(57)【要約】【課題】  プラズマ処理を望む実装基板表面にプラズマ処理を施す一方、実装基板のプラズマ処理を望まない部分へのプラズマ照射を効果的に防止すること。【解決手段】  実装基板表面の洗浄または改質を行うためのプラズマ処理装置であって、プラズマ処理を行うための反応室と、前記反応室内に設けられた、高周波電力を印加するための第一の電極と、前記第一の電極に対向して前記反応室内に設けられた、前記第一の電極との間でプラズマを発生させるための第二の電極と、前記電極のいずれかに支持される被処理実装基板上のプラズマ処理を望まない領域を、前記プラズマの照射から遮蔽するためのマスクであって、当該領域を覆うように前記実装基板とそれに対向する前記電極との間の位置に配置されるマスクと、前記マスクを前記位置に配置するための、当該マスクと前記実装基板との間の距離を調節するための可動部分を含むマスク支持体とを備える、装置。【選択図】  図１
2005142227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板表面の洗浄または改質を行うためのプラズマ処理装置であって、
プラズマ処理を行うための反応室と、
前記反応室内に設けられた、高周波電力を印加するための第一の電極と、
前記第一の電極に対向して前記反応室内に設けられた、前記第一の電極との間でプラズマを発生させるための第二の電極と、
前記電極のいずれかに支持される被処理実装基板のプラズマ処理を望まない領域を、前記プラズマの照射から遮蔽するためのマスクであって、当該領域を覆うように、当該実装基板とそれに対向する前記電極との間の位置に配置されるマスクと、
前記マスクを前記位置に配置するためのマスク支持体であって、当該マスクと前記実装基板との間の距離を調節するための可動部分を含む、マスク支持体とを備える、装置。
【請求項２】
前記被処理実装基板上のプラズマ処理を望まない領域は、実装部材が実装されている領域である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記マスクは、前記実装基板のプラズマ処理を望む領域のみが当該プラズマ処理を施されるように、当該領域に対応した開口部を有する平板である、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記マスクの材質は絶縁物質である、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記マスクは、前記実装部材と接触していない、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記マスクと前記実装部材との距離が５ｍｍ以内になるように、前記マスクが支持されている、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記マスクと前記実装部材との距離が３ｍｍ以内となるように、前記マスクが支持されている、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記マスク支持体は、前記電極のいずれとも接触していない、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
プラズマ処理を行うための反応室と、
前記反応室内に設けられた、高周波電力を印加するための第一の電極と、
前記第一の電極に対向して前記反応室内に設けられた、前記第一の電極との間でプラズマを発生させるための第二の電極と、
前記電極のいずれかに支持される被処理実装基板上のプラズマ処理を望まない領域を、前記プラズマの照射から遮蔽するためのマスクであって、当該領域を覆うように、当該実装基板とそれに対向する前記電極との間の位置に配置されるマスクと、
前記マスクを前記位置に配置するためのマスク支持体であって、当該マスクと前記実装基板との間の距離を調節するための可動部分を含む、マスク支持体とを備える、プラズマ処理装置において、実装基板の洗浄または改質を行う方法であって、
前記いずれか一方の電極上に前記実装基板を載置する工程と、
前記マスクと前記実装基板上の前記実装部材との間で異常放電が起こらないように、前記マスクと前記実装基板上の前記実装部材との距離を設定する工程と、
前記電極に高周波電力を印加して、前記実装基板にプラズマ処理を施す工程とを包含する、方法。
【請求項１０】
前記マスクと前記実装基板上の前記実装部材との距離は、０ｍｍよりも大きく、かつ５ｍｍ以内になるように設定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記マスクと前記実装基板上の前記実装部材との距離は、０ｍｍよりも大きく、かつ３ｍｍ以内になるように設定される、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装基板の表面の洗浄や改質などの処理をプラズマにて行う実装基板表面処理におけるプラズマ処理方法および処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
実装技術の分野において、電子機器の小型化・高機能化に伴い高密度な実装が要求されている。そのため、実装基板への素子の配置は微細化され、基板上でのパーティクル付着や薬液のような化学物質の在留等が、実装基板の品質に及ぼす影響がより顕在化するようになってきている。したがって、そのようなパーティクル付着や化学物質の在留等をより高い信頼度で除去する方法が必要とされている。そのような方法の一つとしてプラズマによる基板表面処理法がある。
【０００３】
例えば、アルゴンプラズマによるスパッタリング作用により、実装基板の表面に付着した有機物や、あるいはプリント基板上の電極（銅層、ニッケル層、および金層の３層からなる）面上に析出した水酸化ニッケルなどの無機物を除去することができる。これにより、ボンディング接合面である金層にワイヤボンディングした場合のボンディング強度を向上することができる。さらに、ベアＩＣをフリップチップボンディングにより金層に接合する場合にもプラズマ処理が同じように利用される。
【０００４】
あるいは、ポリイミドフイルム基板上のリード電極へＡＣＦ（異方性導電フイルム）などを介してベアＩＣを接合する場合も、接合前にポリイミドフイルム基板を酸素プラズマで照射することにより、基板表面が活性化され、ポリイミドフイルムとＡＣＦの接合強度を向上させ得る。
【０００５】
さらに、プラズマ処理することにより、基板表面の濡れ性が改善され、基板と封止樹脂との密着性を向上することもできる。
【０００６】
以下、これらのプラズマ処理方法について、図４、図５を参照しながら、より具体的に説明する。
【０００７】
図４は、従来の実装基板のプラズマ処理装置の概略構成図を示すものである。図４に示す従来の装置は、プラズマ処理を行うための反応室１と、その内部にプラズマを発生させるための高周波電極５と、対向電極７と、高周波電極５に高周波電力を印加するための高周波電源８を備える。反応室１は、ガス導入口２と真空排気口３とを備えており、接地されている。高周波電極５は、反応室１との間に絶縁リング４を介して反応室１内に配設されている。実装基板６は高周波電極５の上に載置される。また、反応室１内に配設された対向電極７は、高周波電極５に対向すると共に接地されている。高周波電極５には、マッチングチューナ（図示せず）および高周波電力供給部（図示せず）を通して、高周波電源８により高周波電力が印加される。高周波電極５と絶縁リング４との間、および絶縁リング４と反応室１との間には、それぞれＯリング（図示せず）が介装されて反応室１の真空が保たれており、かつＯリングが２００℃以上に加熱されないように、冷却水を流す冷却溝９が設けられている。
【０００８】
このように構成された実装基板の表面処理装置において、ベアＩＣを実装基板６に接合する前に、アルゴンガスを用いてガラスエポキシでできた実装基板６の表面をプラズマ処理する従来の方法について説明する。ガス導入口２からアルゴンガスを１０ＳＣＣＭ流しながら、真空度を３０Ｐａに保った状態で高周波電極５に２００Ｗの高周波電力を印加す
るとプラズマが発生し、実装基板６面上には、プラズマ中にあるアルゴンイオンが照射される。
【０００９】
図５に示すように、実装基板６の表面上の電極１０は、銅層１１（膜厚約３５μｍ）、ニッケル層１２（膜厚約３μｍ）、および金層１３（膜厚約０．０５μｍ）の３層から構成されている。金層１３の表面上には、熱工程などを経ることにより下地のニッケル層１２からニッケルが表面に移動して、水酸化ニッケルなどとして析出している。この水酸化ニッケルがアルゴンイオンの照射によりスパッタ除去され、金層１３の表面が清浄化される（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
図６は、電極１０をプラズマ照射し、ベアＩＣ１５を実装する従来の方法における一連の概略工程を示す。図６（ａ）に示すように、実装基板６上に実装部品１４と電極１０とが実装されている。図６（ｂ）において、実装基板６の上部表面全体にわたってプラズマによるイオン粒子の照射を行う。プラズマ照射後、図６（ｃ）において、ベアＩＣ１５を実装基板６の電極１０上に装着する。このとき、ベアＩＣには電極１０と接合するための金バンプ１６が備わっており、この金バンプ１６と実装基板６の電極１０とを、超音波を印加することにより接合する。次いで、図６（ｄ）において、エポキシを主原料とするアンダーフィル材料１７を、ディスペンサで塗布する。
【００１１】
図６に示す方法では、実装基板６全面がプラズマ処理されるため（図６（ｂ））、処理対象の電極１０のみならず、本来処理対象ではない部品１４までプラズマ中のイオン照射を受けることになる。そのため、耐プラズマ性の弱い部品の場合、その部品の品質の劣化を引き起こすという問題が生じる。また、基板表面に塗布されているレジストがイオン化ガスの影響を受けて剥離したり、プラズマの照射により基板表面の濡れ性が向上するため、アンダーフィル材１７が部品１４載置部分まで流れるなどの問題がある。
【００１２】
そこで、従来、処理対象でない部品１４をイオン照射から保護するために、実装基板６上の部品１４の部分をマスクするということが行われてきた（例えば、特許文献２）。特許文献２に開示される基板のプラズマスクリーニング装置では、プラズマ処理を行うケース内部に蓋部と一体的にカバー体を取り付け、蓋をすると同時にそのカバー体で基板上のチップを覆う。これによって、チップ部分はプラズマのイオン粒子から保護し、チップ周囲の回路パターンのみをプラズマのイオン粒子でクリーニングする（特許文献２の図１〜３を参照）。
【特許文献１】特開平８−２２７９１１号公報
【特許文献２】特開平８−１１５９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献２に開示されるプラズマ装置のカバー体の構造では、チップはカバー体でイオン照射から保護されるものの、回路パターンの全面にイオン粒子が照射されるため、電極のみならず、その周囲の基板表面部分の濡れ性も上がってしまう。したがって、ベアＩＣを電極に接続する場合などに、アンダーフィル材がチップ載置部分まで流れ出てしまう問題はなお残存する。さらに、ベアＩＣを基板の電極に接続する際に、超音波を使用する代わりに、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）またはＮＣＰ（絶縁性ペースト）などのペースト剤を使用した場合、電極周辺の基板表面の濡れ性がプラズマ処理のために上がっているために、これらのペーストが基板表面上に流れ出てしまうという問題も生じる。さらに、特許文献２の装置では、カバー体がケースの蓋と一体となっているため、一旦ケースが作製された後は、カバー体と高周波電極との間の距離を調節することができないという問題が生じ得る。
【００１４】
一方、特許文献２に開示されるさらに別の従来のマスクは、マスクに設けられたパターン孔から露呈する基板の回路パターン先端部の電極のみを、プラズマによるイオン粒子のエッチング作用でクリーニングし得ると記載されているが、このマスクは基板上に直接重ね合わせるものであり、基板をマスクしてプラズマ処理するという一連の操作の自動化を目指す場合、このような構成では不利である（特許文献２の図４を参照）。
【００１５】
本発明は、上記のような問題を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、マスクを使用して、プラズマ処理を望む基板表面にプラズマ処理を施す一方、実装基板のプラズマ処理を望まない部分へのプラズマ照射を効果的に防止するプラズマ処理方法および処理装置を提供することを目的とする。それにより、チップ部品の劣化を防止しつつ、さらにベアＩＣ実装のためのアンダーフィル材などの流出を防止することができる。さらに、本発明は、実装基板のプラズマ処理の自動化に適した構成を有し、かつ、基板の種類などに応じてマスクと高周波電極（または基板）との距離を簡単に調節し得る装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、１つの局面において、実装基板表面の洗浄または改質を行うためのプラズマ処理装置を提供する。
【００１７】
本発明に係るプラズマ処理装置は、プラズマ処理を行うための反応室と、反応室内に設けられた、高周波電力を印加するための第一の電極と、第一の電極に対向して反応室内に設けられた、第一の電極との間でプラズマを発生させるための第二の電極と、上記電極のいずれかに支持される被処理実装基板上のプラズマ処理を望まない領域を、プラズマの照射から遮蔽するためのマスクと、当該マスクを所定の位置に配置するためのマスク支持体とを備える。上記マスクは、被処理実装基板上のプラズマ処理を望まない領域を覆うように、実装基板とそれに対向する前記電極との間の位置に配置される。また、上記マスク支持体は、マスクと実装基板上の実装部材との間の距離を調節するための可動部分を含むことを特徴とする。
【００１８】
好ましい実施形態において、上記被処理実装基板上のプラズマ処理を望まない領域は、実装部材が実装されている領域である。
【００１９】
好ましい実施形態において、上記マスクは、上記実装基板のプラズマ処理による洗浄または改質を望む領域のみがプラズマ処理を施されるように、当該領域に対応した開口部を有する。
【００２０】
好ましい実施形態において、上記マスクは平板形状である。
【００２１】
好ましい実施形態において、上記マスクの材質は絶縁物質である。
【００２２】
好ましい実施形態において、上記マスクは、実装基板上の実装部材と接触していない。
【００２３】
好ましい実施形態において、上記マスクは、上記マスクと上記実装基板上の実装部材との距離が５ｍｍ以内になるように支持されている。
【００２４】
好ましい実施形態において、上記マスクは、上記マスクと上記実装基板上の実装部材との距離が３ｍｍ以内となるように支持されている。
【００２５】
好ましい実施形態において、マスク支持体は、上記電極のいずれとも接触していない。
【００２６】
本発明はさらに、別の局面において、プラズマ処理によって実装基板の洗浄または改質を行う方法を提供する。
【００２７】
本発明に係る実装基板の洗浄または改質を行うためのプラズマ処理方法は、上記のプラズマ処理装置において、上記いずれか一方の電極上に実装基板を載置する工程と、上記マスクと上記実装基板上の実装部材との間で異常放電が起こらないように、当該マスクと当該実装基板上の実装部材との距離を設定する工程と、上記電極に高周波電力を印加して、上記実装基板にプラズマ処理を施す工程とを包含する。
【００２８】
好ましい実施形態において、上記マスクと上記実装基板上の実装部材との距離は、０ｍｍよりも大きく、かつ５ｍｍ以内になるように設定される。
【００２９】
好ましい実施形態において、上記マスクと上記実装基板上の実装部材との距離は、０ｍｍよりも大きく、かつ３ｍｍ以内になるように設定される。
【発明の効果】
【００３０】
このようにして、本発明のプラズマ処理方法および装置によれば、実装基板上に実装された部品をプラズマのイオン粒子照射から効果的に保護し、それによって部品の劣化やアンダーフィル材などの流れを防止することができる。特に、実装基板表面のプラズマ処理による洗浄または改質を望む領域に対応する部分にのみ開口部を有するマスクを使用することにより、プラズマ処理による表面改質を望まない基板表面を効果的に保護することができる。
【００３１】
また、マスク２７を支持する固定支持棒２８およびその長さを調節するエアシリンダ２９などの位置調節機構を用いることによって、マスク２７を適切な位置に容易に調節することができる。さらに、操作の自動化にも容易に対応し得る。
【００３２】
さらに、マスクを支える支柱と対向電極とを一体化せず、図１に示すように対向電極７、または高周波電極５のいずれとも接触しないように固定支持棒２８でマスク２７を支える構成としたことにより、図３に模式的に示すように、基板と対向電極との間での正常かつ均一な（偏りのない）プラズマを発生させることができる。
【００３３】
さらに、マスクと、実装基板のチップ部品等との対向面間の距離を所定の範囲内に設定することにより、それらの間で発生する異常放電を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（実施の形態１）
まず、特許文献２の図１〜３に開示されるプラズマ処理装置において、カバー体の形状を、特許文献２の図４に開示されるマスクのような形状にすることを検討した。
【００３５】
その結果、本願の図７に示すように、カバー体２０と対向電極７とが支柱１９を介して一体化された構造では、本来、基板６と対向電極７との間でのみ放電が起こるべきところ、基板６と支柱１９との間でも放電が起こり易い。このような場合、反応室内での放電に偏りが生じ（図７の矢印を参照）、基板表面の均一なプラズマ処理が行えないという問題が生じ得る。さらに、上記のように一体化され、かつ可動部のない構造では、カバー体２０と高周波電極５との間の距離が装置の製造時点で決まってしまい、使用時に個々の基板の厚みなどに応じてカバー体２０と高周波電極５との間の距離を容易に調節できないという問題がある。そこで、このような放電の偏りを発生させず、かつマスクと高周波電極（またはマスクと基板）との距離を使用時に容易に調節し得るプラズマ処理装置の構成を検討した。
【００３６】
以下、そのような本発明の実施の形態について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１〜図３において、図４〜図６に示す従来の装置と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成図を示すものである。
【００３８】
図１に示す本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置は、図４のプラズマ処理装置の構成要素に加えて、反応室１に対して実装基板６を出し入れする際に開閉するための蓋２６、実装基板の一部をイオン粒子の照射から保護するためのマスク２７、マスク２７を支持するための固定支持棒２８、反応室１の壁の一部を貫通するようにして反応室１の外部から内部へと伸び、マスク２７を支持する固定指示棒２８、および固定支持棒２８が反応室１を貫通する部分を密閉して反応室１の真空漏れを防止するためのプランジ３０（Ｏリングは図示せず）を備える。マスク２７は、通常、アルミナ（ＡＬ2Ｏ3）など放電が起こりにくい材料で構成される。エアシリンダ２９は、固定支持棒２８を支持すると同時に、固定支持棒２８がエアシリンダ２９から突出する部分の長さを調節して、固定支持棒２８に固定されたマスク２７の位置を調節するためのものである。実装基板６を高周波電極５上に載置するときは、エアシリンダ２９の作用で固定支持棒２８を伸ばし、マスク２７と高周波電極５との間の空間を広げて、実装基板６を高周波電極５上に載置できるようにする。実装基板６を高周波電極５上に載置した後は、再びエアシリンダ２９の動作により固定支持棒２８を縮めて、マスク２７を実装基板６に対して適当な距離に近づける。
【００３９】
図２（ａ）は、実装基板６、マスク２７およびマスク支持板３５の拡大断面図である。図２（ａ）において、Ｄmは、図１に示すようにマスク２７に対して垂直に取り付けられた固定支持棒２８をエアシリンダ２９で動作させる場合の、マスク２７の動作方向を示す。Ｄeは、図１に示すように、実装基板６の実装部品の載置された面と平行に高周波電極５および対向電極７を配置して高周波電力を印加した場合の、両電極間での放電の方向を示す。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示されたマスク２７およびマスク支持板３５の上面図である。マスク支持板３５は通常、マスク２７と同様の絶縁性材料で作られる。また、マスク２７は、通常、実装基板全体を覆うことができる程度の大きさと、ほぼ平板状の形状を有し、そして実装基板のプラズマ処理を望む領域のみに対応した開口部を有する。マスク２７の大きさ、形状、厚さ等は、プラズマ処理の目的、プラズマ処理すべき実装基板の大きさ、プラズマ処理から保護すべき実装部品の配置パターン等に応じて変化し得る。なお、図２（ａ）および（ｂ）では、マスク２７とマスク支持板３５との２構成要素からなる構成を示したが、必ずしもマスク支持板３５とマスク２７との２構成要素からなる必要はなく、支持板とマスクとが一体化した１構成要素としてもよい。
【００４０】
図２（ａ）に示すように、実装基板６には、チップ部品１４が搭載されている。さらに実装基板６上には、ベアＩＣ（図示せず）を接合するための電極１０が配設されている。マスク２７には、電極１０にイオン粒子を照射させるための開口部３３が設けられ、さらにチップ部品１４の形状にフィットするように窪み３４が形成されている。図２（ｂ）における点線四角の内側は、窪み３４の設けられている領域（部品が実装されている領域）に対応する。なお、窪み３４は必ずしも必要ではなく、窪みのない平板状のマスクでもよい。また、開口部３３の形状、数、大きさ等は、プラズマ処理すべき実装基板の回路パターン、チップ部品の配置パターン等に応じて変化し得る。このように構成されたクリーニング処理装置において、実装基板６をプラズマによりクリーニングする手順について、以下説明する。
【００４１】
まず、蓋２６を開き、エアシリンダ２９の動作によりマスク２７をスライドさせ、高周波電極５とマスク２７との間の空間を広げた後、実装基板６を高周波電極５上に載置する
。次いで、再びエアシリンダ２９を動作させて、マスク２７を実装基板６に近づくようにスライドさせて、チップ部品１４その他のプラズマ処理を望まない部分をマスク２７で覆う。次に、蓋２６を閉じ、真空排気口３から反応室１を真空引きする。反応ガス導入口３からアルゴンガスを１０ＳＣＣＭ流しながら、反応室１内の真空度を３０Ｐａに保ち、高周波電極５に２００Ｗの高周波を印加することにより、プラズマを発生させる。実装基板６面上には、プラズマ中に存在するアルゴンイオンが照射され、それにより熱工程などを経て実装基板６の電極の金層上に析出した水酸化ニッケルなどがアルゴンイオンの照射によるスパッタリング作用で除去され、金層表面が清浄となる。一方、実装基板６上のチップ部品１４およびその他のプラズマ処理を望まない基板の部分は、マスク２７によりイオン粒子照射から保護される。
【００４２】
このようにして、本発明のプラズマ処理装置によれば、実装基板上に実装された部品をプラズマのイオン粒子照射から保護し、それによって部品の劣化やアンダーフィル材の流れなどを防止することができる。また、マスク２７を支持する固定支持棒２８およびその長さを調節するエアシリンダ２９などのシステムを用いることによって、マスク２７を適切な位置に容易に調節することができ、したがって実装基板６のプラズマ処理装置へのセッティングも容易であり、操作の自動化にも容易に対応し得る。また、個々の実装基板の厚みの違いや実装部品の大きさの違いにも容易に対応できるため、マスク２７で基板を圧迫して破損してしまうというような事態も容易に避けることが可能である。
【００４３】
さらに、マスクを支える支柱と対向電極とを一体化せず、図１に示すように対向電極７、または高周波電極５のいずれとも接触しないように固定支持棒２８でマスク２７を支える構成としたことにより、図３に模式的に示すように、基板と対向電極との間での正常かつ均一な（偏りのない）プラズマを発生させることができる。
【００４４】
なお、本実施形態において、マスク２７の片側を１つの固定支持棒２８で支える構成としたが、これに限定する意図ではなく、マスクの両端部を複数の固定支持棒で支える構成でもよい。また、必要に応じて、エアシリンダ２９とともにショックアブゾーバを使用することにより、仮に操作中にマスク２７が実装基板６に接触したとしても、それによる破損を最大限防止することができる。
【００４５】
なお、本実施形態において、処理ガスとしてアルゴンガスを用いたが、ガスの種類はこれに限定されず、酸素、窒素などのプラズマ処理用の他のガスも同様に使用し得る。
【００４６】
また、マスク２７の材料はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）に限定されず、石英ガラス（ＳｉＯ2）、ポリイミド樹脂などの他の絶縁性の物質が使用され得る。
【００４７】
また、本実施形態において、マスク２７の位置の調節を、指示棒２８を介してエアシリンダ２９の動作によって行ったが、このような機構に限定する意図ではなく、エアシリンダ以外の他の機械的方法も当然に使用し得る。また、マスク２７を動作させる方向も、高周波電極または対向電極と垂直な向きに限らず、プラズマ処理時にマスク２７が適切な位置に設定される限り、種々の角度および向きで動作させてよいことは当業者に明らかである。さらに、上記実施形態では、エアシリンダ２９を、反応室１の外部に設け、固定支持棒２８が反応室１を貫通する形態を示したが、これもこのような形態に限定する意図ではなく、減圧下でも稼動する適切な位置調節機構が反応室１の内部に設けられた形態でも良い。
【００４８】
また、上記実施形態では、実装基板６を高周波電極５上に載置する構成を示したが、高周波電極５と対向電極７との配置の仕方によっては、実装基板６を対向電極７上に載置する構成としてもよい。
【００４９】
（実施の形態２）
本発明者らは、さらに、上記実施の形態１のようにして実装基板のプラズマ処理を行う中で、マスク２７とチップ部品１４との対向面間の距離に依存して、マスクと部品との間やマスクと実装基板上の電極または配線との間で異常放電が生じ、イオン照射から保護すべき部品や基板表面に悪影響を及ぼす場合もあることを見出した。これは、基板上の実装部品、電極または配線などが、主に金属でできていること、および形状が角張っていることなどの理由から、そこに電界が集中し易いためである。なお、本明細書中で「異常放電」という場合、本来高周波電極またはそれに載置された実装基板（実装部品を含む）と対向電極との間でのみ起こるべき放電が、実装基板上の実装部品、電極または配線など（本明細書中で、これらをあわせて「実装部材」と呼ぶこととする）とマスクとの間でも起こってしまうような放電のことを意味する。異常放電が起こると、基板の配線や電極に火花が発生し、黒化することがある。その場合、配線が細くなり回線としての信頼性が低下し、さらに電流密度が高くなるため、配線切れが発生する等の問題が生じ得る。
【００５０】
したがって、実装基板のプラズマ処理時には、マスクと実装基板上の実装部材との間の距離を、異常放電を起こさせないための最適な距離に設定することが求められる。本発明は、図１に示すように、固定支持棒２８およびエアシリンダ２９のようなマスクの位置調節機構を備えることにより、マスクと実装部材との間の距離を最適距離に設定することが可能である。なお、本明細書中で「マスクと実装基板上の実装部材との間の距離」、または単に「マスクと実装基板との間の距離」という場合、通常、マスク２７と実装基板６上の実装部材との対向面間の距離ｄ1（図２（ａ）を参照）を意味するものとする。また、マスクの形状が、図２に示すもののように窪み３４を有するものである場合、窪み３４を規定するマスク２７の内壁面とそれに対向する実装部材の側面との間の距離ｄ2（図２（ａ）を参照）も、マスクと実装基板上の実装部材との間の距離として考慮する必要がある。
【００５１】
プラズマ処理時に、マスクと実装部材との間で異常放電を発生させないための、マスクと実装基板上の実装部材との間の最適距離は、以下のようにして求めることができる。
【００５２】
まず、上記実施の形態２で説明した手順に従って、マスク２７と実装基板上の部品１４との間の距離を種々の距離に設定して、実装基板のプラズマ処理を行った。その結果、通常のプラズマ処理条件（例えば、高周波電力  約１．５Ｗ／ｃｍ2未満、装置内圧力  約５〜約８０Ｐａ）では、マスク材料に上記のアルミナのような絶縁体を使用した場合、マスク２７の表面と対向するチップ部品１４の表面との間の間隔が５ｍｍ以内であれば、マスク２７とチップ部品１４との間での異常放電を防止し得ることを見出した。マスク２７とチップ部品１４との対向面間の間隔は短いほど良く、通常のプラズマ処理条件下で、通常５ｍｍ以内であるべきであり、より好ましくは４ｍｍ以内、さらに好ましくは３ｍｍ以内、さらにより好ましくは２ｍｍ以内、最も好ましくは１ｍｍ以内に設定されるべきである。しかしながら、異常放電を起こさないためのマスク２７の表面とチップ部品１４の表面との間の最適な距離は、パッシェンの法則（熊谷寛夫および富永五郎、「真空の物理と応用」、裳華房、１９７０年、ｐ．２０９）に従って、印加する電圧、装置内圧力、マスクの材質等により変化し得る。当業者であれば、このような条件の変化に応じて、異常放電を生じさせないようなマスク２７とチップ部品１４との対向面間の最適距離を求めることができる。例えば、マスクの材料として金属（例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ステンレス（ＳＵＳ）など）のような導電体を使用する場合、絶縁体を使用する場合よりも異常放電が起こり易いため、マスク２７とチップ部品１４との対向面間の間隔は、通常５ｍｍよりもさらに小さく設定されることが好ましい。
【００５３】
なお、チップ部品１４とマスク２７との対向面間の距離が０ｍｍの場合（すなわち、チップ部品１４とマスク２７とが接触している場合）、高周波電極５に印加している高周波
電力が、マスク２７および固定指示棒２８を通って流れてショートしてしまうため、少なくともその距離は０ｍｍよりも大きい必要がある。
【００５４】
このように、本発明のプラズマ処理装置は、マスクの位置調節機構（例えば、固定支持棒２８、エアシリンダ２９）を備えることにより、マスクと実装基板上の実装部材との間の距離を最適な位置に調節することができる。なお、そのためのマスクの位置調節機構は、本実施形態のものに限られないことはもちろんである。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明の範囲はこれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変更、改変が可能であることは当業者に明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係るプラズマ処理方法および処理装置は、実装基板上に実装された部品やその他のプラズマ処理を望まない部分をプラズマのイオン粒子照射から適切に保護することができるため、実装基板の表面の洗浄や改質などの処理をプラズマ処理にて行う方法または装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成図
【図２】本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置におけるマスクおよび実装基板の模式的断面図（（ａ））ならびにマスクの上面図（（ｂ））
【図３】本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置におけるプラズマ発生の模式的断面図（矢印は発生したプラズマの様子を表す）
【図４】従来のプラズマ処理装置の概略構成図
【図５】一般的な基板電極の模式的断面
【図６】ベアＩＣを実装する従来の方法における一連の処理手順の概略図
【図７】対向電極とマスクとを一体化した場合のプラズマ発生の模式的断面図（矢印は発生したプラズマの様子を表す）
【符号の説明】
【００５８】
１・・・反応室
２・・・反応ガス導入口
３・・・真空排気口
５・・・高周波電極
６・・・実装基板
７・・・対向電極
８・・・高周波電源
２６・・・蓋
２７・・・マスク
２８・・・固定支持棒
２９・・・エアシリンダ
３０・・・プランジ
３３・・・開口部
３４・・・窪み
３５・・・マスク支持板
【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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