JP2006257492A - Alloy plating method and alloy plating device - Google Patents
Alloy plating method and alloy plating device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006257492A JP2006257492A JP2005076356A JP2005076356A JP2006257492A JP 2006257492 A JP2006257492 A JP 2006257492A JP 2005076356 A JP2005076356 A JP 2005076356A JP 2005076356 A JP2005076356 A JP 2005076356A JP 2006257492 A JP2006257492 A JP 2006257492A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- soluble solid
- alloy plating
- anode
- solid anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Description
本発明は、合金の電解めっき方法とそれを実施するための合金めっき装置に関し、特に、半導体装置用リードフレームの外装めっき、半導体ウェハ上へのバンプめっきやプリント配線板などのパターンめっき等における鉛フリーめっきに代表される合金めっきの方法とそれを実施するための電解めっき装置に関する。 The present invention relates to an alloy electroplating method and an alloy plating apparatus for carrying out the same, and in particular, lead in exterior plating of lead frames for semiconductor devices, bump plating on semiconductor wafers, pattern plating of printed wiring boards, and the like. The present invention relates to an alloy plating method represented by free plating and an electrolytic plating apparatus for carrying out the method.
近年、地球環境保全への関心の高まりに伴い、電子部品の表面処理に従来使用されてきたSn−Pbはんだめっきは今後廃止される傾向にあり、これに代わって、Sn−Zn、Sn−Ag、Sn−Cu、Sn−Ag−Cu合金などの鉛フリーはんだめっきが主流となってきている。従来のSn−Pb(はんだ)めっきである場合、所定の組成比に調合した合金自体を可溶性陽極として電解めっきを行う方法や、Sn、Pbそれぞれの純物質からなる可溶性陽極を個別に使用し、それぞれの陽極に目的とする合金組成に対応した電流を流してめっきを行う方法が用いられてきた。Sn−Pb(はんだ)めっきの場合はSn、Pbの標準電極電位がほぼ等しいため、上記のいずれの方法を用いても合金めっきが可能である。 In recent years, Sn-Pb solder plating, which has been conventionally used for surface treatment of electronic components, has been abolished in the future due to increasing interest in global environmental conservation. Instead, Sn-Zn, Sn-Ag Lead-free solder plating such as Sn-Cu and Sn-Ag-Cu alloys has become the mainstream. In the case of conventional Sn—Pb (solder) plating, a method of performing electrolytic plating using the alloy itself prepared in a predetermined composition ratio as a soluble anode, or a soluble anode made of pure materials of Sn and Pb, respectively, A method has been used in which each anode is plated by applying a current corresponding to the target alloy composition. In the case of Sn—Pb (solder) plating, the standard electrode potentials of Sn and Pb are almost equal, so that any of the above methods can be used for alloy plating.
しかしながら、鉛フリーはんだめっきをはじめ殆どの合金において、合金を構成する金属それぞれの標準電極電位は異なっており、その結果、上記のような方法ではいずれの方法を用いても標準電極電位が卑な金属が優先的にめっき液中に溶解し、標準電極電位が貴な金属は殆ど溶出しないため、被めっき材に対して目的とする組成で合金を析出させることができないという問題が発生する。このため、従来、標準電極電位が卑である(標準電極電位が低い)金属のみを純金属にて供給し、標準電極電位が貴である金属は化合物の溶液として供給する方法がとられている(第1の従来例:例えば、特許文献1、2参照)。あるいは、標準電極電位が貴である(標準電極電位が高い)金属は電解槽において純金属の陽極にて供給し、標準電極電位が卑である金属は別に設けられた電解槽ないし溶解槽において純金属にて供給しそれぞれの槽にて生成された溶液を混合して作製されためっき液が用いられる(第2の従来例:例えば、特許文献3、4参照)。
第1の従来例の方法では、可溶性陽極を使用していない標準電極電位が貴な金属のイオンは陽極の溶出により自動的に補給されることがないため、めっきにより金属イオンが消費されるとめっき液中の濃度が減少してしまう。このため、標準電極電位が貴な金属のイオンの薬液を用意しておき、めっき品質を一定に保つため、金属イオン濃度を監視して頻繁に標準電極電位が貴な金属のイオンを補給して溶液の濃度管理を行う必要があり、管理コストが増大してしまうという問題が発生する。
一方、第2の従来例の方法では、複数の電解槽を用意しておきそれらの間で薬液を循環させなければならず、多くのスペースを必要とするほか薬液循環システムの構築が必要になるなど装置の大規模化、複雑化を伴い、装置が高価なものになってしまう。
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解決することであって、その目的は、鉛フリーはんだ等の合金めっきを、大規模で複雑な装置を必要とすることなく、かつ、管理コストの増大を招くことなく行い得るようにすることである。
In the method of the first conventional example, ions of a metal having a standard electrode potential having no standard soluble potential and noble anode are not automatically replenished by elution of the anode. The concentration in the plating solution will decrease. Therefore, in order to keep the plating quality constant by preparing a chemical solution of metal ions with a standard electrode potential noble, monitor the metal ion concentration and replenish metal ions with a standard electrode potential frequently. It is necessary to manage the concentration of the solution, which causes a problem that the management cost increases.
On the other hand, in the method of the second conventional example, a plurality of electrolytic cells must be prepared and the chemical solution must be circulated between them, which requires a lot of space and requires the construction of a chemical solution circulation system. As the apparatus becomes larger and more complicated, the apparatus becomes expensive.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the purpose thereof is to manage alloy plating such as lead-free solder without requiring a large-scale and complicated apparatus. It is to be able to perform without increasing the cost.
上記の目的を達成するため、本発明によれば、電解めっき法にて被めっき対象に合金をめっきする合金めっき方法であって、合金を構成する全ての金属元素を個別の可溶性固体陽極として同一のめっき槽内に配置し、それぞれの可溶性固体陽極に間欠的に電流を供給することを特徴とする合金めっき方法、が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an alloy plating method for plating an alloy on an object to be plated by an electrolytic plating method, wherein all metal elements constituting the alloy are the same as individual soluble solid anodes. An alloy plating method is provided, which is disposed in a plating tank and intermittently supplies a current to each soluble solid anode.
また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、電解めっき法にて被めっき対象に合金をめっきする合金めっき方法であって、合金を構成する全ての金属元素を個別の可溶性固体陽極として同一のめっき槽内に配置し、標準電極電位の高い金属元素の可溶性固体陽極には相対的に高い電圧を印加し標準電極電位の低い金属元素の可溶性固体陽極には相対的に低い電圧を印加することを特徴とする合金めっき方法、が提供される。 Further, in order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an alloy plating method for plating an alloy on an object to be plated by an electrolytic plating method, wherein all metal elements constituting the alloy are individually soluble solid anodes. In the same plating tank, a relatively high voltage is applied to a soluble solid anode of a metal element having a high standard electrode potential, and a relatively low voltage is applied to a soluble solid anode of a metal element having a low standard electrode potential. An alloy plating method is provided that is applied.
また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、電解めっき法にて被めっき対象に合金をめっきする合金めっき装置であって、合金を構成する全ての金属元素を個別の可溶性固体陽極として同一のめっき槽内に配置し、それぞれの可溶性固体陽極に間欠的に電流を供給することができる電源装置を具備したことを特徴とする合金めっき装置、が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, an alloy plating apparatus for plating an alloy on an object to be plated by an electrolytic plating method, wherein all the metal elements constituting the alloy are separated into individual soluble solid anodes. An alloy plating apparatus comprising a power supply device that is arranged in the same plating tank and that can intermittently supply current to each soluble solid anode is provided.
また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、電解めっき法にて被めっき対象に合金をめっきする合金めっき装置であって、合金を構成する各金属元素よりそれぞれ構成された可溶性固体陽極が同一のめっき槽内に配置され、標準電極電位の高い金属元素の可溶性固体陽極には相対的に高い電圧の電源が接続され標準電極電位の低い金属元素の可溶性固体陽極には相対的に低い電圧の電源が接続されていることを特徴とする合金めっき装置、が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an alloy plating apparatus for plating an alloy on an object to be plated by an electrolytic plating method, wherein each of the soluble solids is composed of each metal element constituting the alloy. The anode is disposed in the same plating tank, and a relatively high voltage power source is connected to the soluble solid anode of the metal element having a high standard electrode potential, and relatively to the soluble solid anode of the metal element having a low standard electrode potential. An alloy plating apparatus characterized by being connected to a low-voltage power source is provided.
