WO2003050328A1 - Plating apparatus, plating method, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Plating apparatus, plating method, and method for manufacturing semiconductor device Download PDF

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Abstract

Problem: It has been desired to form a plurality of combinations of plating films continuously on a single transfer rail and to form a plating film having a high quality and a uniform thickness on the surfaces of a lead frame and leads. Solving Means: The plating apparatus is provided below the single transfer rail with a plurality of plating tanks, in which plating solution baths are disposed. By moving the plating solution between the plating tanks and the plating solution baths, it is possible to select a plating film to be formed on a conductive member (21). As a result, it is possible to form combinations of plating films on the conductive member (21) continuously by the single transfer rail.

Description

明 細 書 メ ツキ装置、 メ ツキ方法および半導体装置の製造方法 発明の属する技術分野  TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plating apparatus, a plating method, and a method of manufacturing a semiconductor device.
本発明は、 C uまたは F e— N i 合金を主材料とする リ ー ドおよぴリ一 ドブ レ ームに少なく と も 2層のメ ツキ膜層を形成するメ ツキ装置、 メ ツキ方法および半 導体装置の製造方法に関する。 従来の技術  The present invention relates to a plating apparatus and a plating apparatus for forming at least two plating film layers on a lead and a lead frame mainly composed of a Cu or Fe—Ni alloy. The present invention relates to a method and a method for manufacturing a semiconductor device. Conventional technology
C u単体、 C u合金または F e— N i 合金のよ う な導電部材の表面を、 S n単 体または S n合金のメ ツキ層で被覆したリ 一 ド材は、 C u単体または C u合金が 備えている優れた導電性と機械的強度を有する。 なおかつ、 そのリ ー ド材は、 S n単体または S n合金が備えている耐食性と良好な半田付け性をも併有する高性 能導体である。 そのため、 それらは、 各種の端子、 コネクタ、 リ ー ドのよ う な電 気 · 電子機器分野や電力ケーブルの分野などで多用されている。 A lead material in which the surface of a conductive member such as Cu alone, a Cu alloy, or a Fe—Ni alloy is coated with a plating layer of Sn alone or an Sn alloy is a simple material of Cu or C It has the excellent conductivity and mechanical strength that u alloy has. Yet, the rie de material is a high-performance conductor having both also corrosion resistance and good solderability to S n alone or S n alloy is provided. Therefore, they are frequently used in the fields of electrical and electronic equipment such as various terminals, connectors, and leads, and in the field of power cables.
また、 半導体チップを回路基板に搭載する場合には、 半導体チップのアウター リー ド部に S n合金を用いた溶融メ ツキや電気メ ツキを行う こ と によ り、 ァウタ —リ ー ド部の半田付け性を向上せしめるこ とが行われている。 このよ うな S n合 金の代表例は半田 （ ！！ー 合金） であり 半田付け性、 耐食性などが良好なた めに、 コネク タやリ ー ドフ レームなどの電気 · 電子工業用部品の工業用メ ツキと して広く利用されている。  Also, when a semiconductor chip is mounted on a circuit board, the outer lead portion of the semiconductor chip is subjected to melting or electric plating using an Sn alloy, so that an outer lead portion is formed. Improvements have been made to solderability. A typical example of such a Sn alloy is solder (! -Alloy), which has good solderability and corrosion resistance, and is used in the electrical and electronic industrial parts such as connectors and lead frames. It is widely used as a plating tool.
第 7図は、 第 6 図に示した半導体リ ー ドフ レームにおける A— A断面の リ ー ド 材の基本構成を示す断面図である。 例えば、 導電部材 2 1 は C u 、 C uを主成分 と した C u系合金または F e— N i を主成分と した F e— i 系合金で構成され ている。 そして、 それらの導電部材 2 1 の表面には、 異なる金属材料の 2層のメ ツキ膜が施されている。 例えば、 S nの第 1 メ ツキ膜 2 2 と S n— B i の第 2 メ ツキ膜 2 3がこの順序で形成されている。 ここで、 第 1 メ ツキ膜 2 2の厚さを t i、 第 2メ ツキ膜 3 の厚さを t 2 と したとき、 は約 3〜 1 5 /ί πι、 t 2は約 1 〜 5 /i m、 1; 2 ; 1は約 0 . 1 〜 0 . 5に設定する と、 コス トの面でも、 半田付 け性、 耐熱性の点でも、 また半田の接合強度やアルミ線などとの溶接部の溶接強 度の点でも良好な特性があ り、 リ ー ド材と しての性能向上が得られるので好適で あるこ とが知られている。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a basic structure of a lead member having an AA cross section in the semiconductor lead frame shown in FIG. For example, the conductive member 21 is made of Cu, a Cu-based alloy containing Cu as a main component, or a Fe-i-based alloy containing Fe-Ni as a main component. Then, on the surfaces of the conductive members 21, two layers of plating films of different metal materials are applied. For example, the first plating film 22 of Sn and the second plating film of Sn—Bi The lug film 23 is formed in this order. Here, the thickness of the first main luck film 2 2 ti, when the thickness of the second main luck film 3 was set to t 2, is about 3~ 1 5 / ί πι, t 2 about 1-5 / When im, 1; 2 ; 1 is set to about 0.1 to 0.5, cost, solderability, heat resistance, solder joint strength, welding with aluminum wire, etc. It is known that it has good characteristics also in terms of the welding strength of the part and that it is suitable because it can improve the performance as a lead material.
