(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の接合部材と第２の接合部材とをはんだ接合して構成されるはんだ接合体の製造方法であって、
前記第１の接合部材と第２の接合部材とのはんだ接合時に、該第１の接合部材と第２の接合部材との間に介在させた溶融はんだに対して交流磁場を付与し、付与した交流磁場により溶融はんだに振動を加え、
前記第１の接合部材および第２の接合部材は、はんだに接触しているとともに、固定部材により、交流磁場によりはんだに付与される振動方向に対する位置を固定されている、
ことを特徴とするはんだ接合体の製造方法。
【請求項２】
前記交流磁場は、第１の接合部材と第２の接合部材との間に溶融はんだを介在させたはんだ接合体の周囲に配置される誘導コイルにより付与される、
ことを特徴とする請求項１に記載のはんだ接合体の製造方法。
【請求項３】
前記溶融はんだは、前記交流磁場により、振動を付与されるとともに加熱される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のはんだ接合体の製造方法。
【請求項４】
第１の接合部材と第２の接合部材とをはんだ接合してはんだ接合体を製造する装置であって、
前記第１の接合部材と第２の接合部材との間に介在されたはんだに対して交流磁場を付与する交流磁場発生源と、
前記第１の接合部材と第２の接合部材の、前記交流磁場によりはんだに付与される振動方向に対する位置を固定するための固定部材とを備え、
前記第１の接合部材および第２の接合部材は、はんだに接触しており、
該交流磁場発生源は、第１の接合部材と第２の接合部材との間に介在されたはんだの溶融時に、該はんだに対して交流磁場を付与する、
ことを特徴とするはんだ接合体の製造装置。
【請求項５】
前記交流磁場発生源は、第１の接合部材と第２の接合部材との間に溶融はんだを介在させたはんだ接合体の周囲に配置される誘導コイルである、
ことを特徴とする請求項４に記載のはんだ接合体の製造装置。
【請求項６】
前記はんだ接合体の製造装置は、前記交流磁場発生源からの交流磁場が付与されると発熱するサセプタを備える、
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のはんだ接合体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の接合部材と第２の接合部材とをはんだ接合して構成されるはんだ接合体の製造方法および製造装置であって、特に、はんだ接合部におけるボイド発生を抑制して、良好な接合状態を得ることができるはんだ接合体の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回路基板と半導体素子とをはんだ接合する場合等、第１の接合部材と第２の接合部材とをはんだにより接合してはんだ接合体を構成する場合には、例えば第１の接合部材と第２の接合部材との間にはんだペレットを介在させた状態でリフロー炉を通過させることで、はんだ接合が行われる。
このはんだ接合工程においては、はんだ内にボイド（気泡）が形成されることがある。このボイドは、はんだが溶融する際や、溶融した後の接合部材表面上を濡れ広がる際に、周囲の雰囲気を巻き込むこと等で形成される。
はんだ内にボイドが形成されると、第１の接合部材と第２の接合部材との間の放熱経路が遮断されるため放熱性が低下したり、はんだ接合強度が低下したりする等の問題が生じる。例えば、はんだ内のボイドにより、第１の接合部材となる半導体素子にて生じた発熱の、第２の接合部材となる回路基板への放熱性が低下したり、該半導体素子の回路基板に対する接合強度が低下したりすることとなる。
【０００３】
従って、このようなはんだ内に形成されるボイドの発生を抑制するために、減圧状態で第１の接合部材と第２の接合部材との間に介在させたはんだを溶融し、その後雰囲気の圧力を大気圧まで戻してはんだ内に生じたボイドを圧縮し、該ボイドの体積を減少させる、減圧下でのはんだ付け方法が採られている。
減圧下でのはんだ付けを行う場合には、例えば図１２に示すように、まず、はんだを介在させた第１の接合部材と第２の接合部材とを常温で大気圧状態にある炉内にセットした後に炉内を減圧し、窒素ガスや窒素ガスと水素ガスとの混合ガスを充填することで、炉内雰囲気の酸素を除去する。
炉内雰囲気を窒素ガスと水素ガスとの混合ガスに置換した後、炉内圧力を減圧させるとともに、炉内温度をはんだの融点以上に上昇させて、減圧下ではんだを溶融させる。
その後、炉内圧力を大気圧に戻すとともに炉内温度を下降させてはんだ内部に生じたボイドを圧縮させた上ではんだを凝固させることで、ボイド発生を抑えたはんだ付けが行われる。
また、減圧下でのはんだ付け方法としては、特許文献１に記載されるようなものもある。
【０００４】
一方、近年、第１の接合部材と第２の接合部材とのはんだ接合においては、環境面に対する配慮等から、実質的に鉛を含まない鉛フリーはんだが用いられてきている。
鉛フリーはんだにおいては、インジウム（Ｉｎ）や亜鉛（Ｚｎ）等の非常に活性な元素を含有するため、炉内雰囲気を窒素ガスや水素ガスで置換して酸素量を減少させた場合でも、はんだ表面に酸化膜が形成される。
はんだ表面に酸化膜が存在したままの状態ではんだ付けを行うと、第１の接合部材および第２の接合部材表面には酸化膜が接触することとなって、該接合部材表面のはんだ濡れ性が低下するため、多くのボイドが発生することとなる。
このような鉛フリーはんだを用いてのはんだ付けにおいては、前述の如くはんだ溶融時に雰囲気を減圧するだけでは、酸化膜の存在により、第１の接合部材および第２の接合部材表面のはんだ濡れ性が低下するため、ボイド発生が少ない良好な接合状態を得ることが困難である。
【０００５】
そこで、減圧下でのはんだ付けを、鉛フリーはんだを用いて行う場合に良好な接合状態を得るための方法として、図１３に示すように、減圧下ではんだが溶融している状態のときに圧力を一旦急激に上げて、その後再び急激に減圧するといったように、はんだ溶融中に圧力変動を加える方法が考案されている。
【特許文献１】特開２００５−２０５４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のごとく、はんだ溶融中に圧力変動を加えるはんだ付け方法は、はんだ溶融中に雰囲気圧力に変動を加えて、はんだ表面の酸化膜に衝撃を与えることで該酸化膜を破壊し、はんだ濡れ性の向上を期待するものであるが、雰囲気圧力を１回変動させるたけでは酸化膜に加えられる衝撃が少なくて、該酸化膜を十分に破壊できない場合がある。
また、酸化膜に加える衝撃を増やすために雰囲気圧力を複数回変動させることとすると、各回の圧力変動には所定の時間を要するために、はんだ付け時間が長くなってしまうという問題がある。
そこで、本発明においては、鉛フリーはんだのように、酸化膜が表面に形成され易いはんだを用いたはんだ接合により接合体を製造する場合に、はんだ付け時間を長くすることなく確実且つ効果的に酸化膜を破壊して、良好なはんだ接合を実現することができる、はんだ接合体の製造方法および製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するはんだ接合体の製造方法および製造装置は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載のごとく、第１の接合部材と第２の接合部材とをはんだ接合して構成されるはんだ接合体の製造方法であって、前記第１の接合部材と第２の接合部材とのはんだ接合時に、該第１の接合部材と第２の接合部材との間に介在させた溶融はんだに対して交流磁場を付与し、付与した交流磁場により溶融はんだに振動を加え、前記第１の接合部材および第２の接合部材は、はんだに接触しているとともに、固定部材により、交流磁場によりはんだに付与される振動方向に対する位置を固定されている。
これにより、微細な振動を継続して溶融したはんだに対して加えることができるので、はんだ付け時間を長くすることなく確実且つ効果的に酸化膜を破壊することが可能となる。
さらに、第１の接合部材および第２の接合部材に非接触で、はんだに振動を加えることができるため、該第１の接合部材および第２の接合部材にダメージを与えることがなく、これらの品質を保持することができる。また、はんだ接合体の製造装置を簡単な構成とすることができる。
また、第１の接合部材および第２の接合部材が交流磁場により振動することが抑えられ、はんだが第１の接合部材および第２の接合部材に対して相対的に大きく振動することとなり、酸化膜の破壊効果を向上することができる。
【０００８】
また、請求項２記載のごとく、前記交流磁場は、第１の接合部材と第２の接合部材との間に溶融はんだを介在させたはんだ接合体の周囲に配置される誘導コイルにより付与される。
これにより、誘導コイルから発生する交流磁場は、該誘導コイルに囲まれる内側の空間では磁束密度が均一であるため、該誘導コイルに囲まれた内側の空間に位置することとなるはんだ接合体には、該はんだ接合体の搬送位置にかかわらず均一に振動が加えられることとなる。
従って、溶融したはんだの酸化膜が確実に破壊されて、第１の接合体および第２の接合体の接合面に対するはんだの濡れ性を効果的に向上することができる。
【０００９】
また、請求項３記載のごとく、前記溶融はんだは、前記交流磁場により、振動を付与されるとともに加熱される。
このように、前記交流磁場により、はんだに振動を加えるとともに、はんだを加熱することで、はんだ加熱用のヒータを別途設けることなく該はんだを加熱溶融させることができるため、設備を簡素化することができる。
【００１０】
また、請求項４記載のごとく、第１の接合部材と第２の接合部材とをはんだ接合してはんだ接合体を製造する装置であって、前記第１の接合部材と第２の接合部材との間に介在されたはんだに対して交流磁場を付与する交流磁場発生源と、
前記第１の接合部材と第２の接合部材の、前記交流磁場によりはんだに付与される振動方向に対する位置を固定するための固定部材とを備え、
前記第１の接合部材および第２の接合部材は、はんだに接触しており、
該交流磁場発生源は、第１の接合部材と第２の接合部材との間に介在されたはんだの溶融時に、該はんだに対して交流磁場を付与する。
これにより、微細な振動を継続して溶融したはんだに対して加えることができるので、はんだ付け時間を長くすることなく確実且つ効果的に酸化膜を破壊することが可能となる。
さらに、第１の接合部材および第２の接合部材に非接触で、はんだに振動を加えることができるため、該第１の接合部材および第２の接合部材にダメージを与えることがなく、これらの品質を保持することができる。また、はんだ接合体の製造装置を簡単な構成とすることができる。
また、第１の接合部材および第２の接合部材が交流磁場により振動することが抑えられ、はんだが第１の接合部材および第２の接合部材に対して相対的に大きく振動することとなり、酸化膜の破壊効果を向上することができる。
【００１１】
また、請求項５記載のごとく、前記交流磁場発生源は、第１の接合部材と第２の接合部材との間に溶融はんだを介在させたはんだ接合体の周囲に配置される誘導コイルである。
これにより、誘導コイルから発生する交流磁場は、該誘導コイルに囲まれる内側の空間では磁束密度が均一であるため、該誘導コイルに囲まれた内側の空間に位置することとなるはんだ接合体には、該はんだ接合体の搬送位置にかかわらず均一に振動が加えられることとなる。
従って、溶融したはんだの酸化膜が確実に破壊されて、第１の接合体および第２の接合体の接合面に対するはんだの濡れ性を効果的に向上することができる。
【００１２】
また、請求項６記載のごとく、前記はんだ接合体の製造装置は、前記交流磁場発生源からの交流磁場が付与されると発熱するサセプタを備える。
このように、前記交流磁場により、はんだに振動を加えるとともに、はんだを加熱することで、はんだ加熱用のヒータを別途設けることなく該はんだを加熱溶融させることができるため、設備を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、微細な振動を継続して溶融したはんだに対して加えることができるので、はんだ付け時間を長くすることなく確実且つ効果的に酸化膜を破壊することが可能となる。
さらに、該第１の接合部材および第２の接合部材にダメージを与えることがなく、これらの品質を保持することができる。また、はんだ接合体の製造装置を簡単な構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００１５】
本発明は、第１の接合部材と第２の接合部材とをはんだ接合して構成されるはんだ接合体の製造方法であり、前記第１の接合部材と第２の接合部材とのはんだ接合時に、該第１の接合部材と第２の接合部材との間に介在させた溶融はんだに対して交流磁場を付与し、付与した交流磁場により溶融はんだに振動を加えることで、はんだ内に発生する気泡を抑えて、良好なはんだ接合状態を得るものである。
【００１６】
例えば、図１に示すように、第１の接合部材となる回路基板２と第２の接合部材となる半導体素子３とを、両者間に介在された、鉛フリーはんだのように表面に酸化膜４ａが形成され易いはんだ４を用いてはんだ接合を行う場合、はんだ表面に酸化膜４ａが存在したままの状態ではんだ付けを行うと、回路基板２および半導体素子３の多くの範囲に酸化膜４ａが接触し、該回路基板２および半導体素子３の接合表面のはんだ濡れ性が低下するため、多くのボイドが発生することとなる。
従って、本発明では、図２（ａ）に示すように、回路基板２と半導体素子３とのはんだ接合時に、交流磁場の付与によりはんだ４を振動させて酸化膜４ａを破壊することで、図２（ｂ）に示すような、気泡発生を抑えた良好なはんだ接合状態のはんだ接合体１を得ている。
【００１７】
以下に、本発明にかかるはんだ接合体の製造方法および製造装置の具体的な実施形態について説明する。
図３、図４、図５に示すように、はんだ接合体の製造装置１０は、前記回路基板２と半導体素子３との間にペレット状のはんだ４を介在させた状態のはんだ接合体１を搬送するコンベア１２、コンベア１２の周囲を囲むように配置される誘導コイル１１、はんだ接合体１の温度を計測する温度計測器１４、および前記誘導コイル１１や温度計測記１４等を制御するコントローラ１３を備えている。
前記コンベア１２、誘導コイル１１、および温度計測器１４等は、リフロー炉の真空チャンバ内に収容されている。
【００１８】
なお、誘導コイル１１は、コンベア１２によるはんだ接合体１の搬送方向において、該ハンダ接合体１の長さよりも広い範囲に配置されている。
また、誘導コイル１１に囲まれた内側の空間は、コンベア１２上に載置されたはんだ接合体１が搬送されるのに十分な大きさに形成されている。
【００１９】
前記はんだ接合体１は、キャリア１６を介してコンベア１２上に配置されており、該はんだ接合体１の下方には、該はんだ接合体１における回路基板２の下面に接触するようにサセプタ１７が配置されている。
また、はんだ接合体１が載置されるキャリア１６は、例えば複数が連結された状態でコンベア１２上を搬送されている。
【００２０】
このように構成されるはんだ接合体の製造装置１０においては、前記はんだ接合体１が誘導コイル１１に囲まれる空間の内部へ搬送されると、コントローラ１８により誘導コイル１１に交流電流が通電される。
誘導コイル１１には、通電された交流電流によって交流磁場が発生する。誘導コイル１１に発生した交流磁場は誘導コイル１１に囲まれる空間の内部に配置されるはんだ接合体１のはんだ４に作用して、該はんだ４を振動させる。
【００２１】
つまり、磁場における磁力線の方向を変化させると、その磁場の内部に存在する物体は磁場を妨げる方向へ移動するという性質があるため、磁力線の方向が一定周期で変化する交流磁場においては、その内部に存在する物体が振動することとなる。この性質を利用し、誘導コイル１１に交流電流を流して交流磁場を発生させることで、その内部に配置されるはんだ接合体１のはんだ４を振動させるようにしている。
【００２２】
さらに、誘導コイル１１に交流電流を通電することで発生される交流磁場は、前記サセプタ１７に対して作用して誘導加熱現象を生じさせ、該サセプタ１７を加熱する。
ここで、誘導加熱現象とは、交流電流を通電した誘導コイルによって交流磁場を発生させ、交流磁場内に存在する磁性材または導体に交流電流を発生させ、その交流電流によって磁性材を発熱させる現象をいう。
また、前記サセプタ１７は、好ましくは磁性材料されており、交流磁場に曝されると電流が流れて発熱する部材である。
【００２３】
前述のごとく、誘導コイル１１からの交流電流による誘導加熱現象によりサセプタ１７が加熱され、加熱されたサセプタ１７により、該サセプタ１７上に載置された回路基板２を通じてはんだ４が加熱されて溶融する。
この場合、交流電流によりはんだ４を直接加熱することも可能であるが、サセプタ１７は磁性材料を含んでいるため、誘導加熱現象によりはんだ４を直接加熱する場合よりも、弱い交流磁場でサセプタ４を介して該はんだ４を加熱溶融することができ、省エネルギー化を図ることが可能となっている。
また、はんだ４の加熱温度は温度計測器１４により計測されており、計測された温度に基づいて、誘導コイル１１に流す電流量をコントローラ１３により制御している。
【００２４】
このように、回路基板２と半導体素子３とをはんだ接合するためのはんだ接合体の製造装置１０は、該回路基板２と半導体素子３との間に介在されるはんだ４、およびサセプタ１７に対して誘導コイル１１から発生される交流磁場を付与し、該はんだ４をサセプタ４を介して加熱溶融させるとともに、加熱溶融されたはんだ４に振動を加えるように構成されている。
【００２５】
そして、はんだ接合体の製造装置１０による回路基板２と半導体素子３とのはんだ接合は、前記真空チャンバ内の圧力およびはんだ接合体１の温度を次のように制御して行われる。
まず、はんだ４を介在させた回路基板２と半導体素子３とを（はんだ接合体１を）、常温で大気圧状態にあるリフロー炉の真空チャンバ内にセットされたコンベア１２上に載置する。
【００２６】
図６に示すように、はんだ接合体１をコンベア１２上に載置した状態で、真空チャンバ内を減圧した後に窒素ガスを充填し、さらに減圧して後に窒素ガスと水素ガスとの混合ガスを充填して、チャンバ内の雰囲気の酸素を除去して、窒素ガスと水素ガスとの混合ガスに置換する（工程Ｔ１）。
【００２７】
次に、工程Ｔ２では、窒素ガスと水素ガスとの混合ガスに置換された真空チャンバ内の圧力を減圧する。
また、コンベア１２の駆動により、はんだ接合体１を誘導コイル１１の範囲内まで搬送して、該誘導コイル１１に交流電流を通電する。
誘導コイル１１への交流電流の通電により交流磁場が発生して、前記サセプタ１７が加熱され、加熱されたサセプタ１７によりはんだ４が加熱される。加熱によりはんだ４の温度が該はんだ４の融点ｔａを超えると、はんだ４が溶融する。
また、発生した交流磁場によりはんだ４が振動し、この振動により、はんだ４の表面に形成されている酸化膜４ａが破壊され、はんだ４が回路基板２の接合面と半導体素子３の接合面とに濡れ広がることとなる。
【００２８】
さらに、工程Ｔ２においては、はんだ４が溶融している状態のときに、真空チャンバ内の圧力を減圧状態から一旦急激に上昇させ、その後再び急激に減圧するといったように、圧力変動を加えており、溶融はんだ４に対して衝撃を与えて酸化膜４ａの破壊の効果をさらに高めて確実なものとしている。
なお、本例では、はんだ４の溶融時に圧力変動を加えているが、図７に示すように、はんだ４の溶融時に圧力変動を加えることなく一定圧の減圧状態に保持したままでも、交流磁場による振動にて酸化膜４ａの破壊の効果を得ることができる。
【００２９】
その後、工程Ｔ３では、溶融したはんだ４が回路基板２の接合面と半導体素子３の接合面とに十分濡れ広がった後に、真空チャンバ内の圧力を上昇させるとともに、誘導コイル１１への交流電流の通電を止めることで、はんだ４に対する加熱および振動付与が停止され、該はんだ４が凝固して回路基板２と半導体素子３とがはんだ接合されて、はんだ接合体１が構成される。
【００３０】
次に、前述の、振動によりはんだ４の酸化膜４ａが破壊される過程について詳しく説明する。
図８（ａ）に示すように、はんだ４はインジウム（Ｉｎ）や亜鉛（Ｚｎ）等の非常に活性な元素を含有する鉛フリーはんだであるため、交流磁場により加熱された溶融状態ではその周囲に酸化膜４ａが形成された状態で、回路基板２と半導体素子３との間に介在している。
【００３１】
また、誘導コイル１１内をコンベア１２により搬送されるはんだ接合体１の回路基板２および半導体素子３は、それぞれ固定部材２１および固定部材３１により、交流磁場によりはんだに付与される振動方向に対する位置を固定されている。固定部材２１・３１による回路基板２および半導体素子３の位置固定は、例えばコンベア１２に対する位置が固定される。
【００３２】
前述の図８（ａ）に示す溶融状態のはんだ４に対して交流磁場を付与すると、図８（ｂ）に示すように、はんだ４が振動する。
この場合、回路基板２および半導体素子３も交流磁場により若干振動しようとするが、該回路基板２および半導体素子３は固定部材２１・３１により位置固定されているので、はんだ４は回路基板２および半導体素子３に対して、相対的に大きく振動することとなる。
【００３３】
交流磁場により振動を与えられたはんだ４は、回路基板２や半導体素子３との間の摩擦や、該はんだ４の表面張力の影響により伸縮し、伸縮度合いが酸化膜４ａの結合力を超えると、図８（ｃ）に示すように、その超えた部分の酸化膜４ａが破壊され、内部の純粋ななはんだ４（酸化膜が形成されていないはんだ４）が外部へ漏れ出し、回路基板２および半導体素子３の接合面に濡れ広がることとなる。
【００３４】
その後もはんだ４に振動が加わることにより、図８（ｄ）に示すように、破壊された酸化膜４ａは溶融したはんだ４の内部に拡散するため、表面に純粋ななはんだ４が表れることとなり、該はんだ４は回路基板２および半導体素子３の接合面の広範囲にわたって容易に濡れ広がることができる。
このように、ボイド発生の原因となる酸化膜４ａが溶融したはんだ４の内部に拡散して、該はんだ４が回路基板２および半導体素子３の接合面に対して容易に濡れ広がることができるため、回路基板２と半導体素子３とのはんだ接合時に、はんだ４内にボイドが発生することがなく、図８（ｅ）に示すような、均一で良好な接合状態を得ることができる。
【００３５】
特に、交流磁場によれば、微細な振動を継続して溶融したはんだ４に対して加えることができるので、はんだ付け時間を長くすることなく確実且つ効果的に酸化膜を破壊することが可能となっている。
【００３６】
また、はんだ４に対して振動を加えることを考えた場合、回路基板２または半導体素子３に超音波振動子等の振動発生部材を接触させて、はんだ４に振動を伝達することで、該はんだ４を振動させることも考えられるが、このような振動発生部材を回路基板２または半導体素子３に接触させて振動を加える場合、該振動発生部材を接触させることにより回路基板２または半導体素子３に機械的な力が加わって、該回路基板２または半導体素子３の機能が劣化したり破損したりする恐れがある。さらに、振動発生部材を駆動するための駆動装置を別途設ける必要があるため、はんだ接合体の製造装置が全体的に複雑な構成となってしまう。
【００３７】
これに対し、交流磁場によりはんだ４に振動を加える場合、回路基板２および半導体素子３に非接触で振動を加えることができるため、該回路基板２および半導体素子３にダメージを与えることがなく、これらの品質を保持することができる。また、振動発生部材を駆動するための駆動装置を設ける必要がないので、はんだ接合体の製造装置を簡単な構成とすることができる。
【００３８】
また、誘導コイル１１から発生する交流磁場は、該誘導コイル１１に囲まれる内側の空間では磁束密度が均一であるため、該誘導コイル１１に囲まれた内側の空間に位置するはんだ接合体１には、該はんだ接合体１の搬送位置にかかわらず均一に振動が加えられることとなる。
従って、溶融したはんだ４の酸化膜４ａが確実に破壊されて、回路基板２および半導体素子３の接合面に対するはんだ４の濡れ性を効果的に向上することができる。
【００３９】
また、交流磁場による振動をはんだ４に加えるときには、回路基板２および半導体素子３を固定部材２１・３１により位置固定しているので、回路基板２および半導体素子３は交流磁場により振動することが抑えられ、はんだ４が回路基板２および半導体素子３に対して相対的に大きく振動することとなり、酸化膜４ａの破壊効果を向上することができる。
また、前記誘導コイル１１から発生される交流磁場は、はんだ４に振動を加えるとともに、はんだ４を加熱することができるため、はんだ４加熱用のヒータを別途設けることなく該はんだ４を加熱溶融させることができ、設備を簡素化することができる。
なお、この場合、磁性材料を含有する前記サセプタ１７を通じてはんだ４を加熱することで、はんだ４を直接加熱する場合よりも弱い交流磁場で加熱溶融することが可能となり、省エネルギー化を図ることができる。
【００４０】
また、本例においては、はんだ４に対して交流磁場を付与する交流磁場発生源をとして誘導コイル１１を用いているが、図９に示すように、はんだ接合体１の上方に、はんだ４に対して交流磁場を付与すること等で該はんだ４に振動を加える振動発生ユニット４１を配置してもよい。
この振動発生ユニット４１は、はんだ接合体１の上方だけでなく、はんだ４に振動を加えることができる位置であれば下方や側方にも配置することができる。
なお、この場合は、例えば、はんだ接合体１の回路基板２の下面に接するように設けたヒータ１９によりはんだ４の加熱を行う。
【００４１】
また、前記はんだ接合体１における半導体素子３の位置を固定するための固定部材３１は、図１０に示すように、該半導体素子３を吸着搬送するためのコレット３３を用いてもよい。このように、コレット３３により半導体素子３を位置固定することで、該半導体素子３固定用の部材を別途設ける必要がなく、設備の簡素化を図ることができる。
【００４２】
さらに、図１１に示すように、回路基板２および半導体素子３の位置を固定するための固定部材２１・３１には、それぞれ荷重調整機構２１ａ・３１ａを設けて、該荷重調整機構２１ａ・３１ａにより回路基板２および半導体素子３の位置固定度合いを調節可能とすることもできる。
このように、荷重調整機構２１ａ・３１ａにより位置固定度合いを調節可能とすることで、はんだ４へ加える振動の大きさ等が最適となるように調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】回路基板２と半導体素子３との間に溶融したはんだが介在している状態を示す側面断面図である。
【図２】溶融したはんだを振動させて酸化膜を破壊し、良好な接合状態を得る様子を示す側面断面図である。
【図３】はんだ接合体の製造装置を示す斜視図である。
【図４】はんだ接合体の製造装置を示す平面図である。
【図５】はんだ接合体の製造装置を示す正面断面図である。
【図６】はんだ接合時におけるはんだ温度、およびはんだ接合が行われる真空チャンバ内の圧力の経時変化を示し、はんだへの振動付与時に圧力を変動させた例を示す図である。
【図７】はんだ接合時におけるはんだ温度、およびはんだ接合が行われる真空チャンバ内の圧力の経時変化を示し、はんだへの振動付与時に圧力を変動させない例を示す図である。
【図８】はんだ接合時に溶融したはんだに振動を加えて酸化膜を破壊し、破壊した酸化膜をはんだ内に拡散させて、良好な接合状態を得る様子を示す側面断面図である。
【図９】はんだ接合体の上方に振動発生ユニットを配置した、はんだ接合体の製造装置を示す側面断面図である。
【図１０】半導体素子の固定部材をコレットとした例を示す側面断面図である。
【図１１】回路基板および半導体素子の固定部材に荷重調整機構を設けた例を示す側面断面図である。
【図１２】従来のはんだ接合時における、はんだ温度、およびはんだ接合が行われる真空チャンバ内の圧力の経時変化を示し、はんだ溶融時に圧力を変動させない例を示す図である。
【図１３】従来のはんだ接合時における、はんだ温度、およびはんだ接合が行われる真空チャンバ内の圧力の経時変化を示し、はんだ溶融時に圧力を変動させた例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    はんだ接合体
２    回路基板
３    半導体素子
４    はんだ
４ａ  酸化膜
１１    誘導コイル
１２    コンベア
１３    コントローラ
１４    温度計測器
１６    キャリア
１７    サセプタ
【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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