本発明による合金めっき方法は、各可溶性陽極に時間分離して独立に電流を供給するものであるので、あるいは各可溶性陽極にそれぞれの標準電極電位に応じた電圧印加するものであるので、電解槽(めっき槽)は1個のみで済ますことが可能になり、めっき装置を大幅に小型化、簡素化することが可能になる。また、本発明によれば、標準電極電位が貴な金属も化合物の溶液として供給する必要がなくなり、めっき液の管理が飛躍的に容易になる。よって、本発明によれば、容易にかつ低コストにて合金めっきを行うことが可能となる。 Since the alloy plating method according to the present invention supplies current independently to each soluble anode in a time-separated manner, or applies voltage corresponding to each standard electrode potential to each soluble anode. Only one (plating tank) can be used, and the plating apparatus can be greatly downsized and simplified. Further, according to the present invention, it is not necessary to supply a metal having a standard electrode potential noble as a compound solution, and the management of the plating solution is greatly facilitated. Therefore, according to the present invention, alloy plating can be performed easily and at low cost.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態のめっき装置の概略構成図であって、本実施の形態は、二元合金のめっき装置に係るものである。説明に先立ち、目的とする合金を構成する金属をM、Nとし、構成金属Mの方が、構成金属Nよりも標準電極電位が貴であるものとする。
めっき槽1内には、目的とするめっき合金に対応しためっき液2が満たされており、めっき液2の中には、被めっき材からなる陰極3、合金を構成する金属のうち標準電極電位が貴な方の金属Mの純物質からなる可溶性陽極4、および、合金を構成する金属のうち標準電極電位が卑な方の金属Nの純物質からなる可溶性陽極5が浸漬されている。陰極3と可溶性陽極4、陰極3と可溶性陽極5の間にはそれぞれ独立して整流器a1、a2が配置されている。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plating apparatus according to a first embodiment of the present invention, and this embodiment relates to a binary alloy plating apparatus. Prior to the description, it is assumed that metals constituting the target alloy are M and N, and that the constituent metal M has a higher standard electrode potential than the constituent metal N.
The
ここで、整流器a1、a2は、制御極付き整流器であって、それぞれの可溶性陽極4、5に対して任意の波形の電流を供給することが可能となっている。そして、それぞれの可溶性陽極に対し、目的とする合金の組成に対応した積算電流値で電流を供給するために、電流値および通電時間を任意に制御することが可能である。また、整流器a1、a2は、互いに同期を取りながら各可溶性陽極に電流を供給することができるものである。
上記のめっき装置を用いて、合金めっきを行う場合にそれぞれの可溶性陽極に供給する電流が同時に重なることがないよう制御することにより、同時に複数の可溶性陽極に電流が供給されることを防止することができる。このように、各可溶性陽極に独立して電流を供給することにより、標準電極電位が貴な金属と、標準電極電位が卑な金属を任意の割合でめっき液中に溶出させることが可能となる。
本実施の形態により、合金を構成する金属材料M、Nそれぞれの供給を全て可溶性陽極にて行うことが可能となる。合金めっき皮膜生成に消費された金属イオンは可溶性陽極の溶出により補われ、化合物の溶液として補給せずともめっき液中の金属イオン濃度はほぼ一定に保たれるため、めっき液管理は格段に容易になる。また、本発明によれば、一つのめっき槽1内において、両方の金属イオンを供給することができるため、めっき装置を極めて簡素に構成することができる。よって、本発明によれば、合金めっきに係る装置コストおよびランニングコストを大幅に削減することができる。
Here, the rectifiers a1 and a2 are rectifiers with control poles, and can supply a current having an arbitrary waveform to the
Using the above plating apparatus, when performing alloy plating, by controlling so that the current supplied to each soluble anode does not overlap at the same time, it is possible to prevent the current from being supplied to a plurality of soluble anodes simultaneously Can do. As described above, by independently supplying a current to each soluble anode, it becomes possible to elute a metal having a standard electrode potential noble and a metal having a standard electrode potential base in an arbitrary ratio in the plating solution. .
According to the present embodiment, it becomes possible to supply all of the metal materials M and N constituting the alloy by the soluble anode. The metal ions consumed to form the alloy plating film are compensated by elution of the soluble anode, and the metal ion concentration in the plating solution can be kept almost constant without replenishing it as a compound solution. become. Further, according to the present invention, both metal ions can be supplied in one
図2は、図1に示した第1の実施の形態のめっき装置に対する電流供給の一例を示す電流プロファイルである。同図に示されるように、可溶性陽極4および可溶性陽極5それぞれに電流が供給される時間が重複しないように整流器a1、a2が制御されており、かつ、可溶性陽極4と可溶性陽極5にはそれぞれ貴な金属Mと卑な金属Nとの組成比に従った時間幅の電流が供給されている。
図2に示した例では矩形波を各陽極に印加していたが、可溶性陽極4および可溶性陽極5に供給する電流プロファイルは矩形波に限らず任意の曲線で表される波形に変更してもよい。また、供給する電流は必ずしも1方向のみに流れる必要はなく、一時的にマイナス方向に流れる場合があってもよい。また、本実施の形態においては、それぞれの可溶性陽極に供給する電流が時間的に重なることがないようにすることが基本であるが、若干の時間両方の電極へ同時に電流の供給が行われることを排除するものではない。この場合に、複数の電極に同時に電流が供給されている時間の合計が、一の電極にのみ電流を供給している時間の合計の1/10以下とすることが望ましい。また、電流供給の切り換えは同期して行うことが基本であるが、若干の時間いずれの陽極に対しても電流が供給されることがないように制御してもよい。
FIG. 2 is a current profile showing an example of current supply to the plating apparatus of the first embodiment shown in FIG. As shown in the figure, the rectifiers a1 and a2 are controlled so that the time during which current is supplied to each of the
In the example shown in FIG. 2, a rectangular wave is applied to each anode. However, the current profile supplied to the
図3は、本発明の第2の実施の形態の二元合金めっき装置の概略構成図である。図3において、図1に示した第1の実施の形態の装置と同等の部分には同一の参照記号が付せられているので、重複する説明は省略する。本実施の形態においては、陰極3と可溶性陽極4との間には電源b1とスイッチs1が、また陰極3と可溶性陽極5との間には電源b2とスイッチs2が接続されている。ここで、スイッチs1とs2とは相補的に動作する。従って、可溶性陽極4と可溶性陽極5に供給される電流のプロファイルは図2に示す通りである。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a binary alloy plating apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same reference numerals are given to the same parts as those in the apparatus of the first embodiment shown in FIG. In the present embodiment, a power source b1 and a switch s1 are connected between the
図4は、本発明の第3の実施の形態の二元合金めっき装置の概略構成図である。図4において、図1に示した第1の実施の形態の装置と同等の部分には同一の参照記号が付せられているので、重複する説明は省略する。本実施の形態においては、陰極3と可溶性陽極4および可溶性陽極5との間には電源b1とスイッチs3が共通に接続されている。ここで、スイッチs3の可動接点は可溶性陽極4と可溶性陽極5とのいずれかに選択的に接続されるように構成されている。従って、可溶性陽極4と可溶性陽極5に供給される電流のプロファイルは図2に示す通りである。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a binary alloy plating apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the parts equivalent to those of the apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1, and the duplicate description is omitted. In the present embodiment, a power source b1 and a switch s3 are connected in common between the
図5は、本発明の第4の実施の形態の二元合金めっき装置の概略構成図である。図5において、図1に示した第1の実施の形態の装置と同等の部分には同一の参照記号が付せられているので、重複する説明は省略する。本実施の形態においては、陰極3と可溶性陽極4との間には電源b1とスイッチs1が、また陰極3と可溶性陽極5との間には電源b1とスイッチs2が接続されている。すなわち、電源b1は、可溶性陽極4と可溶性陽極5の両方に共通に接続されている。ここで、スイッチs1とs2とは相補的に動作する。従って、可溶性陽極4と可溶性陽極5に供給される電流のプロファイルは図2に示す通りである。
図3〜図5に示される実施の形態では、陰極3−陽極4、5間の電流の供給は直流電源によって行っていたが、これを整流器に置き換えてもよい。この場合、必ずしも制御極付きの整流器を用いなくてもよい。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a binary alloy plating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same reference numerals are given to the same parts as those of the apparatus of the first embodiment shown in FIG. In the present embodiment, a power source b1 and a switch s1 are connected between the
In the embodiment shown in FIG. 3 to FIG. 5, the current supply between the
図6は、本発明の第5の実施の形態のめっき装置の概略構成図であって、本実施の形態は、三元合金のめっき装置に係る。ここで、三元合金は金属M、R、Nにより構成されており、この内Mが標準電極電位が最も貴な金属であり、Nが標準電極電位が最も卑な金属である。そして、RはMより卑でNより貴な金属である。めっき槽1内には、金属M、R、Nのイオンを含むめっき液2が満たされており、めっき液2の中には、被めっき材からなる陰極3、合金を構成する金属のうち標準電極電位が最も貴な金属Mの純物質からなる可溶性陽極4、合金を構成する金属のうち標準電極電位が最も卑な金属Nの純物質からなる可溶性陽極5、および、合金を構成する金属のうち標準電極電位がMより卑でNより貴の金属Rの純物質からなる可溶性陽極6が浸漬されている。陰極3と可溶性陽極4、陰極3と可溶性陽極5、および、陰極3と可溶性陽極6の間にはそれぞれ整流器a1、a2、a3が配置されている。
FIG. 6: is a schematic block diagram of the plating apparatus of the 5th Embodiment of this invention, Comprising: This Embodiment concerns on the plating apparatus of a ternary alloy. Here, the ternary alloy is composed of metals M, R, and N, where M is the metal having the highest standard electrode potential and N is the metal having the lowest standard electrode potential. R is a metal that is less basic than M and noble than N. The
ここで、整流器a1、a2およびa3は、制御極付き整流器であって、それぞれの可溶性陽極4、5および6に対して任意の波形の電流を供給することが可能となっている。そして、それぞれの可溶性陽極に対し、目的とする合金の組成に対応した積算電流値で電流を供給するために、電流値および通電時間を任意に制御することが可能である。また、各整流器a1〜a3は、互いに同期を取りながら各可溶性陽極に電流を供給することができるものである。
Here, the rectifiers a1, a2 and a3 are rectifiers with control poles, and can supply a current having an arbitrary waveform to the respective
図7は、図6に示した第5の実施の形態のめっき装置に対する電流供給の一例を示す電流プロファイルである。同図に示されるように、可溶性陽極4、可溶性陽極5および可溶性陽極6それぞれに電流が供給される時間が重複しないように整流器a1、a2、a3が制御されており、かつ、可溶性陽極4と可溶性陽極5と可溶性陽極6にはそれぞれ金属Mと金属Nと金属Rとの組成比に従った時間幅の電流が供給されている。
図7に示した例では矩形波を各陽極に印加していたが、可溶性陽極4ないし可溶性陽極6に供給する電流プロファイルは矩形波に限らず任意の曲線で表される波形に変更してもよい。また、供給する電流は必ずしも1方向のみに流れる必要はなく、一時的にマイナス方向に流れる場合があってもよい。また、本実施の形態においては、それぞれの可溶性陽極に供給する電流が時間的に重なることがないようにすることが基本であるが、若干の時間両方の電極へ同時に電流の供給が行われることを排除するものではない。この場合に、複数の電極に同時に電流が供給されている時間の合計が、一の電極にのみ電流を供給している時間の合計の1/10以下とすることが望ましい。また、電流供給の切り換えは同期して行うことが基本であるが、若干の時間いずれの陽極に対しても電流が供給されることがないように制御してもよい。
FIG. 7 is a current profile showing an example of current supply to the plating apparatus of the fifth embodiment shown in FIG. As shown in the figure, the rectifiers a1, a2, and a3 are controlled so that the time for supplying current to the
In the example shown in FIG. 7, a rectangular wave is applied to each anode. However, the current profile supplied to the
図8は、本発明の合金めっき方法の他の一例を示す電流プロファイルである。この電流供給形態では、標準電極電位が卑な金属Nの可溶性陽極表面に標準電極電位が貴な金属Mが置換析出するのを抑えるため、標準電極電位が卑な金属Nからなる可溶性陽極5にはめっきのための電流供給を行っていない時にも微弱な電流を供給する。そして、可溶性陽極4への電流の供給が行われないときに可溶性陽極5へのめっきのための電流の供給が行われる。図8に示される電流プロファイルは、例えば図1に示されるめっき装置において、整流器a2と並列に微弱電流を流す直流電源を接続することによって実現が可能である。
FIG. 8 is a current profile showing another example of the alloy plating method of the present invention. In this current supply mode, in order to suppress the displacement and deposition of the metal M having the standard electrode potential noble on the surface of the soluble anode of the metal N having the standard electrode potential, the
図9は、本発明の第6の実施の形態の二元合金めっき装置の概略構成図である。本実施の形態のめっき装置は、図8に示される電流プロファイルを実現するための、上述した第1の実施の形態の変更例とは異なる構成の装置である。図9において、図1に示した第1の実施の形態の装置と同等の部分には同一の参照記号が付せられているので、重複する説明は省略する。本実施の形態においては、陰極3と可溶性陽極4との間には電源b1とスイッチs1が接続されている。そして、陰極3と可溶性陽極5との間には、電源b2とスイッチs2との直列回路と微弱電流を供給するための電源b3とが並列に接続されている。ここで、スイッチs1とs2とは相補的に動作する。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a binary alloy plating apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. The plating apparatus of the present embodiment is an apparatus having a configuration different from that of the above-described modification of the first embodiment for realizing the current profile shown in FIG. In FIG. 9, the same reference numerals are given to the same parts as those of the apparatus of the first embodiment shown in FIG. In the present embodiment, a power source b1 and a switch s1 are connected between the
図10は、本発明の第7の実施の形態の二元合金めっき装置の概略構成図である。本実施の形態のめっき装置は、図8に示される電流プロファイルを実現するための別の構成の装置である。図10において、図1に示した第1の実施の形態の装置と同等の部分には同一の参照記号が付せられているので、重複する説明は省略する。本実施の形態においては、陰極3と可溶性陽極4との間には電源b1とスイッチs1が接続されている。そして、陰極3と可溶性陽極5との間には、電源b2と、スイッチs2と抵抗Rとからなる並列回路と、の直列回路が接続されている。ここで、抵抗Rの回路は、可溶性陽極5に常時微弱電流を供給するためのものである。また、スイッチs1とスイッチs2とは相補的に動作する。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a binary alloy plating apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. The plating apparatus of the present embodiment is an apparatus having another configuration for realizing the current profile shown in FIG. In FIG. 10, the same reference numerals are given to the same parts as those of the apparatus of the first embodiment shown in FIG. In the present embodiment, a power source b1 and a switch s1 are connected between the
図11は、本発明の第8の実施の形態の二元合金めっき装置の概略構成図である。本実施の形態のめっき装置は、図8に示される電流プロファイルを実現するための更に別の構成の装置である。図11において、図1に示した第1の実施の形態の装置と同等の部分には同一の参照記号が付せられているので、重複する説明は省略する。本実施の形態においては、陰極3には、電源b1の負極側が接続されている。そして、電源b1の正極側と可溶性陽極4との間にはスイッチs1が接続されている。また、電源b1の正極側と可溶性陽極5との間には、スイッチs2と抵抗Rとからなる並列回路が接続されている。ここで、抵抗Rの回路は、可溶性陽極5に常時微弱電流を供給するためのものである。また、スイッチs1とスイッチs2とは相補的に動作する。
図9〜図11に示される実施の形態では、陰極3−陽極4、5間の電流の供給は直流電源によって行っていたが、これを整流器に置き換えてもよい。この場合、必ずしも制御極付きの整流器を用いなくてもよい。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a binary alloy plating apparatus according to an eighth embodiment of the present invention. The plating apparatus of the present embodiment is an apparatus having still another configuration for realizing the current profile shown in FIG. In FIG. 11, the same reference numerals are given to the same parts as those of the apparatus of the first embodiment shown in FIG. In the present embodiment, the negative electrode side of the power supply b1 is connected to the
In the embodiment shown in FIG. 9 to FIG. 11, the current supply between the
図12は、本発明の第9の実施の形態の二元合金めっき装置の概略構成図である。図12において、図1に示した第1の実施の形態の装置と同等の部分には同一の参照記号が付せられているので、重複する説明は省略する。
被めっき物が半導体リードフレームのように表裏がありしかも比較的面積が広い場合、可溶性陽極4および可溶性陽極5が1個ずつの第1の実施の形態のめっき装置では、均一の合金組成を実現することが困難になる。本実施の形態は、これに対処したものであって、貴な金属用の可溶性陽極および卑な金属用の可溶性陽極を、それぞれ可溶性陽極41〜46および可溶性陽極51〜56の6個ずつの陽極に分割し、それらを交互に配置しかつ陰極3を中心としてこれを取り囲むように陽極群を配置さする。このように構成することにより、被めっき物の部位による合金めっきの品質のばらつきを抑えることができる。なお、本実施の形態において可溶性陽極の分割数や形状などは、被めっき物の形状等に応じて適宜変更できるものである。また、可溶性陽極の供給方式も適宜に変更できるものである。例えば、チタンケースにボール状の可溶性陽極を入れ、ケース側に整流器を接続することにより間接的に陽極に電流を供給するようにしてもよい。この点は、他の実施の形態についても同様である。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a binary alloy plating apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. In FIG. 12, the same reference symbols are given to the same parts as those of the apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1, and the duplicate description is omitted.
When the object to be plated is front and back like a semiconductor lead frame and has a relatively large area, the plating apparatus of the first embodiment having one
図13は、本発明の第10の実施の形態の二元合金めっき装置の概略構成図である。図13において、図12に示した第9の実施の形態の装置と同等の部分には同一の参照記号が付せられているので、重複する説明は省略する。
合金を構成するそれぞれの金属からなる陽極に交互に電流を印加する場合、電気が流れていない側(電気回路的に浮いている電極)には電流が流れている側から溶出した金属が析出してしまう場合がある(すなわち、陽極間で電流が流れてしまう)。連続的にこの現象が続くと、本来純物質からなるはずの陽極が2種の金属の合金と同じような状態となり、液中の金属濃度を安定に保つことができなくなる。この対策として、本実施の形態のめっき装置では、合金を構成するそれぞれの金属からなる可溶性陽極41〜46および可溶性陽極51〜56の間にそれぞれ絶縁壁7を配置し、陽極同士の間で電流が流れ別の金属が析出するのを防止する。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a binary alloy plating apparatus according to the tenth embodiment of the present invention. In FIG. 13, the same reference numerals are given to the same parts as those in the apparatus of the ninth embodiment shown in FIG.