第 8 図は、 自動メ ツキ装置全体のレイアウ トである。 まず、 アルカ リ電解洗浄 浴槽 1 において、 導電部材 2 1 の表面における半田メ ツキ皮膜の密着性や半田付 け性を阻害する油脂等の有機性の汚染物質を除去する。 次に、 水洗用浴槽 2にお いて洗浄された後、 化学エッチング浴槽 3 において、 化学エッチング処理 （基本 的には酸化一還元反応を利用した処理） を行い、 粒界や介在物などの存在によ り 不均一な表面になっている導電部材 2 1 の表面を均一化する。  Fig. 8 shows the layout of the entire automatic plating system. First, in the alkaline electrolytic cleaning bath 1, organic contaminants such as oils and fats which inhibit the adhesion of the solder plating film on the surface of the conductive member 21 and the solderability are removed. Next, after being cleaned in the rinsing bath 2, a chemical etching treatment (basically, a treatment using an oxidation-reduction reaction) is performed in the chemical etching bath 3 to remove the presence of grain boundaries and inclusions. The surface of the conductive member 21 having a more uneven surface is made uniform.
次に、 水洗用浴槽 4 において洗浄された後、 酸活性化浴槽 5において、 水洗用 浴槽 4で付着した酸化膜を除去する。 次に、 水洗用浴槽 6において洗浄された後、 半田メ ツキ装置 7においてメ ツキが施される。 半田メ ツキ液は強酸性のため、 メ ツキ後の表面は酸性になっている。 そのよ う な表面では時間の経過と と もに皮膜 が変色し、 半田付け性が劣化する。 そのために、 水洗用浴槽 8、 中和処理浴槽 9 において、 メ ツキ表面に残留する酸を中和し、 吸着している有機物を除去する。 その後、 水洗用浴槽 1 0、 湯洗用浴槽 1 1 で洗浄され、 乾燥装置 1 2において、 メ ツキされた導電部材 2 1 を乾燥させる。  Next, after being washed in the washing bath 4, the oxide film adhered in the washing bath 4 is removed in the acid activation bath 5. Next, after being cleaned in the rinsing bath 6, plating is performed in the solder plating device 7. Since the solder plating solution is strongly acidic, the surface after plating is acidic. On such surfaces, the film discolors over time and the solderability deteriorates. For this purpose, in the washing bath 8 and the neutralization bath 9, the acid remaining on the plating surface is neutralized to remove the adsorbed organic matter. Thereafter, the conductive member 21 washed and washed in the washing bath 10 and the washing bath 11 is dried in the drying device 12.
第 9 図は、 第 8 図に示した全体のメ ツキ装置における化学エッチング浴槽 3の B— B方向における断面図である。  FIG. 9 is a cross-sectional view of the chemical etching bath 3 in the BB direction in the entire plating apparatus shown in FIG.
この化学エッチング浴槽 3における働きは上記した通り である。 こ こでは、 こ のメ ツキ装置における仕組みについて説明する。 このメ ツキ装置では、 横送り式 プッシヤー 1 3 と搬送レール 1 4は、 共に上下方向に可動できるよ う になつてい る。 そして、 それらの可動範囲の上限位置および下限位置が決められてお り、 そ の間を繰り返し動いている。 吊 り 下げ用フ ック 1 5 は、 作業目的に応じて適した 間隔に搬送レール 1 4に掛けられる。 通常は、 隣り合った浴槽のセンター間の距 離である。 そして、 メ ツキされる導電部材 2 1 を吊っているメ ツキ補助ラ ック 1 6は、 この吊り下げ用フック 1 5 に掛けられ、 このメ ツキ装置にセッ ト される。 次に、 横送り式プッシャ一 1 3について述べる。 横送り式プッシヤー 1 3 間の距 離は、 基本的には、 隣り合った浴槽のセンター間の距離とほぼ等しい。 そして、 この横送り式プッシヤー 1 3 は、 1本もののアームに設置されており 、 作業方向 へ吊 り 下げ用フック 1 5 を 1 スパン送る と、 その分戻るよ う になつている。 そし て、 この横送り式プッシヤー 1 3 は、 上限位置で 1 スパン送り、 下限位置でその 分戻るよ う になつている。 また、 搬送レール 1 4 は、 上下方向には動く が進行方 向には動かない。 この作業の繰り返しによ り、 このメ ツキ装置は機能している。 上記したこのメ ツキ装置では、 メ ツキ前処理ラインを 1本および半田メ ッキラ イ ンを 1本有していた。 例えば、 導電部材 2 1 に第 1 メ ッキ膜 2 2に S nのメ ッ キ膜、 第 2 メ ツキ膜 2 3 に S n— B i のメ ツキ膜を形成する場合と導電部材 2 1 に第 1 メ ツキ膜 2 2 に S nのメ ツキ膜、 第 2 メ ツキ膜 2 3 に S n _ A gのメ ツキ 膜を形成する場合とがある。 この場合、 第 1 メ ツキ膜は両方と も同じ S nメ ツキ 液を使用するこ とができるが、 第 2 メ ツキ膜は使用するメ ツキ液が異なる。 その ため、 導電部材 2 1 に前者のメ ツキ膜を形成するこ と を終えた後、 1度メ ツキ装 置を停止させ後者用のメ ツキ液へと浴槽内のメ ツキ液を入れ替えてから次の導電 部材 2 1 にメ ツキ膜を形成していた。 The function of the chemical etching bath 3 is as described above. Here, the mechanism of this plating device will be described. In this mounting device, the lateral feed type pusher 13 and the transport rail 14 are both movable in the vertical direction. The upper limit position and lower limit position of the movable range are determined, and the moving range is repeated. Hanging hooks 15 are suitable for the work purpose. Hang on the transport rails 14 at intervals. Usually the distance between the centers of adjacent bathtubs. The auxiliary plating rack 16 that suspends the conductive member 21 to be plated is hung on the hanging hook 15 and set in the plating device. Next, the transverse feed type pusher 13 will be described. The distance between the traverse pushers 13 is basically equal to the distance between the centers of adjacent bathtubs. The lateral feed type pusher 13 is mounted on a single arm. When the hanging hook 15 is moved one span in the working direction, the pusher 13 returns by that amount. The lateral feed type pusher 13 feeds one span at the upper limit position and returns by the lower limit position. Also, the transport rails 14 move vertically but do not move in the traveling direction. The repetition of this work keeps the plating device functioning. This plating apparatus described above had one plating pretreatment line and one solder plating line. For example, a first plating film 22 is formed on the conductive member 21, a Sn plating film is formed on the second plating film 23, and a Sn—Bi plating film is formed on the second plating film 23. In some cases, a Sn plating film is formed on the first plating film 22 and a Sn_Ag plating film is formed on the second plating film 23. In this case, the same Sn plating solution can be used for both of the first plating film, but the plating solution to be used for the second plating film is different. Therefore, after the former plating film has been formed on the conductive member 21, the plating device is stopped once and the plating solution in the bath tub is replaced with a plating solution for the latter. A plating film was formed on the next conductive member 21.
更に、 上記したこの半田メ ツキ方法とそれに用いるメ ツキ装置では、 メ ッキラ イ ンにおけるメ ツキ浴槽は、 導電部材 2 1 にメ ツキ膜を形成するメ ツキ液と電流 を供給するための電極を有している。 こ こで、 このメ ツキ浴槽内に設置された電 極は、 主に電気メ ツキではァ ー ドが用いられる。 そして、 このメ ツキ浴槽に導 電部材 2 1 を浸漬し、 このと き導電部材 2 1 は陰極を形成するこ とでメ ツキ膜が 形成される。 このと き、 導電部材 2 1 を 2本の主柱から成る長方形のメ ツキ補助 ラ ック 1 6 に設置しメ ツキ作業を行っていた。 例えば、 パッケージの大き さの異 なる導電部材 2 1ゃパッケージのデザィンの異なる導電部材 2 1や材質の異なる 導電部材？ 1 などがある。 そして、 それら導電部材 2 1 に厚いメ ツキ膜を形成す る ときは、 メ ツキ液に強い電流密度をかけてメ ツキ作業を行っていた。 このよ う に、 主に電流密度に強弱をつける こ とで様々な厚さのメ ツキ膜を形成していた。 そして、 電気メ ツキでは、 導電部材 2 1 の端部ほど電流密度がかかり、 メ ツキ 膜がよ り厚く形成されることが知られている。 また、 メ ツキ液に好適な電流密度 の範囲の上限を最大電流密度とい う。 この最大電流密度を利用するこ とによ り、 高速メ ツキゃメ ツキ時間を短縮するこ とができる。 しかし、 この最大電流密度を 越える と、 メ ツキ面にく も り ができ、 更にやけゃ紛状析出ができるよ う になる。 そして、 限界電流密度に達する と メ ツキ膜が形成されなく なるこ と も知られてい る。 発明が解決しよ う とする課題 Furthermore, in the solder plating method and the plating apparatus used in the above, the plating bath in the plating line includes a plating liquid for forming a plating film on the conductive member 21 and an electrode for supplying current. Have. Here, the electrodes installed in the plating bath are mainly used for electric plating. Then, the conductive member 21 is immersed in the plating bath, and at this time, the conductive member 21 forms a cathode, thereby forming a plating film. At this time, the conductive member 21 was installed on a rectangular plating auxiliary rack 16 composed of two main pillars to perform plating work. For example, conductive members 21 with different package sizes, conductive members 21 with different package designs, and different materials Conductive member? 1 and so on. When a thick plating film is formed on the conductive members 21, plating work is performed by applying a strong current density to the plating solution. In this way, various thicknesses of the plating film were formed mainly by varying the current density. In the electric plating, it is known that the current density is increased toward the end of the conductive member 21 and the plating film is formed thicker. The upper limit of the current density range suitable for the plating solution is called the maximum current density. By utilizing this maximum current density, the time required for high-speed plating can be reduced. However, if the maximum current density is exceeded, fogging will occur on the plated surface and, moreover, powdery precipitation will be possible. It is also known that when the current density reaches the limit, no plating film is formed. Problems to be solved by the invention
第 1 の課題と して、 上記したよ う に、 この半田メ ツキ装置では、 メ ツキ前処理 ラインを 1本おょぴ半田メ ツキライ ンを 1本有していた。 そのため、 導電部材 2 1 に複数の組み合わせのメ ツキ膜を形成する場合、 メ ツキ膜の組み合わせが換わ る とき、 連続して作業を行う こ とができないという課題が生じた。 言い換える と、 このメ ッキ装置では、 準備されたメ ッキ液に導電部材 2 1 を順次浸漬して、 同じ メ ツキ膜の組み合わせのメ ツキ膜を連続して形成するこ とはできた。 しかし、 メ ツキされる導電部材 2 1 の使用用途に応じて、 導電部材 2 1 に複数の組み合わせ のメ ツキ膜を連続して形成するこ とができなかった。 つま り 、 半田メ ツキライ ン について、メ ツキ液の入れ替えに余分な時間と手間を費やすという問題があった。 更に上記したこ とに加えて、 半田メ ツキライ ンを管理するこ とに関しても、 多 大な労力を費やしていた。 例えば、 1 つのメ ツキ浴槽であるメ ツキ液を使用 した 後に、 メ ツキ液構成の異なる他のメ ツキ液を使用する場合がある。 このと き、 確 実に前者のメ ツキ液を除去しないと後者のメ ツキ液の液構成が換わってしま う。 また、 使用するメ ツキ液構成が異なれば、 そのメ ツキ浴槽で使用されるアノー ド も異な り交換しなければならない。 つま り 、 メ ツキ液管理またはメ ツキ浴槽管理 などメ ンテナンス面に関しても多大な労力を費やすという 問題があった。 As a first problem, as described above, this solder plating apparatus has one plating pretreatment line and one solder plating line. Therefore, when forming a plurality of combinations of plating films on the conductive member 21, there is a problem that when the combination of the plating films is changed, it is not possible to perform operations continuously. In other words, in this plating apparatus, the conductive members 21 were successively immersed in the prepared plating liquid, so that the plating film of the same plating film combination could be formed continuously. However, depending on the intended use of the conductive member 21 to be plated, a plurality of combinations of plating films could not be continuously formed on the conductive member 21. In other words, the solder plating line has a problem that extra time and labor are required for replacing the plating liquid. Furthermore, in addition to the above, a great deal of effort was spent on managing the solder plating line. For example, there is a case where one plating bath, which is a plating solution, is used, and then another plating solution having a different plating solution composition is used. At this time, the composition of the latter plating solution will be changed unless the former plating solution is removed without fail. If the composition of the plating solution used is different, the anode used in the plating bath must also be changed. In other words, plating liquid management or plating bath tub management There was also a problem that a great deal of labor was spent on maintenance.
第 2の課題と して、 上記したよ う に、 この半田メ ツキ方法とそれに用いるメ ッ キ装置では、 メ ツキラインにおけるメ ツキ浴槽は、 導電部材 2 1 にメ ツキ膜を形 成するメ ツキ液と電流を供給するための電極を有している。 そして、 この'メ ツキ 装置を用いてメ ツキ膜を形成していた。 しかし、 導電部材 2 1 は、 表面積の大小 やデザイ ンによ り様々なものがある。 そのため、 電流は陽極から陰極に流れるも のであるが陰極となる導電部材 2 1 の表面のどの部分にも均一な電流が通過する とは限らない。 言い換えると、 導電部材 2 1 の各部分がアノー ドから等距離ある というわけではない。 そして、 このメ ツキ装置では、 導電部材 2 1 を 2本の主柱 から成る長方形のメ ツキ補助ラック 1 6 に設置しメ ツキ作業を行っていた。 その ため、導電部材 2 1 は一つの面と してアノー ドからの電流密度を受けていたため、 導電部材 2 1 の端部ほど電流密度が集中しメ ツキ膜が厚く 形成され、 導電部材 2 1 の中心部は端部に比べて薄く メ ツキ膜が形成された。 また、 導電部材 2 1 にメ ツキ膜を形成する と き、 電流密度の強いと ころをメ ツキしてしまいメ ツキ膜厚お ょぴメ ッキ膜組成分布の最適化と均一性に欠けるという という 問題があつた。 課題を解決するための手段  As a second problem, as described above, in the solder plating method and the plating apparatus used therefor, the plating bath in the plating line forms a plating film on the conductive member 21. It has electrodes for supplying liquid and current. Then, a plating film was formed by using the plating apparatus. However, there are various types of conductive members 21 depending on the surface area and the design. Therefore, a current flows from the anode to the cathode, but a uniform current does not always pass through any part of the surface of the conductive member 21 serving as the cathode. In other words, each part of the conductive member 21 is not necessarily equidistant from the anode. In this plating apparatus, the conductive member 21 is installed on a rectangular plating auxiliary rack 16 composed of two main pillars, and the plating operation is performed. Therefore, since the conductive member 21 receives the current density from the anode as one surface, the current density is concentrated toward the end of the conductive member 21 and the plating film is formed thicker. The plating film was formed thinner at the center of the film than at the end. In addition, when a plating film is formed on the conductive member 21, it is difficult to optimize the plating film thickness and the composition distribution of the plating film and to lack uniformity when the current density is high. That was the problem. Means for solving the problem
本発明は、 上記した従来の課題に鑑みてなされたもので、 本発明のメ ツキ装置 は、 メ ツキ前処理ライ ンとメ ツキライ ンと を有するメ ツキ装置において、 前記メ ツキライ ンは、 複数のメ ツキ浴槽を有し、 所望の前記メ ッキ浴槽にはメ ツキ液収 納浴槽を設けたこ と を特徴とする。  The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and a plating apparatus of the present invention is a plating apparatus having a plating pre-processing line and a plating line, wherein the plating line includes a plurality of plating lines. The present invention is characterized in that a plating bath is provided, and a plating bath is provided for the desired plating bath.
本発明のメ ツキ装置では、 好適には、 メ ツキライ ンにおいて、 搬送レールの下 に複数のメ ツキ浴槽を有する。 そして、 そのメ ツキ浴槽に対応してメ ツキ液収納 浴槽を設置しメ ツキ液を両浴槽間を移動させる機能を設ける。 または搬送レール の下に複数のメ ツキ浴槽とそれぞれにメ ツキ液収納浴槽を設置しメ ツキ液を両浴 槽間を移動させる機能を設ける。 そのこ とによ り、 1本の搬送レールで導電部材 に連続して複数の組み合わせの単層あるいは 2層以上のメ ツキ膜を形成するこ と ができる。 In the plating apparatus of the present invention, preferably, the plating line has a plurality of plating baths below the transfer rail. A plating liquid storage bathtub is installed corresponding to the plating bathtub, and a function is provided for moving the plating liquid between the bathtubs. Alternatively, a plurality of plating baths and a plating bath for each of them may be installed under the transport rail to provide a function to move plating liquid between both baths. As a result, a single transfer rail or a combination of a plurality of single-layer or two- or more-layer plating films can be formed continuously on the conductive member. Can be.
