JP3565556B2

JP3565556B2 - Tin-bismuth alloy plating apparatus and plating method

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Publication number: JP3565556B2
Application number: JP2001303347A
Authority: JP
Inventors: 宏明栗原; 保範松村; 秀明牧田; 龍男片岡
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003105597A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被メッキ部材に錫−ビスマス合金メッキを施す錫−ビスマス合金メッキ装置及びメッキ方法に関し、特に、ＩＣあるいはＬＳＩなどの電子部品を実装する電子部品実装用フィルムキャリアテープ（ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）テープ、Ｔ−ＢＧＡ（ＴａｐｅＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）テープ、ＣＯＦ（ＣｈｉｐＯｎＦｉｌｍ）テープ、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）テープなど）などの長尺物に対してメッキを施す錫−ビスマス合金メッキ装置及びメッキ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロニクス産業の発達に伴い、ＩＣ（集積回路）、ＬＳＩ（大規模集積回路）等の電子部品を実装するプリント配線板の需要が急激に増加しているが、電子機器の小型化、軽量化、高機能化が要望され、これら電子部品の実装方法として、最近ではＴＡＢテープ、Ｔ−ＢＧＡテープ、ＣＯＦテープおよびＡＳＩＣテープ等の電子部品実装用フィルムキャリアテープを用いた実装方式が採用されている。特に、パーソナルコンピュータなどのように、高精細化、薄型化、液晶画面の額縁面積の狭小化が要望されている液晶表示素子（ＬＣＤ）を使用する電子産業や、最近ではインクジェットプリンターのヘッド搭載部においてもＴＡＢテープ等の電子部品実装用フィルムキャリアテープが使用されている。
【０００３】
ここで、このような電子部品実装用フィルムキャリアテープの一例として、ＴＡＢテープについて説明する。
【０００４】
ＴＡＢテープとしては、一般的に、連続した絶縁フィルム上に極めて薄い導電層を、金属箔を接着又はスパッタリングや真空蒸着法あるいは無電解メッキにより設け、この導電層を所定形状にパターニングしたものに電気メッキを施すことにより導電層上にメッキ層を設け、これにより絶縁フィルム上に導電層及びメッキ層からなる配線パターンが形成されたものが知られている。
【０００５】
このような電気メッキによるメッキ層は、従来では錫−鉛合金で形成していたが、国際的な鉛フリー化によって錫−ビスマス合金に変更されてきている。
【０００６】
従来の錫−鉛合金のメッキ層の形成では、メッキ装置に錫−鉛合金アノードを用いてメッキ液中の金属を補充するのに対し、この錫−ビスマス合金によるメッキ層の形成では、メッキ装置に純錫のアノードを用いて、ビスマスを化合物としてメッキ液中に補充してメッキ層を形成していた。
【０００７】
ここで、アノード反応とカソード反応は下記のように予想される。
【０００８】
【化１】

【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の錫−ビスマス合金からなるメッキ層では、ビスマスを低濃度（約２〜５％）の組成で形成していたが、メッキ層の融点を下げたいという要望に答えるべく、ビスマスを高濃度（約１０〜２０％）の組成としてメッキを行うと、メッキ液中のビスマス濃度の減少が非常に大きいという問題があった。例えば、１６重量％Ｂｉ−Ｓｎメッキ皮膜を形成する際に使用されるビスマス量は、メッキ液に補充されるビスマス量の約０．５％程度しか使用されず、非常に効率が悪いことがわかった。これは下記の反応のように錫とビスマスとの置換反応によるものと予想される。
【００１０】
【化２】
３Ｓｎ＋２Ｂｉ^３＋ → ２Ｂｉ＋３Ｓｎ^２＋
【００１１】
一方、錫−ビスマス合金メッキ皮膜においても、錫メッキで知られているように、槍状析出物（デンドライトウィスカー）が生成するという問題がある。この槍状析出物は、５０μｍ以上に延び、例えば、ＴＡＢテープの配線パターンにメッキした場合には、端子から突出するように析出するので、１００μｍ程度のピッチで隣接する端子間ではショートする事態も発生するという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑み、高濃度のビスマスを含有するメッキ液のビスマスを有効に使用して安定したビスマス濃度の錫−ビスマス合金メッキを施すことができ、さらに、槍状析出物の生成を抑えることができる錫−ビスマス合金メッキ装置及びメッキ方法を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、メッキ槽に保持したメッキ液に浸漬されるアノード及びカソードと、前記アノード及びカソードに電圧を印加する電圧印加手段とを具備し、前記メッキ液中に保持した被メッキ部材に錫−ビスマス合金メッキを施す錫−ビスマス合金メッキ装置において、前記被メッキ部材を前記メッキ槽に保持したメッキ液に浸漬させた状態で当該メッキ槽の長手方向に亘って搬送する搬送手段と、前記メッキ液にビスマス化合物を補充するビスマス補充手段とを具備し、前記アノードが、少なくとも表面がビスマスより貴な材料からなるものであると共に、前記電圧印加手段が、パルス電圧を印加するものであり、前記被メッキ部材が、連続する絶縁フィルムの表面に導電層からなる配線パターンが設けられたフィルムキャリアテープであり、前記メッキ液はビスマスの濃度が１０〜２０重量％の高濃度組成であり、前記搬送手段により前記被メッキ部材を搬送しながら前記導電層上に連続的に錫−ビスマス合金メッキを施すことを特徴とする錫−ビスマス合金メッキ装置にある。
【００１４】
かかる第１の態様では、アノードがビスマスより貴なので、メッキ液中のビスマスとアノードとの置換反応が抑制されてメッキ液中のビスマスのロスを抑えることができ、また、パルス電圧を印加することにより、メッキ皮膜を構成する皮膜粒子を微細化することができ、長い槍状析出物の成長を抑制することができる。加えて、フィルムキャリアテープの配線パターンに、錫−ビスマス合金メッキを効率よく且つ高品質に形成することができる。さらに、フィルムキャリアテープの配線パターンに、搬送しながら連続的に錫−ビスマス合金メッキを効率よく且つ高品質に形成することができる。
【００１５】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記アノードが、少なくとも表面が白金からなる白金アノードであることを特徴とする錫−ビスマス合金メッキ装置にある。
【００１６】
かかる第２の態様では、メッキ液中のビスマスとアノードとの置換反応を抑えることができ、メッキ液中のビスマスのロスを抑えることができる。
【００２１】
本発明の第３の態様は、メッキ槽に保持したメッキ液に浸漬されるアノードと、被メッキ部材に接触するカソードとを具備し、前記アノード及びカソードに電圧を印加することにより前記メッキ液中に保持した被メッキ部材に錫−ビスマス合金メッキを施す錫−ビスマス合金メッキ方法において、前記メッキ液はビスマスの濃度が１０〜２０重量％の高濃度組成であり、前記被メッキ部材が、連続する絶縁フィルムの表面に導電層からなる配線パターンが設けられたフィルムキャリアテープであり、前記アノードとして少なくとも表面がビスマスより貴な材料からなるものを用いると共に当該アノード及び前記カソードにパルス電圧を印加し、前記メッキ液にビスマス化合物の補充を行いながら、前記被メッキ部材を前記メッキ槽に保持した前記錫−ビスマス合金メッキ液に浸漬させた状態で当該メッキ槽の長手方向に亘って搬送しながら前記導電層上に連続的に錫−ビスマス合金メッキ加工を施すことを特徴とする錫−ビスマス合金メッキ方法にある。
【００２２】
かかる第３の態様では、アノードがビスマスより貴なので、メッキ液中のビスマスとアノードとの置換反応が抑制されてメッキ液中のビスマスのロスを抑えることができ、また、パルス電圧を印加することにより、メッキ皮膜を構成する皮膜粒子を微細化することができ、長い槍状析出物の成長を抑制することができる。加えて、フィルムキャリアテープの配線パターンに、錫−ビスマス合金メッキを効率よく且つ高品質に形成することができる。さらに、フィルムキャリアテープの配線パターンに、搬送しながら連続的に錫−ビスマス合金メッキを効率よく且つ高品質に形成することができる。
【００２３】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記アノードとして、少なくとも表面が白金からなる白金アノードを用いることを特徴とする錫−ビスマス合金メッキ方法にある。
【００２４】
かかる第４の態様では、メッキ液中のビスマスとアノードとの置換反応を抑えることができ、メッキ液中のビスマスのロスを抑えることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３０】
（実施形態）
図１は、一実施形態に係る錫−ビスマス合金メッキ装置の概略斜視図であり、図２は、錫−ビスマス合金メッキ装置の上面図である。
【００３１】
図１及び２に示すように、本実施形態の錫−ビスマス合金メッキ装置４０は、メッキ液４１を保持するメッキ槽４２を具備する。
【００３２】
このメッキ槽４２は、略矩形断面形状で長手方向に延びる樋形状に形成されている。このようなメッキ槽４２には、フィルムキャリアテープなどのテープ状の被メッキ部となる配線パターン等を有する被メッキ体１が、その内部で起立した状態でメッキ液４１中に浸漬されながら、図示しない搬送手段によって連続的に搬送される。具体的には、メッキ槽４２の長手方向両側の壁には、それぞれ、スリット部４２Ａ、４２Ｂが設けられており、被メッキ体１は、このメッキ槽４２の一方の壁に設けられたスリット部４２Ａからメッキ槽４２内の幅方向略中央を長手方向に亘って搬送され、他方の壁に設けられたスリット部４２Ｂを介してメッキ槽４２の外側に搬送されるようになっている。
【００３３】
また、メッキ槽４２内には、被メッキ体１の両側に、被メッキ体１の表面に対峙するように所定の距離離間して、陽極（アノード）４３が設けられている。
【００３４】
アノード４３は、少なくともビスマスより貴な金属からなるもので、かかる材料からアノード全体を形成したものでも、かかる材料をメッキしたものでもよく、好適には、白金アノードが用いられる。
【００３５】
このようなアノード４３の形状、配置位置等は特に限定されず、通常用いられている形状、配置とすればよい。
【００３６】
また、このような錫−ビスマス合金メッキ装置４０では、陰極（カソード）は、被メッキ体１上に設けられる配線パターンなどの被メッキ部であり、被メッキ部は、メッキ槽４２の外側に設けられたロール状のコンタクトロール４６を介して図示しない電源にそれぞれ接続されている。
【００３７】
このような錫−ビスマス合金メッキ装置４０では、図示しない搬送手段によって被メッキ体１を移動させて、アノード４３と、コンタクトロール４６を介してカソードとなる被メッキ部との間に電圧を印加することにより、被メッキ部上に錫−ビスマス合金からなるメッキ層を形成することができる。
【００３８】
また、このような錫−ビスマス合金メッキ装置４０では、メッキ液４１のビスマスがメッキ層として被メッキ部上に析出されるため、常に一定のビスマス濃度のメッキ層を形成するにはメッキ液４１にビスマス化合物を補充する必要がある。このビスマス化合物としては、例えば、アルカンスルホン酸系またはアルキルスルホン酸系の３価のビスマス化合物を挙げることができる。このようなビスマス化合物をメッキ液４１中に補充することにより、一定のビスマス濃度（約１０〜２０％）の組成である錫−ビスマス合金からなるメッキ層を容易に形成することができる。
【００３９】
ここで、本発明の錫−ビスマス合金メッキ装置４０によってメッキされる被メッキ体１となる半導体パッケージの一例について説明する。
【００４０】
図３は、一実施形態に係る電子部品実装用フィルムキャリアテープの一例を示す概略平面図であり、図４は、図３のフィルムキャリアテープに電子部品を実装した状態のＡ−Ａ′断面図である。
【００４１】
図３及び図４に示すように、本実施形態のフィルムキャリアテープ１０は、ＴＡＢテープであり、テープ状の絶縁フィルム１１の一方面に、複数の配線パターン１２が連続的に形成されている。絶縁フィルム１１は、幅方向両側に移送用のスプロケット孔１３を一定間隔で有し、一般的には、移送されながらＩＣ等の電子部品３０が実装され、電子部品３０実装後、各配線パターン１２毎に切断される。なお、このようなフィルムキャリアテープ１０は、電子部品３０が実装された後、各配線パターン１２毎に切断される場合と、各配線パターン１２毎に切断された後、電子部品３０が実装される場合がある。
【００４２】
また、絶縁フィルム１１の幅方向両端部には、スプロケット孔１３が設けられているが、絶縁フィルム１１にスプロケット孔１３と共に位置合わせのための貫通孔、不良パッケージ表示、パッケージ外形などの種々の目的に合わせた貫通孔を形成することもできる。
【００４３】
この配線パターン１２は、実装する電子部品３０と接続するデバイス側接続端子１４と、外部と接続する入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６とを除く領域が、ソルダーレジスト層１７によって覆われている。
【００４４】
ここで、絶縁フィルム１１としては、可撓性を有すると共に耐薬品性及び耐熱性を有する材料を用いることができる。かかる絶縁フィルム１１の材料としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド等を挙げることができ、特に、ビフェニル骨格を有する全芳香族ポリイミド（例えば、商品名：ユーピレックス；宇部興産（株））が好ましい。なお、絶縁フィルム１１の厚さは、一般的には、２５〜１２５μｍ、好ましくは、５０〜７５μｍである。
【００４５】
このような絶縁フィルム１１は、配線パターン１２の所定の領域にデバイスホール１８がパンチングにより形成されている。配線パターン１２のデバイス側接続端子１４は、デバイスホール１８の縁部からデバイスホール１８内に突出するように設けられており、このデバイス側接続端子１４には、例えば、金（Ａｕ）からなるバンプ３１を介して電子部品３０が接続されている。詳しくは、電子部品３０は、デバイスホール１８よりも小さな外形を有し、電子部品３０の電極３２に施されたバンプ３１を介してデバイスホール１８内に突出したデバイス側接続端子１４と電気的に接続されている。
【００４６】
配線パターン１２は、絶縁フィルム１１に形成されたデバイスホール１８及びスプロケット孔１３などが形成された一方の面に、一般的には、銅やアルミニウムからなる導電体箔などの導電層２０をパターニングすることにより形成される。このような導電層２０は、絶縁フィルム１１上に直接積層しても、接着剤層を介して熱圧着等により形成してもよい。導電層２０の厚さは、例えば、６〜７０μｍ、好ましくは、８〜３５μｍである。導電体箔からなる導電層２０としては、銅箔、特に、エッチング特性、操作性などを考慮すると、電解銅箔が好ましい。
【００４７】
なお、絶縁フィルム１１上に導電体箔を設けるのではなく、導電体箔に、例えば、ポリイミド前駆体を塗布し、焼成してポリイミドフィルムからなる絶縁フィルムとすることもできる。
【００４８】
また、絶縁フィルム１１上に設けられた導電層２０は、フォトリソグラフィー法により、デバイス側接続端子１４、入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６を含む配線パターン１２としてパターニングされる。すなわち、フォトレジスト層を塗布した後、フォトレジスト層をフォトマスクを介してエッチング液で化学的に溶解（エッチング処理）して除去し、さらにフォトレジストをアルカリ液等にて溶解除去することにより導電体箔をパターニングする。
【００４９】
次いで、このようにエッチングによりパターニングされた配線パターン１２上には、ソルダーレジスト材料塗布液が塗布され、所定のパターニングにより、ソルダーレジスト層１７が形成される。
【００５０】
さらに、ソルダーレジスト層１７により覆われていない配線パターン１２上、すなわち、デバイス側接続端子１４、入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６上には、メッキ層２１が形成される。具体的には、デバイス側接続端子１４上には、デバイス側接続端子１４の表面層となるメッキ層２１ａが設けられ、入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６上には、メッキ層２１ａとこの上に錫−ビスマス合金からなるメッキ層２１ｂとが設けられている。この錫−ビスマス合金からなるメッキ層２１ｂは、上述した錫−ビスマス合金メッキ装置４０によってビスマス濃度が高濃度（約１０〜２０％）の組成で形成されており、これにより、メッキ層２１ｂの融点を下げることができる。なお、メッキ層２１ａはデバイス側接続端子１４側のみに設け、入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６上は錫−ビスマス合金からなるメッキ層２１ｂのみとしてもよい。
【００５１】
そして、本実施形態では、錫−ビスマス合金メッキ装置４０によって入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６に錫−ビスマス合金からなるメッキ層２１ｂが形成されるため、このメッキ層２１ｂによってこれら各接続端子１５及び１６と、駆動素子及び回路基板等とを容易に且つ確実に接続することができる。
【００５２】
なお、絶縁フィルム１１上に設けられた配線パターン１２には、絶縁フィルム１１の幅方向両側に、入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６のそれぞれに亘ってメッキリード１２ａが形成されるようにパターニングされている。
【００５３】
この絶縁フィルム１１の幅方向両側に設けられたメッキリード１２ａは、絶縁フィルム１１上で導通するように設けられている。本実施形態では、例えば、各配線パターン１２の間に導電層２０をパターニングすることにより導通部１２ｂを形成して両側のメッキリード１２ａを導通し、メッキリード１２ａを上述した錫−ビスマス合金メッキ装置４０のコンタクトロール４６と接触させることにより、コンタクトロール４６を介して配線パターン１２に給電するようになっている。
【００５４】
ここで、このように絶縁フィルム１１上のソルダーレジスト層１７によって覆われていない配線パターン１２、すなわち、デバイス側接続端子１４、入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６上にメッキ層２１ｂを施す方法についてついて詳しく説明する。なお、図５は、錫−ビスマス合金メッキ装置に絶縁フィルムを搬送した際の長手方向の断面図である。
【００５５】
まず、配線パターン１２上、すなわち、デバイス側接続端子１４、入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６上に、従来のメッキ装置によってメッキ層２１ａを形成する。このメッキ層２１ａを形成した後、図５に示すように、錫−ビスマス合金メッキ装置４０によって、入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６上に形成されたメッキ層２１ａ上に、錫−ビスマス合金からなるメッキ層２１ｂを形成する。
【００５６】
このようなメッキ槽４２内に起立した状態で搬送された絶縁フィルム１１は、配線パターン１２の幅方向の入力側外部接続端子１５又は出力側外部接続端子１６の何れか一方がメッキ液４１に浸漬されるようになっている。すなわち、本実施形態の錫−ビスマス合金メッキ装置４０では、メッキ槽４２内には、メッキ液４１の液面が絶縁フィルム１１のデバイスホール１８より下となる量で保持されており、入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６上の両方にメッキ層２１ｂを形成するには、二度絶縁フィルム１１を錫−ビスマス合金メッキ装置４０に通してメッキ加工を施す必要がある。
【００５７】
また、コンタクトロール４６は、別途図示しない電源に接続されており、絶縁フィルム１１上に設けられたメッキリード１２ａに接触することで、導通部１２ｂを介して配線パターン１２に給電するようになっている。すなわち、本実施形態では、配線パターン１２がメッキ層２１ｂを形成するための陰極（カソード）である被メッキ部となっている。
【００５８】
このようにすることで、配線パターン１２のソルダーレジスト層１７が形成されていない領域、すなわち、メッキ液４１に浸漬された被メッキ部である入力側外部接続端子１５及び出力側外部接続端子１６上に錫−ビスマス合金メッキからなるメッキ層２１ｂを容易に形成することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、錫−ビスマス合金メッキ装置４０によってメッキされる被メッキ体１としてフィルムキャリアテープであるＴＡＢテープを例示したが、勿論、これに限定されず、本発明の錫−ビスマス合金メッキ装置及びメッキ方法をＴ−ＢＧＡ（ＴａｐｅＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）テープ、テープＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）テープ、、ＣＯＦ（ＣｈｉｐＯｎＦｉｌｍ）テープなどの各種半導体パッケージ等に適用できることは言うまでもない。
【００６０】
（実施例）
実施例では、上述した錫−ビスマス合金メッキ装置４０を用い、組成が、錫５５ｇ／Ｌ、ビスマス３６ｇ／Ｌ（１６重量％Ｂｉ−Ｓｎ）のメッキ液４１を１５０リットル（Ｌ）保持した。
【００６１】
このようなメッキ装置４０を用い、オンオフの時間がｔ_ｏｎ／ｔ_ｏｆｆ＝１０ｍｓｅｃ／３０ｍｓｅｃのパルス電源を使用し、オン時の電流密度が約２０Ａ／ｄｍ^２〜３０Ａ／ｄｍ^２となるようにしてメッキを行った。なお、メッキ液温度は４０℃±２℃とした。
【００６２】
ＴＡＢテープを１００ｍ処理して入力側端子及び出力側端子にメッキを施した。１００ｍのＴＡＢテープについて、入力側端子及び出力側端子の面積、平均メッキ厚、メッキ皮膜中のビスマス濃度を測定した。この結果を表１に示す。
【００６３】
この結果より、メッキ皮膜の密度を計算すると、７．６５ｇ／ｃｍ^３であった。また、１００ｍＴＡＢテープのメッキ処理に使用されたＳｎ量及びＢｉ量を計算すると、Ｓｎ＝２５．４１ｇ、Ｂｉ＝４．３４３ｇとなった。
【００６４】
なお、この計算によるＳｎ及びＢｉのメッキ液の濃度変化を計算すると、Ｓｎ＝０．１６９ｇ／Ｌ、Ｂｉ＝０．０２９ｇ／Ｌとなるが、１００ｍ処理後のメッキ液のＳｎ及びＢｉの濃度は変化なしであった。
【００６５】
また、１００ｍ処理後において、メッキ槽内には、ビスマスや錫の酸化等による沈殿物が確認されなかったので、メッキ液中の錫及びビスマスはメッキ皮膜の形成のみに使用されたと考えられる。
【００６６】
さらに、実施例の配線パターンを顕微鏡で観察したところ、槍状析出物は観察されなかった。
【００６７】
【表１】

【００６８】
（比較例１）
アノードとして錫アノードを用いた以外は実施例と同様にしてメッキ処理を行った。なお、ＴＡＢテープの処理量は２５ｍとし、２回繰り返し行った。
【００６９】
この処理について、入力側端子及び出力側端子の面積、平均メッキ厚、メッキ皮膜中のビスマス濃度を測定した。この結果を表２に示す。
【００７０】
この結果より、メッキ皮膜の密度を計算すると、１回目及び２回目とも７．６５ｇ／ｃｍ^３であった。また、２５ｍＴＡＢテープのメッキ処理に使用されたＢｉ量を計算すると、１回目＝１．１５ｇ、２回目＝１．１８６ｇとなった。
【００７１】
また、１回目及び２回目のメッキ液中のＢｉ量の変化は以下の通りであった。
【００７２】
１回目＝２９ｇ／Ｌ−２６．８ｇ／Ｌ＝３３０ｇ
２回目＝３４ｇ／Ｌ−３１．７ｇ／Ｌ＝３６３．４ｇ
【００７３】
このメッキ皮膜に使用されたＢｉ量と、メッキ液中のＢｉの減少量とからメッキ皮膜に使用されたＢｉの比率を計算すると下記の通りとなり、ビスマスの約９９．５％以上がアノードのＳｎとの置換反応に使用されてしまうことが確認された。
【００７４】
１回目＝１．１５／３３０＝０．３５％
２回目＝１．１８６／３６３．４＝０．３３％
【００７５】
【表２】

【００７６】
（比較例２）
パルス電圧の代わりに、電流密度１０Ａ／ｄｍ^２の直流電圧を印加した以外は、実施例と同様にメッキ処理を行った。
【００７７】
この結果得られた配線パターンを顕微鏡で観察したところ、長さ５０μｍ以上の槍状析出物が多数観察された。
【００７８】
（試験例１）
実施例で形成したメッキ皮膜を含む配線パターン（銅箔＋錫メッキ＋錫−ビスマス合金メッキ）について融点をＤＳＣ（示差走査熱量測定装置；リガク社製）にて測定した。ＤＳＣの測定は、試料重量２０±０．０２ｍｇの試料をアルミナるつぼに採取し、室温から３５０℃まで、２０℃／ｍｉｎで昇温し、エア流量を１００ｃｃ／ｍｉｎとして測定した。結果を表３に示す。また、表３には、錫−ビスマス合金メッキの代わりに錫−鉛半田を設けた配線パターンについて測定した結果を示す。
【００７９】
この結果、錫−ビスマス合金メッキを有する配線パターンは、従来の錫−鉛半田と同等の融点を示すことが確認された。
【００８０】
【表３】

【００８１】
（試験例２）
実施例と同様にＴＡＢテープを合計２２５ｍ処理し、初期（１２５ｍ処理時）、５０ｍ処理後（１７５ｍ処理時）及び１００ｍ処理時（２２５ｍ処理時）のそれぞれのメッキ皮膜について、試験例１と同様にＤＳＣ測定を行ったところ、表４の結果が得られた。
【００８２】
この結果、処理量が増大しても、ＤＳＣの測定結果には変化が見られず、安定したメッキ皮膜が得られていることが確認された。
【００８３】
【表４】

【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、アノードとしてビスマスより貴な金属からなるアノードを設けるようにしたため、ビスマスがアノードに置換析出されるのを防止し、ビスマス濃度が高濃度で組成の安定したメッキ層を容易に且つ確実に形成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る錫−ビスマス合金メッキ装置の概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る錫−ビスマス合金メッキ装置の上面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電子部品実装用フィルムキャリアテープの概略構成を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電子部品実装用フィルムキャリアテープに電子部品を実装した際の断面図であり、図３のＡ−Ａ′断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る錫−ビスマス合金メッキ装置に絶縁フィルムを搬送した際の長手方向の断面図である。
【符号の説明】
１被メッキ体
１０フィルムキャリアテープ
１１絶縁フィルム
１２配線パターン
１２ａメッキリード
１２ｂ導通部
１３スプロケット孔
１４デバイス側接続端子
１５入力側外部接続端子
１６出力側外部接続端子
１７ソルダーレジスト層
２０導電層
２１、２１ａ、２１ｂメッキ層
３０電子部品
４０錫−ビスマス合金メッキ装置
４１メッキ液
４２メッキ槽
４３アノード
４６コンタクトロール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a tin-bismuth alloy plating apparatus and a plating method for plating a member to be plated with a tin-bismuth alloy, and in particular, to a film carrier tape (TAB (Tape Automated) for mounting an electronic component such as an IC or an LSI. Bonding) tape, T-BGA (Tape Ball Grid Array) tape, COF (Chip On Film) tape, ASIC (Application Specific Integrated Circuit) tape and the like, and a tin-bismuth alloy plating apparatus for plating. Related to plating method.
[0002]
[Prior art]
With the development of the electronics industry, demand for printed wiring boards on which electronic components such as ICs (integrated circuits) and LSIs (large-scale integrated circuits) are mounted has been rapidly increasing. There is a demand for higher functionality, and as a mounting method of these electronic components, a mounting method using a film carrier tape for mounting electronic components such as a TAB tape, a T-BGA tape, a COF tape, and an ASIC tape has recently been adopted. In particular, the electronics industry that uses liquid crystal display elements (LCDs), such as personal computers, which are required to have higher definition, thinner, and smaller frame areas of liquid crystal screens, and recently, head mounting parts of inkjet printers. Also, a film carrier tape for mounting electronic components such as a TAB tape is used.
[0003]
Here, a TAB tape will be described as an example of such a film carrier tape for mounting electronic components.
[0004]
As a TAB tape, generally, an extremely thin conductive layer is provided on a continuous insulating film by bonding a metal foil or by sputtering, vacuum deposition, or electroless plating, and the conductive layer is patterned into a predetermined shape. It is known that a plating layer is provided on a conductive layer by plating, whereby a wiring pattern including the conductive layer and the plating layer is formed on an insulating film.
[0005]
The plating layer formed by such electroplating has conventionally been formed of a tin-lead alloy, but has been changed to a tin-bismuth alloy due to international lead-free.
[0006]
In the conventional formation of a tin-lead alloy plating layer, a tin-lead alloy anode is used in a plating apparatus to replenish metal in a plating solution, whereas in the formation of a tin-bismuth alloy plating layer, a plating apparatus is used. Using a pure tin anode, bismuth was added as a compound to the plating solution to form a plating layer.
[0007]
Here, the anode reaction and the cathode reaction are expected as follows.
[0008]
Embedded image

[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional plating layer made of a tin-bismuth alloy, bismuth is formed in a low concentration (about 2 to 5%) composition. However, in order to respond to a demand for lowering the melting point of the plating layer, bismuth has a high concentration ( When plating is performed with a composition of about 10 to 20%), there is a problem that the decrease in the bismuth concentration in the plating solution is extremely large. For example, the amount of bismuth used when forming a 16 wt% Bi-Sn plating film is only about 0.5% of the amount of bismuth replenished to the plating solution, and is found to be very inefficient. Was. This is expected to be due to a substitution reaction between tin and bismuth as shown below.
[0010]
Embedded image
3Sn + 2Bi ³⁺ → 2Bi + 3Sn ²⁺
[0011]
On the other hand, tin-bismuth alloy plating films also have a problem that spear-like precipitates (dendritic whiskers) are formed, as is known for tin plating. This spear-like precipitate extends to 50 μm or more. For example, when plating on a wiring pattern of a TAB tape, it precipitates so as to protrude from the terminal, so that a short circuit may occur between adjacent terminals at a pitch of about 100 μm. There is a problem that occurs.
[0012]
In view of such circumstances, the present invention can effectively apply tin-bismuth alloy plating with a stable bismuth concentration by effectively using bismuth of a plating solution containing a high concentration of bismuth, and furthermore, a spear-like precipitate It is an object of the present invention to provide a tin-bismuth alloy plating apparatus and a plating method capable of suppressing generation of copper.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a plating solution comprising: an anode and a cathode immersed in a plating solution held in a plating tank; and voltage applying means for applying a voltage to the anode and the cathode. In a tin-bismuth alloy plating apparatus for applying a tin-bismuth alloy plating to a member to be plated held therein, the member to be plated is immersed in a plating solution held in the plating tank and extends in a longitudinal direction of the plating tank. Transport means, and a bismuth replenishing means for replenishing the plating solution with a bismuth compound, wherein the anode is made of a material whose surface is at least more noble than bismuth , and the voltage applying means is a pulse is intended to apply a voltage, said to be plated member, the wiring pattern is provided comprising a conductive layer on the surface of the continuous insulating film A film carrier tape, wherein the plating solution has a high-concentration composition having a bismuth concentration of 10 to 20% by weight, and a tin-bismuth compound is continuously formed on the conductive layer while conveying the member to be plated by the conveying means. A tin-bismuth alloy plating apparatus characterized by applying gold plating .
[0014]
In the first aspect, since the anode is more noble than bismuth, the substitution reaction between bismuth in the plating solution and the anode can be suppressed, the loss of bismuth in the plating solution can be suppressed, and the pulse voltage can be applied. Thereby, the film particles constituting the plating film can be made finer, and the growth of long spear-like precipitates can be suppressed. In addition, tin-bismuth alloy plating can be formed efficiently and with high quality on the wiring pattern of the film carrier tape. Further, tin-bismuth alloy plating can be continuously and efficiently formed with high quality on the wiring pattern of the film carrier tape while being conveyed.
[0015]
A second aspect of the present invention is the tin-bismuth alloy plating apparatus according to the first aspect, wherein the anode is a platinum anode having at least a surface made of platinum.
[0016]
In the second aspect, the substitution reaction between the bismuth in the plating solution and the anode can be suppressed, and the loss of bismuth in the plating solution can be suppressed.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an anode immersed in a plating solution held in a plating tank, and a cathode in contact with a member to be plated. In the tin-bismuth alloy plating method of applying a tin-bismuth alloy plating to a member to be plated held in the above, the plating solution has a high concentration composition of 10 to 20% by weight of bismuth, and the member to be plated is continuous. A film carrier tape provided with a wiring pattern made of a conductive layer on the surface of an insulating film, and applying a pulse voltage to the anode and the cathode while using as the anode at least a surface made of a material more noble than bismuth, while replenishing the bismuth compound to the plating solution, and held the object to be plated member in the plating bath Kisuzu - longitudinally over onto the conductive layer while conveying continuously tin of the plating tank in a state of being immersed in bismuth alloy plating solution - tin and characterized by applying bismuth alloy plating - Bismuth if It is in the gold plating method.
[0022]
In the third aspect , since the anode is more noble than bismuth, the substitution reaction between the bismuth in the plating solution and the anode can be suppressed, the loss of bismuth in the plating solution can be suppressed, and the pulse voltage can be applied. Thereby, the film particles constituting the plating film can be made finer, and the growth of long spear-like precipitates can be suppressed. In addition, tin-bismuth alloy plating can be formed efficiently and with high quality on the wiring pattern of the film carrier tape. Further, tin-bismuth alloy plating can be continuously and efficiently formed with high quality on the wiring pattern of the film carrier tape while being conveyed.
[0023]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the tin-bismuth alloy plating method according to the third aspect , wherein a platinum anode having at least a surface made of platinum is used as the anode.
[0024]
In the fourth aspect , the substitution reaction between the bismuth in the plating solution and the anode can be suppressed, and the loss of bismuth in the plating solution can be suppressed.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0030]
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic perspective view of a tin-bismuth alloy plating apparatus according to one embodiment, and FIG. 2 is a top view of the tin-bismuth alloy plating apparatus.
[0031]
As shown in FIGS. 1 and 2, the tin-bismuth alloy plating apparatus 40 of the present embodiment includes a plating tank 42 that holds a plating solution 41.
[0032]
The plating tank 42 has a substantially rectangular cross-sectional shape and is formed in a gutter shape extending in the longitudinal direction. In such a plating tank 42, a plating target 1 having a wiring pattern to be a tape-shaped plating target such as a film carrier tape is immersed in a plating solution 41 while standing inside the plating target 41. It is continuously conveyed by the non-conveying means. Specifically, slit

portions

42A and 42B are provided on the walls on both sides in the longitudinal direction of the plating tank 42, respectively, and the object 1 to be plated is formed by slit portions provided on one wall of the plating tank 42. It is transported from 42A in the longitudinal direction substantially at the center in the width direction of the plating tank 42, and is transported to the outside of the plating tank 42 via a slit portion 42B provided on the other wall.
[0033]
In the plating tank 42, anodes (anodes) 43 are provided on both sides of the plate 1 at a predetermined distance from each other so as to face the surface of the plate 1.
[0034]
The anode 43 is made of a metal which is at least nobler than bismuth. The anode 43 may be formed entirely from such a material or may be plated with such a material. A platinum anode is preferably used.
[0035]
The shape, arrangement position, and the like of the anode 43 are not particularly limited, and may be a commonly used shape and arrangement.
[0036]
In such a tin-bismuth alloy plating apparatus 40, the cathode is a portion to be plated such as a wiring pattern provided on the body 1 to be plated, and the portion to be plated is provided outside the plating tank 42. The power supply is connected to a power source (not shown) through the provided roll-shaped contact rolls 46.
[0037]
In such a tin-bismuth alloy plating apparatus 40, the plating target 1 is moved by a transporting means (not shown), and a voltage is applied between the anode 43 and a plating target portion serving as a cathode via a contact roll 46. Thereby, a plating layer made of a tin-bismuth alloy can be formed on the portion to be plated.
[0038]
Further, in such a tin-bismuth alloy plating apparatus 40, since bismuth of the plating solution 41 is deposited on the portion to be plated as a plating layer, the plating solution 41 is always used to form a plating layer having a constant bismuth concentration. Bismuth compounds need to be replenished. Examples of the bismuth compound include an alkanesulfonic acid-based or alkylsulfonic acid-based trivalent bismuth compound. By replenishing such a bismuth compound in the plating solution 41, a plating layer made of a tin-bismuth alloy having a composition with a constant bismuth concentration (about 10 to 20%) can be easily formed.
[0039]
Here, an example of a semiconductor package that is the plated object 1 to be plated by the tin-bismuth alloy plating apparatus 40 of the present invention will be described.
[0040]
FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of a film carrier tape for mounting electronic components according to one embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in which electronic components are mounted on the film carrier tape of FIG. It is.
[0041]
As shown in FIGS. 3 and 4, the film carrier tape 10 of the present embodiment is a TAB tape, and a plurality of wiring patterns 12 are continuously formed on one surface of a tape-shaped insulating film 11. The insulating film 11 has transfer sprocket holes 13 on both sides in the width direction at fixed intervals. Generally, electronic components 30 such as ICs are mounted while being transferred. Disconnected every time. In addition, such a film carrier tape 10 is cut for each wiring pattern 12 after the electronic component 30 is mounted, and is mounted on the electronic component 30 after being cut for each wiring pattern 12. There are cases.
[0042]
Further, sprocket holes 13 are provided at both ends in the width direction of the insulating film 11, but various purposes such as through holes for alignment with the sprocket holes 13 in the insulating film 11, defective package indication, package outer shape, and the like. May be formed.
[0043]
In the wiring pattern 12, a region excluding the device-side connection terminals 14 connected to the electronic component 30 to be mounted and the input-side external connection terminals 15 and the output-side external connection terminals 16 connected to the outside is covered with a solder resist layer 17. Has been done.
[0044]
Here, as the insulating film 11, a material having flexibility, chemical resistance and heat resistance can be used. Examples of the material of the insulating film 11 include polyesters, polyamides, and polyimides. Particularly, a wholly aromatic polyimide having a biphenyl skeleton (for example, trade name: Upilex; Ube Industries, Ltd.) is preferable. In addition, the thickness of the insulating film 11 is generally 25 to 125 μm, preferably 50 to 75 μm.
[0045]
In such an insulating film 11, a device hole 18 is formed in a predetermined region of the wiring pattern 12 by punching. The device-side connection terminal 14 of the wiring pattern 12 is provided so as to protrude into the device hole 18 from an edge of the device hole 18. The device-side connection terminal 14 has a bump made of, for example, gold (Au). Electronic component 30 is connected via 31. More specifically, the electronic component 30 has an outer shape smaller than that of the device hole 18, and is electrically connected to the device-side connection terminals 14 protruding into the device hole 18 via bumps 31 provided on the electrodes 32 of the electronic component 30. It is connected.
[0046]
The wiring pattern 12 is formed by patterning a conductive layer 20 such as a conductive foil generally made of copper or aluminum on one surface on which the device hole 18 and the sprocket hole 13 formed in the insulating film 11 are formed. It is formed by this. Such a conductive layer 20 may be directly laminated on the insulating film 11, or may be formed by thermocompression bonding or the like via an adhesive layer. The thickness of the conductive layer 20 is, for example, 6 to 70 μm, or preferably 8 to 35 μm. The conductive layer 20 made of a conductive foil is preferably a copper foil, particularly an electrolytic copper foil in consideration of etching characteristics and operability.
[0047]
Instead of providing a conductor foil on the insulating film 11, for example, a polyimide precursor may be applied to the conductor foil and baked to form an insulating film made of a polyimide film.
[0048]
The conductive layer 20 provided on the insulating film 11 is patterned as a wiring pattern 12 including the device-side connection terminals 14, the input-side external connection terminals 15, and the output-side external connection terminals 16 by photolithography. That is, after the photoresist layer is applied, the photoresist layer is chemically dissolved (etched) with an etching solution through a photomask to remove the photoresist layer, and the photoresist is dissolved and removed with an alkali solution or the like to remove the conductive layer. Pattern the body foil.
[0049]
Next, a solder resist material coating solution is applied on the wiring pattern 12 thus patterned by etching, and a solder resist layer 17 is formed by predetermined patterning.
[0050]
Further, a plating layer 21 is formed on the wiring pattern 12 that is not covered by the solder resist layer 17, that is, on the device-side connection terminals 14, the input-side external connection terminals 15, and the output-side external connection terminals 16. Specifically, on the device-side connection terminal 14, a plating layer 21 a serving as a surface layer of the device-side connection terminal 14 is provided, and on the input-side external connection terminal 15 and the output-side external connection terminal 16, a plating layer 21 a is provided. 21a and a plating layer 21b made of a tin-bismuth alloy are provided thereon. The tin-bismuth alloy plating layer 21b is formed with a composition having a high bismuth concentration (about 10 to 20%) by the above-described tin-bismuth alloy plating apparatus 40, and the melting point of the plating layer 21b is thereby reduced. Can be lowered. The plating layer 21a may be provided only on the device-side connection terminals 14, and only the plating layer 21b made of a tin-bismuth alloy may be provided on the input-side external connection terminals 15 and the output-side external connection terminals 16.
[0051]
In the present embodiment, since the tin-bismuth alloy plating apparatus 40 forms the plating layer 21b made of the tin-bismuth alloy on the input-side external connection terminals 15 and the output-side external connection terminals 16, these plating layers 21b The

connection terminals

15 and 16 can be easily and reliably connected to the driving elements, the circuit board, and the like.
[0052]
In the wiring pattern 12 provided on the insulating film 11, plating leads 12a are formed on both sides in the width direction of the insulating film 11 so as to extend over the input-side external connection terminals 15 and the output-side external connection terminals 16, respectively. Is patterned as follows.
[0053]
The plating leads 12 a provided on both sides in the width direction of the insulating film 11 are provided so as to conduct on the insulating film 11. In the present embodiment, for example, a conductive portion 12b is formed by patterning the conductive layer 20 between the wiring patterns 12, and the plating leads 12a on both sides are electrically connected, and the plating lead 12a is connected to the above-described tin-bismuth alloy plating apparatus. By contacting with the 40 contact rolls 46, power is supplied to the wiring pattern 12 via the contact rolls 46.
[0054]
Here, the plating layer 21b on the wiring pattern 12 not covered by the solder resist layer 17 on the insulating film 11, ie, the device-side connection terminal 14, the input-side external connection terminal 15, and the output-side external connection terminal 16, is provided. The method of performing the above will be described in detail. FIG. 5 is a longitudinal sectional view when the insulating film is transported to the tin-bismuth alloy plating apparatus.
[0055]
First, a plating layer 21a is formed on the wiring pattern 12, that is, on the device-side connection terminals 14, the input-side external connection terminals 15, and the output-side external connection terminals 16 by a conventional plating apparatus. After forming this plating layer 21a, as shown in FIG. 5, a tin-bismuth alloy plating apparatus 40 forms tin on the plating layer 21a formed on the input-side external connection terminal 15 and the output-side external connection terminal 16. Forming a plating layer 21b made of a bismuth alloy;
[0056]
The insulating film 11 conveyed while standing in the plating tank 42 has one of the input-side external connection terminals 15 and the output-side external connection terminals 16 in the width direction of the wiring pattern 12 immersed in the plating solution 41. It is supposed to be. That is, in the tin-bismuth alloy plating apparatus 40 of the present embodiment, the level of the plating solution 41 is held in the plating tank 42 at a level lower than the device hole 18 of the insulating film 11. In order to form the plating layer 21 b on both the connection terminal 15 and the output-side external connection terminal 16, it is necessary to pass the insulating film 11 twice through the tin-bismuth alloy plating apparatus 40 to perform plating.
[0057]
The contact roll 46 is separately connected to a power source (not shown), and contacts the plating lead 12a provided on the insulating film 11 to supply power to the wiring pattern 12 via the conductive portion 12b. I have. That is, in the present embodiment, the wiring pattern 12 is a portion to be plated, which is a cathode for forming the plating layer 21b.
[0058]
By doing so, the area of the wiring pattern 12 where the solder resist layer 17 is not formed, that is, on the input side external connection terminal 15 and the output side external connection terminal 16 which are parts to be plated immersed in the plating solution 41. The plating layer 21b made of tin-bismuth alloy plating can be easily formed.
[0059]
In the present embodiment, a TAB tape which is a film carrier tape is exemplified as the plated object 1 to be plated by the tin-bismuth alloy plating apparatus 40. However, the present invention is not limited to this. The gold plating apparatus and the plating method are T-BGA (Tape Ball Grid Array) tape, tape CSP (Chip Size Package), ASIC (Application Specific Integrated Circuit) tape, COF (Chip OnFi) such as various types of semiconductors such as Tape, etc. It goes without saying that you can do it.
[0060]
(Example)
In the example, the tin-bismuth alloy plating apparatus 40 described above was used to hold 150 liters (L) of a plating solution 41 having a composition of 55 g / L of tin and 36 g / L of bismuth (16% by weight Bi-Sn).
[0061]
Using such a plating apparatus 40, a pulse power supply with an _on / _off time of t _on / t _off = 10 msec / 30 msec is used, and the current density at the time of on is about 20 A / dm ^{2 to} 30 A / dm ^2. Plating was performed. The plating solution temperature was 40 ° C. ± 2 ° C.
[0062]
The TAB tape was processed for 100 m, and the input terminal and the output terminal were plated. For a 100 m TAB tape, the area of the input terminal and the output terminal, the average plating thickness, and the bismuth concentration in the plating film were measured. Table 1 shows the results.
[0063]
From this result, the density of the plating film was calculated to be 7.65 g / cm ³ . Further, when the amount of Sn and the amount of Bi used for the plating treatment of the 100 m TAB tape were calculated, Sn = 25.41 g and Bi = 4.343 g.
[0064]
When the concentration change of the plating solution of Sn and Bi by this calculation is calculated, Sn = 0.169 g / L and Bi = 0.029 g / L. However, the concentration of Sn and Bi in the plating solution after 100 m treatment is There was no change.
[0065]
Further, after the 100 m treatment, no precipitate due to oxidation of bismuth or tin was observed in the plating tank, and it is considered that tin and bismuth in the plating solution were used only for forming the plating film.
[0066]
Further, when the wiring pattern of the example was observed with a microscope, no spear-like precipitate was observed.
[0067]
[Table 1]

[0068]
(Comparative Example 1)
Plating was performed in the same manner as in Example except that a tin anode was used as the anode. The processing amount of the TAB tape was 25 m, and the processing was repeated twice.
[0069]
For this treatment, the area of the input terminal and the output terminal, the average plating thickness, and the bismuth concentration in the plating film were measured. Table 2 shows the results.
[0070]
From this result, the density of the plating film was calculated to be 7.65 g / cm ³ for the first and second times. Also, when the amount of Bi used for plating the 25m TAB tape was calculated, the result was 1.15 g for the first time and 1.186 g for the second time.
[0071]
The changes in the Bi amounts in the first and second plating solutions were as follows.
[0072]
First time = 29 g / L-26.8 g / L = 330 g
2nd time = 34g / L-31.7g / L = 363.4g
[0073]
When the ratio of Bi used for the plating film is calculated from the amount of Bi used for the plating film and the decrease amount of Bi in the plating solution, the ratio is as follows, and about 99.5% or more of bismuth is Sn of the anode. It was confirmed that it was used for a substitution reaction with.
[0074]
1st time = 1.15 / 330 = 0.35%
2nd time = 1.186 / 363.4 = 0.33%
[0075]
[Table 2]

[0076]
(Comparative Example 2)
Plating was performed in the same manner as in the example except that a DC voltage having a current density of 10 A / dm ² was applied instead of the pulse voltage.
[0077]
When the resulting wiring pattern was observed with a microscope, many spear-like precipitates having a length of 50 μm or more were observed.
[0078]
(Test Example 1)
The melting point of the wiring pattern (copper foil + tin plating + tin-bismuth alloy plating) including the plating film formed in the example was measured by DSC (differential scanning calorimeter; manufactured by Rigaku Corporation). In the DSC measurement, a sample having a sample weight of 20 ± 0.02 mg was collected in an alumina crucible, heated from room temperature to 350 ° C. at a rate of 20 ° C./min, and measured at an air flow rate of 100 cc / min. Table 3 shows the results. Also, Table 3 shows the results of measurements on wiring patterns provided with tin-lead solder instead of tin-bismuth alloy plating.
[0079]
As a result, it was confirmed that the wiring pattern having the tin-bismuth alloy plating exhibited a melting point equivalent to that of the conventional tin-lead solder.
[0080]
[Table 3]

[0081]
(Test Example 2)
The TAB tape was treated for a total of 225 m in the same manner as in the example, and the initial (at the time of 125 m treatment), the 50 m treatment (at the time of 175 m treatment) and the 100 m treatment (at the time of 225 m treatment) of the plating film were the same as in Test Example 1. As a result of DSC measurement, the results shown in Table 4 were obtained.
[0082]
As a result, even when the treatment amount was increased, no change was observed in the DSC measurement result, and it was confirmed that a stable plating film was obtained.
[0083]
[Table 4]

[0084]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, since an anode made of a metal nobler than bismuth is provided as the anode, bismuth is prevented from being substituted and deposited on the anode, and the bismuth concentration is high and the composition is stable. This has the effect that the layer can be easily and reliably formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a tin-bismuth alloy plating apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of a tin-bismuth alloy plating apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of a film carrier tape for mounting electronic components according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of an electronic component mounted on a film carrier tape for mounting an electronic component according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line AA 'of FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view when the insulating film is transported to the tin-bismuth alloy plating apparatus according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 Plated object 10 Film carrier tape 11 Insulating film 12 Wiring pattern

12a Plating lead

12b Conducting portion 13 Sprocket hole 14 Device side connection terminal 15 Input side external connection terminal 16 Output side external connection terminal 17 Solder resist layer 20 Conductive layers 21, 21a , 21b Plating layer 30 Electronic component 40 Tin-bismuth alloy plating apparatus 41 Plating solution 42 Plating tank 43 Anode 46 Contact roll

Claims

An anode and a cathode immersed in a plating solution held in a plating tank, and voltage applying means for applying a voltage to the anode and the cathode are provided, and a member to be plated held in the plating solution is plated with tin-bismuth alloy. In the tin-bismuth alloy plating apparatus to be applied,
The plating apparatus includes: a conveying unit that conveys the member to be plated in a plating solution held in the plating tank while being immersed in a plating solution along a longitudinal direction of the plating tank; and a bismuth replenishing unit that replenishes the plating solution with a bismuth compound. The anode is at least a surface made of a material more noble than bismuth , and the voltage applying means applies a pulse voltage , and the member to be plated has a conductive layer on the surface of a continuous insulating film. Wherein the plating solution has a high concentration of bismuth in a concentration of 10 to 20% by weight, and the plating solution is provided on the conductive layer while transporting the member to be plated by the transporting means. A tin-bismuth alloy plating apparatus, wherein a tin-bismuth alloy plating is continuously performed on the plating.

2. The tin-bismuth alloy plating apparatus according to claim 1, wherein the anode is a platinum anode having at least a surface made of platinum.

An anode immersed in a plating solution held in a plating tank, and a cathode in contact with the member to be plated, and a tin-coated member held in the plating solution is applied by applying a voltage to the anode and the cathode. In a tin-bismuth alloy plating method of applying a bismuth alloy plating,
The plating solution is a high-concentration composition having a bismuth concentration of 10 to 20% by weight, and the member to be plated is a film carrier tape provided with a wiring pattern made of a conductive layer on a surface of a continuous insulating film; At least the surface of the anode is made of a material more noble than bismuth, and a pulse voltage is applied to the anode and the cathode to hold the member to be plated in the plating tank while replenishing the plating solution with a bismuth compound. Tin-bismuth alloy plating is continuously performed on the conductive layer while being transported in the longitudinal direction of the plating tank while being immersed in the tin-bismuth alloy plating solution. Alloy plating method.

4. The tin-bismuth alloy plating method according to claim 3 , wherein a platinum anode having at least a surface made of platinum is used as the anode.