发明名称 藉由电子附着去除表面氧化物的电极组
摘要 本发明公开了一种用于去除基材表面金属氧化物的装置和包含该装置的方法。一个较佳的实施方式中,装置包含一个具外壳的电极组,该外壳至少部分含有绝缘材料并具有内部空间和至少一个与内部空间液体连接的液体入口;连于外壳上的导电基底,该基底包含延伸至目标区域中的大量导电端和延伸穿过其中而与内部空间液体传递中的大量小孔,以允许含还原气体的气体混合物通过。
申请公布号 TWI240765 申请公布日期 2005.10.01
申请号 TW093111791 申请日期 2004.04.27
申请人 气体产品及化学品股份公司;BTU国际公司 发明人 忠.克里斯汀.董;韦恩.汤马士.麦德蒙;亚力山大.史瓦兹;格雷哥.戈罗.阿蓝尼;查理.E.巴特瑞克;盖瑞.A.欧贝克;唐纳德.A.希康比
分类号 C25D11/00 主分类号 C25D11/00
代理机构 代理人 陈展俊 台北市大安区和平东路2段203号4楼;林圣富 台北市大安区和平东路2段203号4楼
主权项 1.一种去除基材表面金属氧化物的方法,该方法包括:提供基材、电极组、和位于目标区域中的基底电极,其中电极组包括外壳,所述外壳至少部分由绝缘材料构成并具有内部空间和至少一个与具内部空间液体连接的液体入口;连接于外壳的导电基底,它包含延伸至目标区域中的大量导电端,并且具有延伸穿过其中而与内部空间液体连接的大量小孔,以允许含还原气体的气体混合物通过;其中基底电极邻近电极组和基材;使气体混合物通过目标区域;提供能量到的电极组,以在目标区域产生电子,其中至少部分电子附着在至少部分还原气体上,形成带负电的还原气体;并且使该带负电的还原气体接触处理表面以还原基材处理表面的金属氧化物。2.如申请专利范围第1项的方法,进一步包含去除至少部分聚集在基材处理表面上电子。3.如申请专利范围第2项的方法,其中该去除步骤包括改变第一和第二电极的极性。4.如申请专利范围第3项的方法,其中该极性改变的频率范围从0至100kHz。5.如申请专利范围第2项的方法,其中该去除步骤包括提供与第一电极、第二电极以及基材邻近的第三电极,其中第三电极具有相对于第一和第二电极的正偏压电位。6.如申请专利范围第2项的方法,其中该去除步骤包括通入高纯度的气体穿过中和器,以提供离子化的中性气体,以及用该离子化的中性气体接触和处理表面。7.如申请专利范围第1项的方法,其中还原气体选自:H2,CO,SiH4,Si2H6,CF4,SF6,CF2Cl2,HCl,BF3,WF6,UF6,SiF3,NF3,CClF3,HF,NH3,H2S,直链、支链或环状的C1至C10烷烃,甲酸,醇类,具下式(III)的酸性蒸气:具下式(IV)的有机蒸气,以及它们的混合物所组成的族群,其中式(III)和式(IV)中的取代基R为烷基,取代的烷基,芳基,或取代的芳基。8.如申请专利范围第7项的方法,其中该还原气体为H2。9.如申请专利范围第7项的方法,其中该气体混合物包含0.1至100体积%的氢。10.如申请专利范围第9项的方法,其中该气体混合物中氢为0.1至4体积%。11.如申请专利范围第1项的方法,其中该气体混合物进一步含有载体气体。12.如申请专利范围第11项的方法,其中该载体气体包含至少一种选自下列族群的气体:氮,氦,氩,氖,氙,氪,氡,或它们的混合物所组成的族群。13.如申请专利范围第11项的方法,其中该载体气体的电子亲和性低于还原气体的电子亲和性。14.如申请专利范围第1项的方法,其中该基材的温度范围从0至450℃。15.如申请专利范围第14项的方法,其中该基材的温度范围从100至350℃。16.如申请专利范围第1项的方法,其中在供应步骤的能量为至少一个选自下列族群的能量源:电能源,电磁能源,热能源,光电能源或其结合所组成的族群。17.如申请专利范围第16项的方法,其中该能量为电能源。18.如申请专利范围第1项的方法,其中该大量导电端点末端与处理表面的距离范围为0.1至30cm。19.如申请专利范围第18项的方法,其中该大量导电端点末端与第二电极的距离范围为0.5至5cm。20.如申请专利范围第1项的方法,其中该基底电极接地。21.如申请专利范围第1项的方法,其中该方法用于下列族群的至少一个工艺中:重流焊接、波动焊接,晶片起凸,金属镀覆,铜焊,焊接,表面清洗,薄膜去氧化,或者它们的混合处理所组成的族群。22.如申请专利范围第1项的方法,其中藉由至少一种选自下族群的方法使得在供应步骤产生电子:阴极发射,气体放电,或它们的结合所组成的族群。23.如申请专利范围第22项的方法,其中藉由选自下族群阴极发射产生电子:场发射,热发射,热-场发射,光电子发射,和电子束发射所组成的族群。24.如申请专利范围第23项的方法,其中该热-场发射产生电子。25.一种用于去除具有大量焊料隆点的基材表面金属氧化物的装置,其中基材位于目标区域中,该装置包括:至少一个能量源;至少一个含有还原气体的气体混合物的气体供应源;和与至少一个能量源电连接并且与至少一个气体源液体连接的发射电极组,该电极组包括:一个外壳,该外壳至少部分含有绝缘材料并具有内部空间、至少一个与内部空间液体连接的液体入口和至少一个气体供应源;以及连接于外壳的导电基底,该导电基底包含延伸至目标区域中的大量导电端和延伸穿过其中而与内部空间液体连接中的大量小孔,以允许含还原气体的气体混合物通过。26.如申请专利范围第25项的装置,进一步包括邻近电极组和基材的基底电极。图式简单说明:图1a和1b分别说明发射电极和基底电极上的电压脉冲。图2a至2i是适用于发射和/或复原电子的各种电极几何形状示意图。图3提供一种适用于使用大量端点发射和/或复原电子的电极实施方式的实例。图4提供一种适用于具有分段组件的发射和/或复原电子的电极实施方式的实例。图5提供一种晶片隆点应用中说明去除表面金属氧化物的本发明实施方式的实例。图6说明藉由在晶片隆点重流期间,藉由改变电极极性来去除基材表面负电离子的本发明的一种特殊实施方式。图7a和7b说明当两个电极极性改变时两个电极间的带电物质的传送。图8提供一种本发明的特殊实施方式的实例,即藉由使用相对于基底电极具正偏压的附加电极来去除基材表面的电子。图9a至9e提供使用相对于基材的至少一个电极的运动的多种本发明具体实施方式的实例。图10a和10b分别提供一种单向电压脉卫和双向电压脉冲的实例。图11a和11b分别提供一种包含大量电极的部件实施方式的分解图和组装立体图。图11c提供在图11a和11b中所提供的导电基底实施方式的详细顶视图。
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