When an electric current is applied alternately to the anode made of each metal constituting the alloy, the metal eluted from the side where the current flows is deposited on the side where the electricity does not flow (the electrode floating in the electric circuit). (That is, current flows between the anodes). If this phenomenon continues continuously, the anode, which should be made of a pure substance, will be in the same state as an alloy of two kinds of metals, and the metal concentration in the liquid cannot be kept stable. As a countermeasure, in the plating apparatus of the present embodiment, insulating
図14は、本発明の第11の実施の形態の二元合金めっき装置の概略構成図である。図14において、図13に示した第10の実施の形態の装置と同等の部分には同一の参照記号が付せられているので、重複する説明は省略する。
図14に示されるように、本実施の形態においては、陰極3と可溶性陽極41〜46との間には電源b1とスイッチs1が、また陰極3と可溶性陽極51〜56との間には電源b2とスイッチs2が接続されている。可溶性陽極を構成する2種の金属の標準電極電位差が大きい場合、標準電極電位が貴な金属側にはより高い電圧を印加することが望ましい。そこで、本実施の形態では、貴な金属の可溶性陽極41〜46に電流を供給する電源b1の電源電圧の方が、卑な金属の可溶性陽極51〜56に電流を供給する電源b2の電源電圧より高く設定されている。スイッチs1とs2とは相補的に動作させてもよい。また、両方のスイッチを閉成させておくこともできる。更には、一方のスイッチのみを開・閉動作させるようにしてもよい(他方のスイッチは連続閉成)。
スイッチs1を常時閉成させるように動作させる場合、貴な金属の可溶性陽極41〜46と卑な金属の可溶性陽極51〜56とを同一の配置構成とすると、所望の組成比の合金が得られない可能性がある。この点に対処には、可溶性陽極41〜46−陰極間の抵抗を可溶性陽極51〜56−陰極間のそれより高くして電流を調整するようにすればよい。具体的方策としては、下記の(a)、(b)のいずれかあるいは両方の手段を講じることが考えられる。
(a)図14に示されるように、可溶性陽極41〜46を囲むように絶縁壁を設ける。
(b)可溶性陽極41〜46の形状や分割個数を可溶性陽極51〜56のそれとは異ならせる。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a binary alloy plating apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention. In FIG. 14, the same reference numerals are given to the same parts as those of the apparatus of the tenth embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 14, in this embodiment, a power source b1 and a switch s1 are provided between the
When the switch s1 is operated so as to be normally closed, if the noble metal
(A) As shown in FIG. 14, an insulating wall is provided so as to surround the
(B) The shape and the number of divisions of the
1 めっき槽
2 めっき液
3 被めっき物からなる陰極
4、41〜46 標準電極電位が貴な金属Mからなる可溶性陽極
5、51〜56 標準電極電位が卑な金属Nからなる可溶性陽極
6 標準電極電位が中間的な金属Rからなる可溶性陽極
7 絶縁壁
a1〜a3 整流器
b1〜b3 電源
s1〜s3 スイッチ
DESCRIPTION OF
a1-a3 rectifier b1-b3 power supply s1-s3 switch
Claims (16)
16. The alloy plating apparatus according to claim 8, wherein a soluble solid anode divided into a plurality of parts is disposed so as to surround the cathode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005076356A JP4725145B2 (en) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | Alloy plating method and alloy plating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005076356A JP4725145B2 (en) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | Alloy plating method and alloy plating apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006257492A true JP2006257492A (en) | 2006-09-28 |
JP4725145B2 JP4725145B2 (en) | 2011-07-13 |
Family
ID=37097073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005076356A Expired - Fee Related JP4725145B2 (en) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | Alloy plating method and alloy plating apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4725145B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080179192A1 (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | International Business Machines Corporation | Multi-anode system for uniform plating of alloys |
CN104975332A (en) * | 2015-07-30 | 2015-10-14 | 江苏金曼科技有限责任公司 | Method for adjusting ion concentration of plating solution |
KR20160009684A (en) * | 2013-05-20 | 2016-01-26 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Electrolytic treatment method and electrolytic treatment device |
US10961637B2 (en) * | 2017-09-28 | 2021-03-30 | Atotech Deutschland Gmbh | Method for electrolytically depositing a zinc nickel alloy layer on at least a substrate to be treated |
CN114808084A (en) * | 2021-01-29 | 2022-07-29 | 泰科电子(上海)有限公司 | Electroplating device and electroplating system |
CN114808057A (en) * | 2021-01-29 | 2022-07-29 | 泰科电子(上海)有限公司 | Electroplating device and electroplating system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61194196A (en) * | 1985-02-22 | 1986-08-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Electroplating method of tin-lead alloy |
JPH0987885A (en) * | 1995-07-19 | 1997-03-31 | Yuken Kogyo Kk | Electroplated ternary zinc alloy and its method |
JPH1060683A (en) * | 1996-08-22 | 1998-03-03 | Yuken Kogyo Kk | Electroplating with ternary system zinc alloy, and its method |
JPH11209900A (en) * | 1998-01-23 | 1999-08-03 | Ebara Corp | Alloy plating device |
JP2003328181A (en) * | 2002-03-06 | 2003-11-19 | Tdk Corp | Electrodeposited magnetic thin film, production method thereof, electrodeposition bath used therefor and thin film magnetic head |
JP2004204308A (en) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Nec Semiconductors Kyushu Ltd | Lead-free tin alloy plating method |
-
2005
- 2005-03-17 JP JP2005076356A patent/JP4725145B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61194196A (en) * | 1985-02-22 | 1986-08-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Electroplating method of tin-lead alloy |
JPH0987885A (en) * | 1995-07-19 | 1997-03-31 | Yuken Kogyo Kk | Electroplated ternary zinc alloy and its method |
JPH1060683A (en) * | 1996-08-22 | 1998-03-03 | Yuken Kogyo Kk | Electroplating with ternary system zinc alloy, and its method |
JPH11209900A (en) * | 1998-01-23 | 1999-08-03 | Ebara Corp | Alloy plating device |
JP2003328181A (en) * | 2002-03-06 | 2003-11-19 | Tdk Corp | Electrodeposited magnetic thin film, production method thereof, electrodeposition bath used therefor and thin film magnetic head |
JP2004204308A (en) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Nec Semiconductors Kyushu Ltd | Lead-free tin alloy plating method |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080179192A1 (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | International Business Machines Corporation | Multi-anode system for uniform plating of alloys |
US8177945B2 (en) * | 2007-01-26 | 2012-05-15 | International Business Machines Corporation | Multi-anode system for uniform plating of alloys |
US20120325667A1 (en) * | 2007-01-26 | 2012-12-27 | International Business Machines Corporation | Multi-anode system for uniform plating of alloys |
US8551303B2 (en) | 2007-01-26 | 2013-10-08 | International Business Machines Corporation | Multi-anode system for uniform plating of alloys |
US8623194B2 (en) | 2007-01-26 | 2014-01-07 | International Business Machines Corporation | Multi-anode system for uniform plating of alloys |
KR20160009684A (en) * | 2013-05-20 | 2016-01-26 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Electrolytic treatment method and electrolytic treatment device |
KR102217899B1 (en) | 2013-05-20 | 2021-02-18 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Electrolytic treatment method and electrolytic treatment device |
CN104975332A (en) * | 2015-07-30 | 2015-10-14 | 江苏金曼科技有限责任公司 | Method for adjusting ion concentration of plating solution |
US10961637B2 (en) * | 2017-09-28 | 2021-03-30 | Atotech Deutschland Gmbh | Method for electrolytically depositing a zinc nickel alloy layer on at least a substrate to be treated |
CN114808084A (en) * | 2021-01-29 | 2022-07-29 | 泰科电子(上海)有限公司 | Electroplating device and electroplating system |
CN114808057A (en) * | 2021-01-29 | 2022-07-29 | 泰科电子(上海)有限公司 | Electroplating device and electroplating system |
US11807953B2 (en) | 2021-01-29 | 2023-11-07 | Tyco Electronics (Shanghai) Co., Ltd. | Electroplating device and electroplating system |
CN114808057B (en) * | 2021-01-29 | 2024-06-21 | 泰科电子(上海)有限公司 | Electroplating device and electroplating system |
CN114808084B (en) * | 2021-01-29 | 2024-07-02 | 泰科电子(上海)有限公司 | Electroplating device and electroplating system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4725145B2 (en) | 2011-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4725145B2 (en) | Alloy plating method and alloy plating apparatus | |
JP2943551B2 (en) | Plating method and apparatus | |
US6482298B1 (en) | Apparatus for electroplating alloy films | |
TW201712164A (en) | Protecting anodes from passivation in alloy plating systems | |
Yoo et al. | Influence of electrochemical properties on electrochemical migration of SnPb and SnBi solders | |
US7943032B2 (en) | Anode used for electroplating | |
JP2006307344A (en) | Electroplating bath | |
DE102012024758B4 (en) | Device and method for electrolytically coating an object and their use | |
US5173170A (en) | Process for electroplating metals | |
Ma et al. | Study of electrochemical migration based transport kinetics of metal ions in Sn-9Zn alloy | |
KR100558129B1 (en) | Method and apparatus for regulating the concentration of substances in electrolytes | |
JP2017008404A (en) | Plating device and plating method | |
JP2010065255A (en) | Alloy plating method and alloy plating apparatus | |
CN101187052A (en) | Plating device | |
JPH05331696A (en) | Iron-based electroplating method | |
JPH11209900A (en) | Alloy plating device | |
JP4242248B2 (en) | Tin plating method using insoluble anode | |
TWM299168U (en) | Insolubility anode structure | |
JPH07150397A (en) | Power feeder for electroplating | |
KR100374144B1 (en) | Method for plating leadframe | |
JPH04284691A (en) | Electrically plating method for printed circuit board | |
JP2008255409A (en) | Electrolysis apparats | |
JP2003105581A (en) | Method and apparatus for electrolytic deposition of tin alloy | |
Wei et al. | Effects of thiourea and gelatin on the electrodeposition of Sn-Ag solder alloy | |
JP2008169412A (en) | Method for adjusting concentration of metal ion, device for adjusting concentration of metal ion, and plating method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070813 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100802 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100810 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101008 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101101 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110111 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110215 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110315 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110328 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140422 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |