JP2987661B2 - めっき装置およびこれを用いためっき方法 - Google Patents

めっき装置およびこれを用いためっき方法

Info

Publication number
JP2987661B2
JP2987661B2 JP2855292A JP2855292A JP2987661B2 JP 2987661 B2 JP2987661 B2 JP 2987661B2 JP 2855292 A JP2855292 A JP 2855292A JP 2855292 A JP2855292 A JP 2855292A JP 2987661 B2 JP2987661 B2 JP 2987661B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plating
temperature
concentration
conductor
plating solution
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2855292A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05226542A (ja
Inventor
烈 山川
俊也 松原
昌英 京
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MITSUI HAITETSUKU KK
Original Assignee
MITSUI HAITETSUKU KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MITSUI HAITETSUKU KK filed Critical MITSUI HAITETSUKU KK
Priority to JP2855292A priority Critical patent/JP2987661B2/ja
Publication of JPH05226542A publication Critical patent/JPH05226542A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2987661B2 publication Critical patent/JP2987661B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、めっき装置およびこれ
を用いためっき方法に係り、特に、ファジィ理論を用い
て直流による電解めっきを制御する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】IC,LSIなどの半導体装置用リ−ド
フレ−ムは、ダイボンディングやワイヤボンディングを
良好に行うために、インナーリードの先端部分あるいは
半導体素子あるいは半導体素子搭載部に金または銀等の
貴金属めっきが施されている。リードフレームのめっき
に際しては、形成されるめっき層の品質の向上のため
に、下地材料の表面を洗浄し、活性化する必要がある。
このため、めっき装置は脱脂槽、酸洗槽、水洗槽等の前
処理槽と、めっき槽との複数の槽からなり、帯状あるい
は短尺状のリードフレームが順次搬送されて、所望のめ
っきがなされるようになっている。
【0003】所望のめっき層を形成するためには、温
度、電流値、めっき時間、めっき液濃度、めっき厚、め
っき面積等の様々な条件を考慮して、条件を設定する必
要がある。そしてめっき液濃度などこのような条件は、
めっきの進行に伴い変化するため、従来は、所定の時間
毎にめっき液濃度等を監視し、さらにめっき後のリード
フレームのめっき状態を検査したり分析したりしなが
ら、電流値やめっき液濃度を最適値に調整しなければな
らず、長時間の無人運転は不可能であり諸条件の設定変
更のある場合には新しい最適条件の設定に相当の時間を
費やさねばならないという問題があった。
【0004】特に、放電手段として直流を用いた直流め
っき法は、めっきが進行するにつれて、めっきすべき導
体のまわりに水素イオン等が付着し、めっき層が形成さ
れにくくなり、そのまま同じ条件ではめっき厚さが大き
く変化しまためっき層の品質が悪く、品種によっては実
用に供し得る程度のものを得ることも不可能な状態であ
った。めっき液の温度や濃度をはじめ、めっき電流等を
逐次めっき液の状態に応じて制御することも考えれられ
ているが、いずれも多大な労力を必要とし、実際には不
可能であった。
【0005】また、装置の小形化、薄型化、高集積化が
進み、これに用いられるリードフレームについてもリー
ド幅、リード間隔、板厚ともに小さくなる一方、用途に
応じて、異なる品種のリードフレーム設計がなされ、い
わゆる少量多品種の時代に入ってきており、めっきに際
してもその製品に応じた条件設定が必要となる。このた
め、品種が変わるごとに新しい条件設定をしなければな
らず、制御に多大な労力が必要であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように従来は、め
っきを制御するに際し、所定の時間毎にめっき液濃度等
を監視し、さらにめっき後のリードフレームのめっき状
態を検査したり分析したりしながら、電流値やめっき液
濃度等を調整しなければならず、長時間の無人運転は不
可能であり、また諸条件の設定変更のある場合には新し
い最適条件の設定に相当の時間を費やさねばならないと
いう問題があった。
【0007】特に直流電源をめっき電源として用いた場
合は、めっきが進行するにつれてめっき時間が大きく変
化しまた品質が悪くなりそのままの条件では実用上不可
能であった。
【0008】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、温度等の諸条件が変化しても安定した品質を得るこ
とができ、長時間の無人運転が可能な直流電源を用いた
めっき装置およびめっき方法を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、金属イオンを含むめっき液
を導体表面に供給する手段と、該めっき液と該導体との
間に直流電流を供給する直流電源とを具備し、前記導体
表面上に金属めっき層を形成するめっき装置において、
前記めっき液の温度を検出する温度検出手段と、前記め
っき液の濃度を検出する濃度検出手段と、実験により測
定した良品域から近似式を求め、該近似式を温度および
濃度の2つの条件で分割して予め作成しておいた制御ル
ールに、前記温度検出手段が検出した温度および前記濃
度検出手段が検出した濃度をあてはめて、ファジイ推論
により前記直流電流の最適値を推論する推論手段と、前
記推論手段が推論した最適値に基づいて、前記直流電源
を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【0010】また、請求項2記載の発明は、金属イオン
を含むめっき液を導体表面に供給するとともに、該めっ
き液と該導体との間に直流電流を供給して、前記導体表
面上に金属めっき層を形成するめっき方法において、前
記金属めっき層の形成を開始する前に、実験により測定
した良品域から近似式を求め、該近似式を温度および濃
度の2つの条件で分割して、制御ルールを予め作成して
おく工程と、前記金属めっき層を形成する際に、前記め
っき液の温度および濃度を検出する工程と、前記検出し
た温度および濃度を前記予め作成しておいた制御ルール
にあてはめて、ファジイ推論により前記直流電流の最適
値を推論する工程とを具備し、前記直流電流の供給は、
前記推論した最適値に基づいて行うことを特徴とする。
【0011】
【作用】上記構成によれば、ファジイ推論を用いて最適
電流値、最適温度などの諸条件を算出し、これをめっき
装置にフィードバックするようにしているため、めっき
時間、めっき電流、めっき面積、めっき厚を設定するだ
けで、温度やめっき液濃度が変化しても終始安定した品
質を得ることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ詳細に説明する。
【0013】本発明実施例の方法で用いられるめっき装
置は、図1にブロック図を示すように、めっき槽1と、
このめっき槽1の液温を検出する液温検出器2と、めっ
き槽1のめっき液を加熱するヒータ3と、めっき液の銀
イオン濃度を検出する濃度検出器4と、めっき電流を供
給するめっき用電源5と、めっき液の液温、めっき時
間、めっき電流等の所望のめっきをおこなうのに必要な
諸条件を入力し、これにもとづいてめっき装置を起動
し、さらに経時的に変化するめっき液の状態を監視し、
該めっき液の状態に応じて、ファジィ推論により、めっ
き液の液温、めっき時間、めっき電流等の最適条件を算
出し、これら条件をめっき装置にフィードバックするフ
ァジィ演算装置6を具備したことを特徴とするもので、
図2に示すようなリードフレームに銀めっき層Mを形成
する。11はダイパッド、12はインナーリード、13
はサポートバー、14はアウターリード、15,16は
サイドバーである。
【0014】また、図3にこのめっき装置のフローチャ
ートを示す。
【0015】ここでファジィ演算装置6は、めっき面積
S(cm2 )と、温度初期値T(℃)と、めっき厚d(μ
m )と、濃度初期値C(g/l)と、めっき時間t(s
ec)と、めっき電流Iとからなる入力データから、電
流値と温度との最適諸条件を出力するようになってい
る。
【0016】駆動に先立ち、まず実験により良品域を測
定しておきこのグラフから、代表となる4ポイントの良
品値(良品域の上限と下限の中間値)をとり、連立方程
式により係数を算出し近似式を算出する。
【0017】そして温度、濃度の2つの条件によって8
分割し、図4にルールを示すように各部分で最も近いも
のをあてはめる。あてはまらないときは式に重みをつけ
て新しい式を作る。入力に際しては、各ルールの前件部
の重みの最小値をとり、後件部の各式の値に掛け算す
る。そして、8つのルールの後件部の値の和を前件部の
重みの和で割り推論値とする。
【0018】まず、めっき厚さdとめっき面積sと当該
金属の密度とを乗じてめっき金属の重量Wを算出する
(ステップ100)。
【0019】これらの値とめっき時間tm とから、ファ
ラデーの法則により必要電流値Iを算出する(I=W*
F/(tm *eq))(ステップ102) ついで最適電流値算出ブロック001に温度、濃度の初
期値を入力し、第1回目の推論値I0 を算出する。
【0020】例えば、T=60.9℃、濃度C=66g
/lが入力されたとする。このとき適合ルールは(3)
(4)(6)(7)であり、温度と濃度のメンバーシッ
プ関数は図5(a) および(b) に示すごとくであり、また
図6に確率分布図を示すように、これらの図から各ルー
ルの小さい方をとると、 (3)T:0.94 C:0.2 →0.2 (4)T:0.94 C:0.8 →0.8 (6)T:0.06 C:0.2 →0.06 (7)T:0.06 C:0.8 →0.06 となり、 IL =(135×6 +90×20+140 ×6 +90×80) /112 =95A/dm2M =(210×20+190 ×80+180 ×6 +160 ×6)/112 =191 A/dm2 となる。
【0021】また、T=50℃、濃度C=69g/lが
入力されたとする。このとき適合ルールは(1)(2)
(3)(4)であり、温度と濃度のメンバーシップ関数
は図7(a) および(b) に示すごとくである。また図8に
確率分布図を示すように、これらの図から各ルールの小
さい方をとると、 (1)T:0.67 C:0.8 →0.67 (2)T:0.67 C:0.2 →0.2 (3)T:0.34 C:0.8 →0.34 (4)T:0.34 C:0.2 →0.2 となり、 IL =(55 ×67+60×20+90×34+90×20) /141 =69A/dm2 M =(120×67+110 ×20+210 ×34+190 ×2 ) /141 =150 A/dm2 となる。
【0022】さらにまた、T=69℃、濃度C=62g
/lが入力されたとする。このとき適合ルールは(4)
(5)(7)(8)であり、温度と濃度のメンバーシッ
プ関数は図9(a) および(b) に示すごとくであり、また
図10に確率分布図を示すように、これらの図から各ル
ールの小さい方をとると、 (4)T:0.4 C:0.4 →0.4 (5)T:0.4 C:0.6 →0.4 (7)T:0.59 C:0.4 →0.4 (8)T:0.59 C:0.6 →0.59 となり、 IL =(90 ×40+100 ×40+135 ×40+130 ×59) /10.15 =119 A/dm2 M =(190×40 +150 ×40+160 ×40+150 ×59) /179 =161 A/dm2 となる。
【0023】この最適電流値算出ブロック001で算出
された最適電流値I0 が装置の最大電流値よりも小さい
か否かを判断し(ステップ103)、小さくないときは
アラームを発生し装置を停止させる(ステップ10
4)。一方、小さいときはさらにファラデーの法則によ
り算出された前記必要電流値Iがこの最適電流値I0
りも小さいか否かを判断し(ステップ105)、Tm
初期値Tm からΔTm だけ減じた値とする(ステップ1
06)。
【0024】一方前記必要電流値Iがこの最適電流値I
0 よりも小さくないときはさらにこの大小関係をみて
(ステップ107)、必要電流値Iがこの最適電流値I
0 よりも大きいときは、Tm を初期値Tm からΔTm
け付加した値とする(ステップ108)。
【0025】このようにして、ステップ102に戻りつ
つtm を増減していき、さらに、ステップ107におい
て前記必要電流値Iがこの最適電流値I0 に等しくなっ
たときこの値をめっき電流値とするとともにこのTm
めっき浴の液温としてめっきを行う。
【0026】このようにして形成された銀めっき層表面
は極めて平滑で、膜質の良好なめっき層となっている。
【0027】このようにして形成されたリ―ドフレ―ム
は、ダイパッド11上に半導体チップを接続し、ワイヤ
ボンディング工程を経て樹脂封止を行い、サイドバー1
5,16を切除し、面実装用にアウターリードを折り曲
げ、実装用基板の配線パターン上に位置決めを行い、実
装用基板側を加熱することにより固着される。
【0028】なお、めっき槽002の濃度は1回のめっ
き毎に使用される重量を単位時間毎に差し引いた値とし
て更新する。なお、濃度検出器を用いてその都度測定す
るようにしてもよい。
【0029】このようにして装置に最適となるようにこ
れらめっき用電源およびヒータの出力が制御され、無人
で膜厚が一定かつ高品質のめっきを得ることができる。
【0030】また条件が変わる場合にもそのまま演算が
なされるため、無人でかつ短時間で条件設定を行うこと
ができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ファジイ推論を用いて最適電流値、最適温度などの
諸条件を算出し、これをめっき装置にフィードバックす
るようにしているため、めっき時間、電流、めっき面
積、めっき厚を設定するだけで、温度やめっき液濃度が
変化しても安定した品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のめっき装置のブロック図
【図2】本発明実施例の装置で得られるリードフレーム
を示す図
【図3】本発明実施例のめっき装置の動作を示すフロー
チャート図
【図4】本発明実施例で用いられるルールの一例を示す
【図5】本発明実施例で用いられるメンバーシップ関数
の一例を示す図
【図6】同確率分布図
【図7】本発明実施例で用いられるメンバーシップ関数
の一例を示す図
【図8】同確率分布図
【図9】本発明実施例で用いられるメンバーシップ関数
の一例を示す図
【図10】同確率分布図
【符号の説明】
001 最適電流値算出ブロック 002 めっき槽 003 めっき電源
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−210988(JP,A) 菅野道夫「ファジイ制御」(昭63−5 −30)日刊工業新聞社 p.74−90 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 23/50 C25D 21/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属イオンを含むめっき液を導体表面に
    供給する手段と、該めっき液と該導体との間に直流電流
    を供給する直流電源とを具備し、前記導体表面上に金属
    めっき層を形成するめっき装置において、 前記めっき液の温度を検出する温度検出手段と、 前記めっき液の濃度を検出する濃度検出手段と、 実験により測定した良品域から近似式を求め、該近似式
    を温度および濃度の2つの条件で分割して予め作成して
    おいた制御ルールに、前記温度検出手段が検出した温度
    および前記濃度検出手段が検出した濃度をあてはめて、
    ファジイ推論により前記直流電流の最適値を推論する推
    論手段と、 前記推論手段が推論した最適値に基づいて、前記直流電
    源を制御する制御手段とを具備することを特徴とするめ
    っき装置。
  2. 【請求項2】 金属イオンを含むめっき液を導体表面に
    供給するとともに、該めっき液と該導体との間に直流電
    流を供給して、前記導体表面上に金属めっき層を形成す
    るめっき方法において、 前記金属めっき層の形成を開始する前に、実験により測
    定した良品域から近似式を求め、該近似式を温度および
    濃度の2つの条件で分割して、制御ルールを予め作成し
    ておく工程と、 前記金属めっき層を形成する際に、前記めっき液の温度
    および濃度を検出する工程と、 前記検出した温度および濃度を前記予め作成しておいた
    制御ルールにあてはめて、ファジイ推論により前記直流
    電流の最適値を推論する工程とを具備し、 前記直流電流の供給は、 前記推論した最適値に基づいて行うことを特徴とするめ
    っき方法。
JP2855292A 1992-02-14 1992-02-14 めっき装置およびこれを用いためっき方法 Expired - Fee Related JP2987661B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2855292A JP2987661B2 (ja) 1992-02-14 1992-02-14 めっき装置およびこれを用いためっき方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2855292A JP2987661B2 (ja) 1992-02-14 1992-02-14 めっき装置およびこれを用いためっき方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05226542A JPH05226542A (ja) 1993-09-03
JP2987661B2 true JP2987661B2 (ja) 1999-12-06

Family

ID=12251821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2855292A Expired - Fee Related JP2987661B2 (ja) 1992-02-14 1992-02-14 めっき装置およびこれを用いためっき方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2987661B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19707981A1 (de) * 1997-02-27 1998-09-03 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zum Beschichten eines Metallbandes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
菅野道夫「ファジイ制御」(昭63−5−30)日刊工業新聞社 p.74−90

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05226542A (ja) 1993-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5141602A (en) High-productivity method and apparatus for making customized interconnections
US5500076A (en) Process for dynamic control of the concentration of one or more etchants in a plasma-enhanced etch process for formation of patterned layers of conductive material on integrated circuit structures
US6365033B1 (en) Methods for controlling and/or measuring additive concentration in an electroplating bath
EP0171195B1 (en) Method for detecting endpoint of development
JP6861610B2 (ja) めっき解析方法、めっき解析システム、及びめっき解析のためのコンピュータプログラム
JP2759322B2 (ja) 無電解めっき浴の制御方法
US20030201166A1 (en) method for regulating the electrical power applied to a substrate during an immersion process
KR20040051498A (ko) 균일한 전기도금 두께를 달성하기 위하여 국부 전류를제어하는 장치 및 방법
JP2987661B2 (ja) めっき装置およびこれを用いためっき方法
US6344126B1 (en) Electroplating apparatus and method
JP2997967B2 (ja) めっき装置の制御方法
JPH10132646A (ja) 液相表面処理装置およびこれを用いた被処理体の質量変化計測方法
EP0993606A1 (en) Measuring additive concentration in an electroplating bath
US3627648A (en) Electroplating method
JPH07173700A (ja) 分割アノードめっき装置および電流値決定方法
US5270659A (en) Apparatus for measuring deposition speed of electroless plating
JP2620169B2 (ja) 電気めっき用の電源装置
US5259920A (en) Manufacturing method, including etch-rate monitoring
JPH05263299A (ja) 電気めっき用の電源装置
US20080156650A1 (en) Electrode chemical control system and method
JP2002350395A (ja) メッキ液の塩素濃度測定方法
JP2001123298A (ja) 電解めっき方法と多層配線基板とその作製方法
JP3509471B2 (ja) 部分メッキ装置
USRE38931E1 (en) Methods for controlling and/or measuring additive concentration in an electroplating bath
JPH07252698A (ja) 電気メッキ監視装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees