスを使用しなければならない。ヒートトンネル内の酸素レベルは、リードフレームを酸素から保護するために５０ｐｐｍ未満に維持される。さらに、フォーミングガスは、はんだの湿潤性を改善するためにリードフレームの表面に存在する酸化銅を還元するために使用され得る。
【０００４】
ヒートトンネルは、通常、以上に記載されるフォーミングガスで満たされる。しかしながら、ダイ取付で使用されるはんだ処理において、主たる制限は、特にはんだ酸化物に関して、非効率であることと、金属酸化物の遅い還元速度である。水素のこの非効率性は、低温における水素分子の反応性の欠如に起因する。酸化物の還元において水素が重要である一方で、単原子水素などの高い反応性ラジカルは、高温においてのみ形成され得る。例えば、酸化銅を還元するための効果的な温度範囲は、３５０℃を超え、場合によっては、より高い温度（４５０℃を超える）がはんだ酸化物を効果的に還元するために必要である。通常、比較的制限された量の水素ガスは、軟質はんだダイ結合の通常のヒートトンネルにおいて活性化され得る。従って、非常に高い反応性の水を生成し、それによってはんだ酸化物等の酸化物の効果的な還元のために所望の量の水素濃度及び処理温度を低減することができることが望ましい。
【０００５】
さらに、はんだディスペンス、打ち付け及びダイ結合などの処理操作のためのヒートトンネルのいくつかの開口窓のために、空気は、拡散し、ヒートトンネルに渦巻として吹く。これによって、良好なはんだ付けのための高いレベルの抗酸化を実現するために、ヒートトンネルに酸素がない環境を実現する試みが行われている。はんだ酸化物の効果的な還元なしに、生成されるはんだ酸化物は、ダイ取付中にボイド及びダイ傾斜問題を引き起こし、信頼性の問題を生じる。
【０００６】
更なる消極的な傾向は、はんだ湿潤性が低下した、ますます多くの低価格のリードフレームが使用されることである。これらのリードフレームは、それらの表面に酸化銅形成をますます促進し、酸化を遅らせるために通常のフォーミングガスを使用する際に困難があることが分かる。
【０００７】
以上の理由により、通常使用されていた還元ガスの効果は、改善されなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、前述の従来のダイ取付装置の欠点の少なくともいくつかを回避するために、はんだダイ取付環境において活性的な還元ガスを使用することを探求することが本発明の目的である。
【０００９】
還元処理の速度及び効果を改善するために、従来技術と比較して単純な再活性化技術を実現することを探求することが本発明の他の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の側面によれば、金属表面を有する基板に半導体ダイを取り付けるためのダイ取付装置であって、前記基板に結合材料をディスペンスするための材料ディスペンス部と、前記基板にディスペンスされている前記結合材料に前記半導体ダイを配置するためのダイ取付部と、前記基板に活性化フォーミングガスを導入するために前記ダイ取付部の前に位置する活性化ガス発生器であって、前記活性化フォーミングガスが、前記基板の酸化物を還元するように作用する活性化ガス発生器と、を備える、ダイ取付装置が提供される。
【００１１】
本発明の第２の側面によれば、金属表面を有する基板に半導体ダイを取り付ける方法であって、前記基板の酸化物を還元するために活性化ガス発生器を用いて前記基板に活性化フォーミングガスを導入する段階と、材料ディスペンス部において前記基板に結合材料をディスペンスする段階と、その後に、ダイ取付部において前記基板にディスペンスされている前記結合材料に前記半導体ダイを配置する段階と、を含む方法が提供される。
【００１２】
本発明の第３の側面によれば、金属表面を有する基板を備える電子デバイスを製造する方法であって、前記基板の酸化物を還元するために活性化ガス発生器を用いて前記基板に活性化フォーミングガスを導入する段階と、材料ディスペンス部において前記基板に結合材料をディスペンスする段階と、その後に、ダイ取付部において前記基板にディスペンスされている前記結合材料に前記半導体ダイを配置する段階と、を含む方法が提供される。
【００１３】
添付の図面を参照することによって以下で本発明をより詳細に記載することが容易になる。図面及び関連する詳細な説明の詳細は、添付の特許請求の範囲によって画定されるような本発明の広い認識の一般性に優先するもとのとして理解されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の好ましい実施形態による活性化フォーミングガスを用いた軟質はんだダイ取付装置の断面図である。
【図２】本発明の第２の好ましい実施形態による活性化フォーミングガスを用いた軟質はんだダイ取付装置の断面図である。
【図３】活性化ガス発生器がワイヤディスペンサーに取り付けられた、本発明の第３の好ましい実施形態によるダイ取付装置の部分の拡大図である。
【図４】本発明の第１及び第２の好ましい実施形態による装置と共に使用可能な活性化ガス発生器の実施形態である。
【図５】本発明の好ましい実施形態による洗浄処理を用いた還元後の酸化物の除去の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明による低減した酸化を用いてダイ取付を行う装置及び方法の実施例が添付の図面を参照してここに記載される。
【００１６】
図１は、本発明の第１の好ましい実施形態による活性化フォーミングガス２２を用いたダイ取付装置１０の断面図である。ここに記載された処理は、軟質はんだの使用に関連するが、ダイ取付装置１０が、軟質はんだを使用しないダイ取付の他のモードに相応しいものでもあり得ることは理解されるべきである。
【００１７】
ダイ取付装置１０は、リードフレームなどの金属表面を有する基板１４が、基板１４に対する半導体ダイ３６の取り付けのために搬送されるように配置されるヒートトンネル１１を閉じるヒートトンネルカバー１２を備える。遮蔽ガス１６は、窒素又はフォーミングガスであり得るが、ヒートトンネル１１に含まれる基板１４を包むようにヒートトンネル１１の通路に導入され、ヒートトンネル１１を満たし、基板１４が処理を受ける際に通路内に位置する構成要素を酸化から保護する。ダイ取付装置１０は、使用される軟質はんだの融点より高い約３０から８０℃の温度まで基板１４を加熱するための少なくとも１つの加熱器を有する。
【００１８】
活性化ガス発生器１８は、基板１４の酸化物を還元するために、開口を通って活性化フォーミングガスをヒートトンネル１１及び基板１４に投げ出すためのヒートトンネルカバー１２の開口上に位置する。活性化フォーミングガスは、はんだ付けする前に主に基板１４を洗浄するために導入され、以下に検討されるように、それは、軟質はんだ取付媒体に半導体ダイを結合する前に軟質はんだ取付媒体を脱酸するように使用可能である。あるいは、活性化ガス発生器１８は、ヒートトンネルカバー１２に直接統合され得る。ガス供給チューブ２０は、大気圧で励起されているフォーミングガス２２を供給するための活性化ガス発生器１８に結合される。
【００１９】
フォーミングガス２２は、活性化された種又は励起されたラジカル及び水素イオンを生成するように活性化されている。活性化フォーミングガス２４及び特にフォーミングガス内に見られる励起したラジカルは、酸化物を還元するために予備加熱された基板１４上に作用する。スライド可能なカバー２６は、ヒートトンネル１１の通路からの遮蔽ガス１６及び活性化フォーミングガス２４の損失を最小化するために、活性化ガス発生器１８及びヒートトンネルカバー１２の間の空隙を閉じる。
【００２０】
材料ディスペンス部２７は、結合材料をディスペンスするために活性化ガス発生器１８の下流に位置する。記載された実施形態において、軟質はんだの形態の結合材料は、基板１４に分散される。材料ディスペンス部２７において、はんだワイヤ３０がはんだドット３２を形成するために基板１４に接触後に溶融するとき、ワイヤディスペンサー２８は、基板１４にはんだをディスペンスするために所定の長さのはんだワイヤ３０を導入する。あるいは、ワイヤディスペンサー２８はまた、はんだパターンを生成し得る。はんだドット３２が基板１４にディスペンスされた後、その上にはんだドット３２を有する基板１４は、インデクサー（図示されない）によってダイ取付部３３に移動され得る。ダイ取付部３３に位置する結合具３４は、半導体ダイ３６を持ち上げ、基板１４にディスペンスされているはんだドット３２に配置する。最後に、はんだドット３２からの結合はんだ３８と共に半導体ダイ３６は、冷却され、半導体ダイ３６及び基板１４の間に結合を固める。基板１４及び結合された半導体ダイ３６は、次いで電子デバイスにパッケージングされる。
【００２１】
図２は、本発明の第２の好ましい実施形態による活性化フォーミングガスを用いたダイ取付装置５０の断面図である。この実施形態において、ワイヤディスペンサー２８の前に位置する第１の活性化ガス発生器１８に加えて、第２の活性化ガス発生器５２は、ワイヤディスペンサー２８及び結合具３４の間に位置するヒートトンネルカバー１２の他の開口上に位置する。第２の活性化されたガス発生器５２は、大気雰囲気において励起されているフォーミングガス５６を供給するための第２のガス供給チューブ５４、及び、ヒートトンネル１１の通路から遮蔽ガス１６及び活性化フォーミングガス５８の損失を最小化するために、第２の活性化ガス発生器５２及びヒートトンネルカバー１２の間に間隙を閉じるスライド可能なカバー６０をさらに備える。
【００２２】
第１の活性化ガス発生器１８が、多量のはんだがディスペンスされている（基板１４の他の部分と同様に）少なくとも基板１４の位置において基板１４の酸化物を還元するように機能することができる一方で、第２の活性化ガス発生器５２は、基板１４にディスペンスされている多量のはんだ上の酸化物を主に還元するように機能する。具体的には、第２の活性化ガス発生器５２は、ワイヤディスペンサー２８の位置において基板１４に導入されているディスペンスされたはんだドット３２又ははんだパターンに形成されたあらゆるはんだ酸化物を還元するように主に作用する。
【００２３】
すなわち、基板１４及びはんだドット３２の酸化物をそれぞれ還元するためにワイヤディスペンサー２８の前後の両方に取り付けられた２つの活性化ガス発生器１８、５２は、この実施形態のダイ取付装置５０に使用される。ダイ取付処理中に、基板１４が所定の温度まで加熱された後、基板１４上のあらゆる酸化物は、第１の活性化ガス発生器１８からの活性化フォーミングガスによって還元される。はんだドット３２が基板１４にディスペンスされた後、はんだドット３２に存在するはんだ酸化物又ははんだパターンは、半導体ダイ３６がはんだドット３２又ははんだパターンに配置される前に第２の活性化ガス発生器５２によって還元される。その後、結合されたはんだ３８は、冷却され、基板１４に半導体ダイ３６を確実に結合する。はんだがきれいで良好に湿っているので、良好なダイ結合が達成され得る。
【００２４】
他の実施形態の実施において、前記活性化ガス発生器１８、５２は、材料ディスペンス部２８においてワイヤディスペンサー８２に直接統合され得る。図３は、活性化ガス発生器１８がワイヤディスペンサーに取り付けられた、本発明の第３の好ましい実施形態によるダイ取付装置の部分の拡大図である。
【００２５】
活性化フォーミングガスと共に、励起された水素イオンが導入され、はんだがディスペンスされる基板１４の結合パッドを覆うだけではなく、基板１４にディスペンスされているはんだドット３２又ははんだパターンをも覆うように、ディスペンス領域に噴霧される。加熱された基板１４は、材料ディスペンス部２７に移動され、基板１４に存在する酸化物（例えば酸化銅）は、活性化フォーミングガス２４によって直ちに還元される。同じ位置において、基板１４の結合パッドにディスペンスされているはんだドット３２はまた、脱酸される。従って、単一の活性化ガス発生器１８は、この実施形態において基板１４及びはんだドット３２の両方を同時に脱酸し得る。洗浄された基板１４に良好な湿潤性を有するきれいな結合はんだ３８は、所望の結合性能を有するはんだ結合を生成する。
【００２６】
励起されたフォーミングガスは、単列又は多列リードフレーム及び他の基板を含む多様な種類のパッケージを取り扱うために使用され得る。活性化ガス前駆体１８、５２は、同一の行に位置する全てのユニットを還元するためにリードフレームに対してヒートトンネルカバー１２に位置合わせされ得、各行は、リードフレームの搬送の方向に垂直である。好ましくは、活性化ガス発生器１８、５２は、ヒートトンネル１１内の基板１４の搬送の方向に垂直に少なくとも移動可能であるべきである。スライド可能なカバー２６、６０は、活性化ガス発生器１８、５２に接続され、ヒートトンネルカバー１２の開口を覆うために利用される。このような位置合わせ中に活性ガス発生器１８、５２と共に移動することも更に適合される。活性化ガス発生器１８、５２が、多列パッケージ又は装置を取り扱うために使用される場合、スライド可能なカバー２６、６０は、ヒートトンネルから活性化フォーミングガス２４、５８の漏れを最小化するために特に有用である。
【００２７】
図４は、本発明の第１及び第２の好ましい実施形態に記載のような装置と共に使用可能な活性化ガス発生器１８、５２の実施形態である。具体的には、活性化ガス発生器１８、５２は、フォーミングガス中の水素イオンを励起する機能を果たす。
【００２８】
活性化ガス発生器１８、５２は、中心円筒電極の形態の第１の電極８０、ガス旋回翼７４、誘電性材料７２、及び、発生器ホルダー７０及び／又はヒートトンネルカバー１２を備える第２の電極を備える。このガス旋回翼７４は、フォーミングガス２２を複数のガス旋回翼孔７６を介して周方向分布を有して旋回させるように機能する。第１及び第２の電極は、電界を生成するように機能する。
【００２９】
この実施形態において、交流電界は、水素ガスを励起するために活性化ガス発生器１８、５２に提供される。活性化ガス発生器１８は、ヒートトンネル１１に接続される。交流電界は、表面曲率を有し、導電性であって突き出した円錐形の中心円筒電極８０を備える装置から生成される。中心円筒電極８０は、その上部において誘電性材料７２によって部分的に囲われ、誘電性材料７２は、次いで同様に導電性の発生器ホルダー７０によって囲われる。その最下点において、中心円筒電極８０は、ヒートトンネル１１に対して開放したヒートトンネルカバー１２の開口に隣接して位置する。前記発生器ホルダー７０及びヒートトンネルカバー１２は、交流電源８２に電気的に接続される。発生器ホルダー７０に含まれる第２の電極は、中心円筒電極８０を取り囲み、接地される（図４参照）。交流電源８２の周波数は、具体的には限定されていないが、１０ｋＨｚから２０ＭＨｚの範囲であり得、１０から５０ｋＨｚの範囲が好ましい。１００Ｖから５０ｋＶ、より好ましくは１ｋＶから１０ｋＶの電圧を有する交流は、本発明による処理を行うために特に有用であることが分かっている。
【００３０】
薄い間隙が、中心円筒電極８０及び誘電性材料７２の間、並びに、誘電材料７２及び発生器ホルダー７０を備える第２の電極の間にそれぞれ形成される。２つの電極間の誘電性材料７２は、電界を提供するために分極される。交流電界はまた、ヒートトンネルカバー１２及び中心電極８０の間の活性化ガス発生器１８の下部に生成される。フォーミングガスは、ガス旋回翼７４によって初めに旋回され、次いで旋回されたガス７８は、ヒートトンネル１１に向かって交流電源を高速で下方に向かって通過する。ガス混合物に含まれる水素ガスは、少なくとも部分的に活性化されて反応性ラジカルになり、次いで、それは、洗浄目的でヒートトンネル１１のチャンバーに入る。
【００３１】
中心円筒電極８０は、中心円筒電極８０の先端及び洗浄されるはんだドット３２又は基板１４の表面との間に所定の距離を有して活性化ガス発生器１８のノズルに隣接して配置される。この距離は、中心電極の直径に関連して決定され、この距離は、中心電極の直径の０．１から５倍であり得、０．５から３倍の範囲が好ましい。中心円筒電極８０及び第２の電極又は誘電性材料７２の間の間隙は、交流電界を含むが、１ｍｍから２０ｍｍであり得、５ｍｍから１０ｍｍの範囲が好ましい。活性化ガス発生器１８、５２の排出口において、特に溶融したはんだに対するあらゆる損傷を避けるために、ヒートトンネル１１に入り、基板１４及びはんだドット３２にそれぞれ噴霧される活性化フォーミングガス２４、５８の速度を遅くするように、ヒートトンネルカバー１２の開口は、大きな直径を有する。
【００３２】
ガス旋回翼７４からの排出後、水素ガスは、それが、１０から５０ｋＨｚの周波数を有する低周波数の交流電源８２、又は、中心円筒電極８０及び発生器ホルダー７０及び／又はヒートトンネルカバー１２に含まれる第２の電極の間のＲＦ電源によって生成される交流電界を通過する際に、少なくとも部分的にさらに励起される。励起された水素種は、分子、原子、非水素イオン及び他の反応物質を含むガス混合物にさらに含まれ得る。この反応物質は、ヒートトンネルカバー１２の開口を通ってヒートトンネル１１に伝達され、接地されている基板１４及び／又ははんだ３２に作用する。
【００３３】
図５（ａ）から５（ｃ）は、本発明の好ましい実施形態による洗浄処理を用いた還元後の酸化物の除去の概略図である。処理前において、金属酸化物層８４は、基板１４又ははんだドット３２の表面にある（図５（ａ）参照）。活性化されたラジカルは、図５（ｂ）に示されるように、高温で金属酸化物（ＭＯ）と効率的に反応し、金属及びヒートトンネルから排出され得る純粋なガス状の水にそれを還元する。
【００３４】
活性ラジカルは、原子、イオン及び放電された水素、及び他の化学物質を含むプラズマ状粒子である。それらは、インサイチュで生成され、基板１４又ははんだドット３２の表面に作用する。励起されたラジカルは、非常に反応性があり、それらの密度は、非常に高く、通常の軟質はんだダイ結合の熱的に複混合された粒子と比較して１００から１０００倍ほどである。
【００３５】
酸化物の還元は、以下の通り起こると考えられる：
解離：ｎＨ２−＞Ｈ２＊（励起された分子）＋２Ｈ（励起された原子）＋２Ｈ（イオン）＋２ｅ’
酸化物還元：２Ｈ（＋）＋ＭＯ−＞Ｈ２Ｏ（気体）＋Ｍ（ここでＭははんだ又は銅）
【００３６】
図５（ｃ）は、還元後において、良好な湿潤性の結果を有する洗浄された金属表面８６を示す。
【００３７】
従って、ここに記載されるのは、活性化ガス発生器１８、５２を用いて基板１４及び／又ははんだ３２から酸化物（ＭＯ）を除去する装置及び方法である。活性化されたラジカルは、銅及びはんだ表面などの金属表面を脱酸するために生成され、ダイ取付装置１０、５０、６０のヒートトンネルに直接導入され得る。活性ラジカルは、電気発生器からの電波によって生成された強い電界を高速で通過するフォーミングガスから大気圧で励起される。励起されたラジカルはまた、誘電性障壁に対して包まれた放電によって生成され得る。
【００３８】
ガス混合物は、窒素の比較的低いコスト及び放出される排気ガスの環境適合性のために、還元ガスとしての水素及びキャリアとしての窒素を通常含む。キャリアガスはまた、ヘリウム及びアルゴンを含み得るが、それらに限定されない。記載された実施形態において、ガス混合物は、０．１から１５体積％の水素、より好ましくは３体積％から５体積％の水素を含み得る；混合ガス流は、０．１から０．５ＭＰａ、より好ましくは０．２から０．４ＭＰａの圧力で導入され得る。
【００３９】
ここに記載された発明は、具体的に記載されたもの以外に変更、修正及び／又は付加が許容されるものであり、本発明が、以上の記載の精神及び範囲内にあるこのような変更、修正及び／又は不可の全てを含むことが理解されるべきである。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ダイ取付装置
１１  ヒートトンネル
１２  ヒートトンネルカバー
１４  基板
１６  遮蔽ガス
１８  活性化ガス発生器
２０  ガス供給チューブ
２２  フォーミングガス
２４  活性化フォーミングガス
２６  スライド可能なカバー
２７  材料ディスペンス部
２８  ワイヤディスペンサー
３０  はんだワイヤ
３２  はんだドット
３３  ダイ取付部
３４  結合具
３６  半導体ダイス
３８  結合はんだ
５０  ダイ取付装置
５２  活性化ガス発生器
５４  第２のガス供給チューブ
５６  供給形成ガス
５８  活性化フォーミングガス
６０  スライド可能なカバー
６２  ワイヤディスペンサー
７２  誘電性材料
７４  ガス旋回翼
７６  ガス旋回翼孔
７８  旋回ガス
８０  中心円筒電極
８２  交流電源
８４  金属酸化物層
８６  洗浄された金属表面
【図１】
2015056661.tif 000003
【図２】
2015056661.tif 000004
【図３】
2015056661.tif 000005
【図４】
2015056661.tif 000006
【図５】
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【外国語明細書】
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