(57)【要約】【課題】はんだ接合界面の強度測定のために、金属基板表面に金属基板表面と同じ高さの円形の凸部を作製し、はんだの濡れによる偏平化が生じることなく円形の凸部上にはんだを接合し、簡易な引張冶具を用いた引張試験やせん断試験により接合体界面の強度を測定する。【解決手段】本発明は、機械加工、イオンミーリング、エッチング加工、金属めっきおよび真空蒸着といった手法により、金属基板（３）表面に円形の凸部（４）を作製し、円形の凸部（４）上に接合されたはんだ（１４）の接合体界面の強度を簡易な引張冶具（１５）を取り付けた汎用型引張試験や汎用型せん断試験により測定可能にしたことを特徴とする。【選択図】  図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボール盤のチャック部（１）に取り付けた円筒形の加工冶具（２）を回転させながら、ボール盤のステージ上に両面テープあるいは接着剤で固定した金属基板（３）表面に押し付け、ドリリング加工により円形の凸部（４）を作製する方法。
【請求項２】
金属基板（３）表面に円形の金属薄膜（５）を接着剤で貼り付け、イオンミーリングガン（６）から照射されるイオンにより円形の金属薄膜（５）周辺の金属基板（３）表面を優先的に研削し、イオンミーリング後に円形の金属薄膜（５）を剥ぎ取ることで、金属基板（３）表面に円形の凸部（４）を作製する方法。
【請求項３】
金属基板（３）表面に円形のプラスチック板（７）を接着剤で貼り付け、その上にエッチング液（８）を塗布することにより円形のプラスチック板（７）周辺の金属基板（３）表面を選択的にエッチングし、エッチング後に円形のプラスチック板（７）を剥ぎ取ることで、金属基板（３）表面に円形の凸部（４）を作製する方法。
【請求項４】
金属基板（３）表面にドーナツ形のプラスチック板（９）を接着剤で貼り付け、その上に金属めっきすることによりドーナツ形のプラスチック板（９）以外の金属基板（３）表面に金属めっき膜（１０）を生成させ、金属めっき後にドーナツ形のプラスチック板（９）を剥ぎ取ることで、金属基板（３）表面に円形の凸部（４）を作製する方法。
【請求項５】
金属基板（３）と金属蒸発源（１１）の間にドーナツ形のシャッター（１２）を配置し、真空蒸着をすることによりドーナツ形のシャッター（１２）以外の金属基板（３）表面に金属蒸着膜（１３）を生成させ、金属基板（３）表面に円形の凸部（４）を作製する方法。
【請求項６】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５の方法により作製した金属基板（３）表面の円形の凸部（４）上に接合したはんだ（１４）の接合体界面の強度を簡易な引張冶具（１５）を用いて引張試験する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属基板表面に円形の凸部を作製し、円形の凸部上に接合したはんだ接合体界面の強度を測定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
はんだ接合に用いられていたプリント基板表面は、厚さ約０．０２ｍｍ以上の露光型レジスト層で覆われており、はんだを接合する領域のみ円形の金属電極が露出していた。プリント基板上に接合されたはんだ接合体界面の強度を測定する引張試験として、はんだ接合体専用の引張試験機および引張冶具が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これは、次のような欠点があった。
（イ）      接合されたはんだは直径で数１００ミクロンと小さいために、従来の引張試験機には、はんだ接合体専用の高価な試験機や引張冶具が必要であった。
（ロ）      接合体界面が露光型レジスト層表面より下に位置し、界面強度測定の際にはんだ部のみの破壊が生じ、界面の強度を正しく評価できなかった。
（ハ）      露光型レジスト層は、一度作製すると金属基板より除去することは困難で、エッチングにより除去できてもはんだを接合する電極表面の損傷が大きかった。
（ニ）      露光型レジスト層がない場合、接合する際にはんだが濡れによって金属基板上に広がり偏平化することで、界面の強度を測定することが困難であった。
本発明は、これらの欠点をなくすためになされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
金属基板（３）表面に円形の凸部（４）を作製する方法として、五つの手段がある。一つ目は、ボール盤のチャック部（１）に取り付けた円筒形の加工冶具（２）を回転させながら金属基板（３）表面に押し付け、ドリリング加工により円形の凸部（４）を作製する。二つ目は、金属基板（３）表面に円形の金属薄膜（５）を接着剤で貼り付け、イオンミーリングガン（６）から照射されるイオンにより円形の金属薄膜（５）以外の金属基板（３）表面を優先的に研削し、円形の凸部（４）を作製する。三つ目は、金属基板（３）表面に円形のプラスチック板（７）を接着剤で貼り付け、その上にエッチング液（８）を塗布することにより円形のプラスチック板（７）以外の金属基板（３）表面を選択的にエッチングし、エッチング後に円形のプラスチック板（７）を剥ぎ取ることで、金属基板（３）表面に円形の凸部（４）を作製する。四つ目は、金属基板（３）表面にドーナツ形のプラスチック板（９）を接着剤で貼り付け、その上に金属めっきすることによりドーナツ形のプラスチック板（９）以外の金属基板（３）表面に金属めっき膜（１０）を生成させ、めっき後にドーナツ形のプラスチック板（９）を剥ぎ取ることで、金属基板（３）表面に円形の凸部（４）を作製する。五つ目は、金属基板（３）と金属蒸発源（１１）の間にドーナツ形のシャッター（１２）を配置し、真空蒸着をすることによりドーナツ形のシャッター（１２）以外の金属基板（３）表面に金属蒸着膜（１３）を生成させ、金属基板（３）表面に円形の凸部（４）を作製する。これより、はんだ（１４）の接合体界面部と金属基板表面の高さが同じになり、はんだ（１４）が円形の凸部（４）上に接合された際に、接合体の界面部が露出する。よって引張試験の際に、引張冶具（１５）先端に取り付けたつかみ部（１６）の両端をねじ（１７）で締めることにより界面近傍をはさむことが可能になり、界面の強度が測定できるようになる。
本発明は、以上のような金属基板（３）表面に円形の凸部（４）を作製し、円形の凸部（４）上に接合されたはんだ（１４）の接合体界面の強度を簡易な引張冶具（１５）を用いた引張試験により測定するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
ボール盤のチャック部（１）に円筒形の加工冶具（２）を取り付ける。金属基板（３）はボール盤のステージ上に両面テープあるいは接着剤により固定する。ボール盤を起動させ、円筒形の加工冶具（２）を回転させながら金属基板（３）表面に押し付け、ドリリング加工により円形の凸部（４）を作製する。円形の凸部（４）上にはんだ（１４）を接合後、引張冶具（１５）先端のつかみ部（１６）の両端をねじ（１７）締めすることにより接合体界面近傍をはさみ、引張試験を実施することで界面の強度を測定する。
本発明は、以上のような方法によって金属基板（３）表面と高さが同じで、はんだ（１４）の接合体界面が露出するような円形の凸部（４）の作製を可能にし、これより引張冶具（１５）先端のつかみ部（１６）が界面近傍をはさむことができ、接合体界面の強度測定を可能にしたものである。また金属基板（３）表面と円形の凸部（４）の高さが同じで、はんだ（１４）の接合体界面が露出しているため、シェア冶具先端を接合体界面にあてることができ、せん断試験でも接合体界面の強度測定が可能である。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によって作製した金属基板（３）表面の円形の凸部（４）とはんだ（１４）との接合は、はんだ濡れによる偏平化が起こることなく達成できる。またはんだ接合体の界面部と金属基板表面の高さが同じで界面部が露出するため、引張冶具（１５）先端のつかみ部（１６）が接合体界面に極めて近い部分をはさむことが可能になり、汎用型引張試験でも界面の強度が正しく評価できる。さらにはんだ接合体の界面部と金属基板表面の高さが同じで界面部が露出しているため、シェア冶具先端を接合体界面にあてることができ、汎用型せん断試験でも界面の強度が正しく評価できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の機械加工の状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の機械加工の結果を示す斜視図である。
【図３】本発明のイオンミーリングの準備段階を示す斜視図である。
【図４】本発明のイオンミーリングの状態を示す斜視図である。
【図５】本発明のエッチング加工の状態を示す斜視図である。
【図６】本発明のエッチング加工の結果を示す斜視図である。
【図７】本発明の金属めっきの準備段階を示す斜視図である。
【図８】本発明の金属めっきによる円形の凸部の作製結果を示す斜視図である。
【図９】本発明の真空蒸着の状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の真空蒸着による円形の凸部の作製結果を示す斜視図である。
【図１１】本発明の機械加工結果を示す円形の凸部表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１２】本発明の引張試験の状態を示す図である。
【図１３】本発明の引張冶具およびつかみ部を示す図である。
【符号の説明】
１．  ボール盤のチャック部
２．  円筒形の加工冶具
３．  金属基板
４．  円形の凸部
５．  円形の金属薄膜
６．  イオンミーリングガン
７．  円形のプラスチック板
８．  エッチング液
９．  ドーナツ形のプラスチック板
１０．金属めっき膜
１１．金属蒸発源
１２．ドーナツ形のシャッター
１３．金属蒸着膜
１４．はんだ
１５．引張冶具
１６．つかみ部
１７．ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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