更に、 本発明は、 上記した従来の課題に鑑みてなされたもので、 本発明のメ ッ キ方法は、 所望のメ ツキ液を入れたメ ツキ浴槽内に電流を供給する電極と メ ツキ 膜を形成される導電部材を配置し通電してメ ツキ膜を形成するメ ツキ方法におい て、前記電極から流れる電流密度を前記メ ツキ液の最適電流密度範囲内に設定し、 前記導電部材をメ ツキ補助ラックに設置してから、 前記導電部材にメ ツキ膜を形 成するこ とを特徴とする。  Further, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and the plating method of the present invention comprises an electrode for supplying a current into a plating bath containing a desired plating liquid and a plating film. In a plating method in which a conductive member is formed and current is applied to form a plating film, a current density flowing from the electrode is set within an optimal current density range of the plating liquid, and the conductive member is plated. A metal film is formed on the conductive member after the metal film is installed on the wood auxiliary rack.
本発明のメ ツキ方法は、 好適には、 前記導電部材と前記メ ツキ補助ラ ック とを 一体に前記電極と異なるも う一つの電極と して使用 し、 前記メ ツキ補助ラ ックを 前記電極と前記導電部材の間に位置させて、 メ ツキ膜厚およびメ ツキ膜組成分布 を調整するこ とができる。  Preferably, the plating method of the present invention uses the conductive member and the plating auxiliary rack integrally as another electrode different from the electrode, and further comprises the plating auxiliary rack. The plating film thickness and the plating film composition distribution can be adjusted by being located between the electrode and the conductive member.
更に、 上記した従来の課題に鑑みてなされたもので、 本発明のメ ツキ装置は、 メ ツキ浴槽内で所望のメ ツキ液と電流を供給する電極とメ ツキ補助ラックに設置 された導電部材とでメ ツキ膜を形成するメ ツキ装置において、 導電材質の部材で 構成されている前記メ ツキ補助ラ ック内に前記導電部材を設置してメ ツキ膜を形 成するこ とを特徴とする。  Further, in view of the above-mentioned conventional problems, the plating apparatus of the present invention includes an electrode for supplying a desired plating liquid and a current in a plating bath, and a conductive member installed on a plating auxiliary rack. And a plating apparatus for forming a plating film by forming the plating film in the plating auxiliary rack made of a conductive material. I do.
本発明のメ ツキ装置では、 好適には、 メ ツキ補助ラ ック を四本の主柱からなる 直方体にし、 前記メ ツキ補助ラ ック内に前記導電部材を設置しメ ツキ膜を形成す るする。 そのことで、 表面積やデザイ ン等が異なる様々な前記導電部材に対して、 前記導電部材のどの部分にもよ り均一な電流密度がかかるよ う にするこ とができ る。 発明の実施の形態  In the plating apparatus of the present invention, preferably, the plating auxiliary rack is formed into a rectangular parallelepiped having four main pillars, and the conductive member is provided in the plating auxiliary rack to form a plating film. To Thus, a more uniform current density can be applied to any part of the conductive member with respect to various conductive members having different surface areas, designs, and the like. Embodiment of the Invention
先ず、 第 1 の実施の形態と して、 第 1 図、 第 2 図および第 7図を参照し、 メ ッ キ前処理ラインとメ ツキラインと を有するメ ツキ装置において、 メ ツキラインに は複数のパターンのメ ツキ膜層を形成するためのメ ツキ浴槽を有し、 そのメ ツキ 浴槽にはそれぞれメ ツキ液収納浴槽を設けたこ と を特徴とするメ ツキ装置につい て記載する。 First, referring to FIGS. 1, 2 and 7 as a first embodiment, in a plating apparatus having a plating pre-processing line and a plating line, a plurality of plating lines are provided in the plating line. It has a plating bath for forming a plating film layer of a pattern, and each plating bath is provided with a plating liquid storage bath. Described.
第 1 図は、 本発明であるメ ツキ装置を実施するための半田メ ツキライ ンの機能 を簡略に示したレイアウ トである。 この半田メ ツキライ ンでは、 プレディ ップ浴 槽 4 3、 第 1 メ ッキ浴槽 4 4、 第 2 メ ッキ浴槽 4 5、 第 3 メ ッキ浴槽 4 6、 水洗 用浴槽 4 7が搬送レール 4 2の下に設置される。 そして、 横送り式プッシヤー 4 1 によ り 1 ピッチずつ送られ、 それらの浴槽を用いて導電部材 2 1 (第 7 図参照） にメ ツキ膜を形成するこ とは、 従来と同様である。  FIG. 1 is a layout schematically showing the functions of a solder plating line for implementing the plating apparatus of the present invention. In this solder plating line, the pre-dip bath 43, the first bath 44, the second bath 45, the third bath 46, and the washing bath 47 are transport rails. It is installed under 4 2. Then, it is sent one pitch at a time by a lateral feed type pusher 41, and a plating film is formed on the conductive member 21 (see FIG. 7) using these baths as in the conventional case.
本発明では、 第 1 の形態と しては、 メ ツキ浴槽に対応して必要なだけメ ツキ液 収納浴槽を設置する形態である。 例えば、 第 1 図に示したよ う に、 第 1 メ ツキ浴 槽 4 4にはメ ツキ液収納浴槽を設置せず、 第 2 メ ツキ浴槽 4 5用の第 1 メ ツキ液 収納浴槽 4 9 を、 第 3 メ ツキ浴槽 4 6用の第 2 メ ツキ液収納浴槽 5 0 をそれぞれ 設置する。 この場合、 作業スペースを効率的に活用するためにも、 また、 メ ツキ 液収納時、 メ ツキ液が短時間に収納できるよ う にメ ツキ浴槽の下にメ ツキ液収納 浴槽を設置した。 そのこ とによ り 、 この半田メ ツキライ ンにおいて、 1本の搬送 レールで導電部材 2 1 に、 連続して複数の組み合わせのメ ツキ膜を使用用途に応 じて形成するこ とができるこ とに特徴を有する。  In the present invention, the first mode is a mode in which a plating liquid storage bathtub is installed as needed in correspondence with the plating bathtub. For example, as shown in FIG. 1, the first plating bath 44 is not provided with a plating liquid storage bath, and the first plating bath 49 for the second plating bath 45 is provided. A second plating liquid storage bathtub 50 for the third plating bathtub 46 is installed. In this case, in order to make efficient use of the work space, a plating liquid storage bath was installed under the plating bath so that the plating liquid could be stored in a short time when storing the plating liquid. As a result, in this solder plating line, a plurality of combination plating films can be continuously formed on the conductive member 21 with one transfer rail according to the intended use. And features.
第 2図も上記した第 1 図同様に、 本発明であるメ ツキ装置を実施するための半 田メ ツキライ ンの機能を簡略に示したレイァゥ トである。 この半田メ ツキライ ン では、 プレディ ップ浴槽 5 3、 第 1 メ ッキ浴槽 5 4、 第 2 メ ッキ浴槽 5 5、 第 3 メ ツキ浴槽 5 6、 水洗用浴槽 5 7 が搬送ライ ン 5 2の下に設置される。 そ して、 横送り式プッシヤー 5 1 によ り 1 ピッチずつ送られ、 それらの浴槽を用いて導電 部材 2 1 にメ ツキ膜を形成する。  FIG. 2, similarly to FIG. 1 described above, is a layout schematically showing the functions of a solder plating line for implementing the plating apparatus of the present invention. In this solder plating line, the predip bath 53, the first plating bath 54, the second plating bath 55, the third plating bath 56, and the washing bath 57 are transport lines 5. Installed under 2. Then, they are fed one pitch at a time by a transverse feed type pusher 51, and a plating film is formed on the conductive member 21 using the baths.
そして、 第 2の形態と しては、 全てのメ ツキ浴槽に対してメ ツキ液収納浴槽を 設置する形態である。 例えば、 第 2 図に示したよ う に、 第 1 メ ッキ浴槽 5 4用の 第 1 メ ツキ液収納浴槽 5 9 を、 第 2 メ ツキ浴槽 5 5用の第 2 メ ツキ液収納浴槽 6 0 を、 第 3メ ツキ浴槽 5 6用の第 3 メ ツキ液収納浴槽 6 1 をそれぞれ設置する。 · この場合も上記した第 1 の形態と同様にメ ツキ浴槽の下にメ ツキ液収納浴槽を設 置した。 そのこ とによ り、 この半田メ ツキライ ンにおいて、 1本の搬送レールで メ ツキ可能な導電部材 2 1 に、 連続して複数の組み合わせのメ ツキ膜を使用用途 に応じて形成するこ とができるこ とに特徴を有する。 As a second form, a plating liquid storage bath is provided for all plating baths. For example, as shown in FIG. 2, a first plating solution storage bath 59 for the first plating bath 54 and a second plating bath 60 for the second plating bath 55 are provided. And a third plating solution storage bath 61 for the third plating bath 56 is installed. · Also in this case, a plating liquid storage bathtub is installed under the plating bathtub as in the first embodiment described above. Was placed. As a result, in this solder plating line, a plurality of combinations of plating films are continuously formed on the conductive member 21 which can be plated by one transfer rail according to the intended use. The feature is that it can be used.
第 1 の形態について具体的に言う と、 この半田メ ツキライ ンの搬送の仕組みは 上記した第 9 図と同様である。 例えば、 この第 1 図の半田メ ツキライ ンでは、 第 1 メ ツキ浴槽 4 4 には S nのメ ツキ液が入れられ、 第 2 メ ツキ浴槽 4 5には S n ― B i のメ ツキ液が入れられ、 第 3 メ ツキ浴槽 4 6 には S n— A gのメ ツキ液が 入れられている。 そして、 これらのメ ツキ浴槽は、 メ ツキされた導電部材 2 1 の 使用用途に応じて必要なメ ツキ浴槽が選択され、 必要でないメ ツキ浴槽のメ ツキ 液はメ ツキ液収納浴槽へと移動する。 しかし、 この形態では、 S nのメ ツキ液が 入った第 1 メ ツキ浴槽 4 4には常にメ ツキ液が入れられ、 導電部材 2 1 はこの S nのメ ツキ液に浸漬する。 この結果、 導電部材 2 1 に S nの単層のメ ツキ膜が形 成されたり、 1層目力 S S nで 2層 目が S n— B i または S n— A gのメ ツキ膜が 形成される。 なおリ ー ド材の構造は第 7図と同じであるので符号を共通と した。 第 1 に、 導電部材 2 1 に S n単層の第 1 メ ツキ膜 2 2のみを形成するケースに ついて述べる。 こ こでは、 S nのメ ツキ液が入れられた第 1 メ ツキ浴槽 4 4 には、 常に S nのメ ツキ液が入っており 、導電部材 2 1 に S nのメ ツキ.膜が形成される。 まず、 上記したメ ツキ前処理ライ ンで処理された導電部材 2 1 は、 プレディ ップ 浴槽 4 3で表面の水酸膜の除去を行い、 第 1 メ ツキ浴槽 4 4の S nのメ ツキ液へ と浸漬する。 そして、 その間に第 2 メ ッキ浴槽 4 5および第 3メ ッキ浴槽 4 6で は、 導電部材 2 1 にメ ツキ膜を形成しないので、 浴槽内のメ ツキ液は第 1 メ ツキ 液収納浴槽 4 9および第 2 メ ツキ液収納浴槽 5 0へと移動する。 第 1 メ ツキ浴槽 4 4で S nのメ ツキ膜を形成した導電部材 2 1 は、 第 2 メ ツキ浴槽 4 5、 第 3 メ ツキ浴槽 4 6へと搬送されるが、 それらのメ ツキ浴槽にはメ ツキ液が入っていな いためメ ツキ膜は形成されない。 次に、 水洗用浴槽 4 7でメ ツキ膜を形成した導 電部材 2 1 の表面を洗浄する。 この結果、 導電部材 2 1 に S nの単層メ ツキ膜が 形成される。 第 2に、 導電部材 2 1 に 2層の第 1 メ ツキ膜 2 2および第 2 メ ツキ膜 2 3 を形 成するケースについて述べる。 導電部材 2 1 にメ ツキ膜を形成する工程は上記し た内容と同様である。 まず、 第 1 メ ツキ浴槽 4 4には、 常に S nのメ ツキ液が入 つているため、 導電部材 2 1 には S nの第 1 メ ツキ膜 2 2が形成される。 そして、 その導電部材 2 1 の使用用途に応じて、 第 2 メ ツキ膜 2 3 を形成するメ ツキ浴槽 を選択する。 こ こで、 最初に S n— B i の第 2 メ ツキ膜 2 3 を形成する場合は、 第 3 メ ツキ浴槽 4. 6 の S n— A g のメ ツキ液を第 2 メ ツキ液収納浴槽 5 0 に移動 させる。 そして、 次に S n— A g の第 2 メ ツキ膜を形成する場合は、 第 2 メ ツキ 浴槽 4 5の S n— B i のメ ツキ液を第 1 メ ツキ液収納浴槽 4 9 に移動させ、 第 3 メ ツキ浴槽 4 6 へ第 2 メ ツキ液収納浴槽 5 0から S n— A g のメ ツキ液を戻す。 この結果、 導電部材 2 1 には、 S n と S n— B i または S n と S n— A g の 2層 のメ ツキ膜が形成される。 More specifically, with regard to the first embodiment, the mechanism for transporting the solder plating line is the same as that in FIG. 9 described above. For example, in the solder plating line of FIG. 1, the plating bath of Sn is put in the first plating bath 44, and the plating bath of Sn-Bi is put in the second plating bath 45. The third plating bath 46 contains a plating solution of Sn—Ag. For these plating baths, the required plating bath is selected according to the intended use of the plated conductive member 21, and the plating liquid in the plating bath that is not required is moved to the plating liquid storage bath. I do. However, in this embodiment, the plating liquid is always placed in the first plating bath 44 containing the plating liquid of Sn, and the conductive member 21 is immersed in the plating liquid of Sn. As a result, a single-layer plating film of Sn is formed on the conductive member 21 or a plating film of Sn—Bi or Sn—Ag is formed on the second layer with the first-layer force SSn. Is done. Since the structure of the lead material is the same as that shown in FIG. 7, the same reference numerals are used. First, a case where only the first plating film 22 of Sn single layer is formed on the conductive member 21 will be described. In this case, the first plating bath 44 containing the plating solution of Sn always contains the plating solution of Sn, and the plating film of Sn is formed on the conductive member 21. Is done. First, the conductive member 21 treated with the above-mentioned plating pretreatment line is subjected to removal of a hydroxyl film on the surface thereof in a pre-dipping bath 43, and the plating of Sn in the first plating bath 44 is performed. Immerse in liquid. In the meantime, since the plating film is not formed on the conductive member 21 in the second plating bath 45 and the third plating bath 46, the plating liquid in the bath is stored in the first plating bath. Move to bathtub 49 and second plating liquid storage bathtub 50. The conductive member 21 having the Sn plating film formed in the first plating bath 44 is conveyed to the second plating bath 45 and the third plating bath 46. No plating film is formed because no plating liquid is contained in the sample. Next, the surface of the conductive member 21 on which the plating film is formed is washed in a washing bath 47. As a result, an Sn single-layer plating film is formed on the conductive member 21. Second, a case in which two layers of the first plating film 22 and the second plating film 23 are formed on the conductive member 21 will be described. The step of forming the plating film on the conductive member 21 is the same as described above. First, since the first plating bath 44 always contains the plating solution of Sn, the first plating film 22 of Sn is formed on the conductive member 21. Then, a plating bath for forming the second plating film 23 is selected according to the intended use of the conductive member 21. Here, when forming the second plating film 23 of Sn—Bi first, the plating solution of Sn—Ag in the third plating bath 4.6 is stored in the second plating solution. Move to bathtub 50. Then, when forming the second plating film of Sn—Ag, the plating solution of Sn—Bi in the second plating bath 45 is moved to the first plating bath 49. Then, the Sn-Ag plating liquid is returned from the second plating liquid storage bath 50 to the third plating bath 46. As a result, a two-layer plating film of Sn and Sn—Bi or Sn and Sn—Ag is formed on the conductive member 21.
ここで、 第 1 図のメ ツキ装置では、 第 1 メ ツキ浴槽 4 4のメ ツキ液の金属材料 は S nであり、 第 2 メ ツキ浴槽 4 5 のメ ツキ液の金属材料は S n— B i であ り 、 第 3 メ ツキ浴槽 4 6 のメ ツキ液の金属材料は S n— A gである。 そして、 それら の金属とそれを溶かす溶剤を除いた溶液が同一の液構成であるため、 導電部材 2 1 に連続してメ ツキ膜を形成するこ とができる。 しかし、 液構成の異なるメ ツキ 液で導電部材 2 1 にメ ツキ膜を形成する場合もある。 このと き、 メ ツキ液構成の 異なるメ ツキ浴槽間に純水を入れたメ ツキ浴槽を用意し、 メ ツキされた導電部材 2 1 の表面を洗浄するこ とで、 それらの液構成の異なるメ ツキ液同志が混ざるの を防止する。 そして、 この純水が必要でないと きは、 メ ツキ液収納浴槽に入れて おく。 このこ とによ り 、 メ ツキ液の液構成に関係なく 1本の搬送レールで連続し て複数の組み合わせのメ ツキ膜を導電部材 2 1 に形成するこ とができる。  Here, in the plating apparatus of FIG. 1, the metal material of the plating liquid in the first plating bath 44 is Sn, and the metal material of the plating liquid in the second plating bath 45 is Sn—. B i, and the metal material of the plating solution in the third plating bath 46 is Sn—Ag. Since the metal and the solution excluding the solvent for dissolving the metal have the same liquid composition, a plating film can be continuously formed on the conductive member 21. However, a plating film may be formed on the conductive member 21 with a plating solution having a different liquid composition. At this time, by preparing a plating bath containing pure water between plating baths having different plating liquid compositions, and cleaning the surface of the plated conductive member 21, those liquid compositions having different liquid compositions are prepared. Prevent mixing of plating liquids. And when this pure water is not needed, put it in the plating solution storage bath. This makes it possible to form a plurality of combinations of plating films on the conductive member 21 continuously with one transfer rail regardless of the composition of the plating liquid.
第 2の形態について具体的に言う と、 この半田メ ツキライ ンのメ ツキ方法につ いては、 上記した第 1 の形態と同様である。 例えば、 この第 2 図の半田メ ッキラ イ ンでは、 第 1 メ ツキ浴槽 5 4には S nのメ ツキ液が入れられ、 第 2メ ツキ浴槽 5 5 には S n ： B i = 9 8 (重量％) : 2 (重量％) のメ ツキ液が入れられ、 第 3 メ ツキ浴槽 5 6 には S n ： B i = 4 3 (重量％ ) ： 5 7 (重量％ ) のメ ツキ液が入 れられている。 そして、 これらのメ ツキ浴槽は、 メ ツキされた導電部材 2 1 の使 用用途に応じて必要なメ ツキ浴槽が選択され、 必要でないメ ツキ浴槽のメ ツキ液 はメ ツキ液収納浴槽へと移動する。 この結果、 導電部.材 2 1 に S nまたは S n : B i = 9 8 (重量％ ) ： 2 (重量％ ) 単層のメ ツキ膜が形成されたり、 1層目が S nで 2層目力 S n : B i = 4 3 (重量％) : 5 7 (重量％) の 2層のメ ツキ膜が形 成されたり 、 1層 目 が S n : B i = 9 8 (重量％) : 2 (重量％) で 2層 目が S n ： B i = 4 3 (重量％) : 5 7 (重量％) の 2層のメ ツキ膜などが形成された りする < この第 2 の形態では、 導電部材 2 1 に第 1 メ ツキ膜 2 2 を形成するために S n ： B i = 9 8 (重量％ ) ： 2 (重量％ ) のメ ツキ液を使用するこ とができる。 こ のとき、 メ ツキ液に数0 程度の B i を含むこ と によ り、 第 1 メ ツキ膜 2 2 では、 ゥイ スカー （針状結晶） が顕著に抑制される。 More specifically, the plating method of the solder plating line is the same as that of the first embodiment described above. For example, in the solder plating line shown in FIG. 2, the first plating bath 54 contains a plating solution of Sn, and the second plating bath 55 contains Sn: Bi = 98. (% By weight): 2 (% by weight) of the plating solution The plating bath tub 56 contains a plating liquid of Sn: Bi = 43 (% by weight): 57 (% by weight). For these plating baths, the required plating bath is selected according to the intended use of the plated conductive member 21, and the plating liquid in the plating bath that is not required is transferred to the plating bath. Moving. As a result, Sn or Sn: Bi = 98 (% by weight): 2 (% by weight) is formed on the conductive part. Layer strength Sn: Bi = 43 (wt%): 57 (wt%), a two-layer plating film is formed, or the first layer is Sn : Bi = 98 (wt%). : 2 (% by weight) and the second layer is Sn: Bi = 43 (% by weight): 57% (% by weight). In order to form the first plating film 22 on the conductive member 21, a plating solution of Sn: Bi = 98 (% by weight): 2 (% by weight) can be used. At this time, by including about 0 of Bi in the plating solution, whiskers (needle-shaped crystals) are remarkably suppressed in the first plating film 22.
よって、 本発明では、 メ ツキ液構成の異なる複数のメ ツキ液が入れられたメ ッ キ浴槽と、 そのメ キ浴槽に必要に応じてまたは全てにメ ツキ液収納浴槽を設置 する。 そして、 導電部材 2 1 の使用用途に応じてメ ツキ液をそれらの両浴槽を移 動させるこ とができ る。 その結果、 1本の搬送レールで連続して、 複数の組み合 わせのメ ツキ膜を形成するこ とができる。  Therefore, in the present invention, a plating bath containing a plurality of plating liquids having different plating liquid constitutions, and a plating bath containing the plating liquid are installed in the plating bath as needed or all. Then, the plating solution can be moved in both bathtubs according to the intended use of the conductive member 21. As a result, it is possible to form a plurality of combinations of plating films continuously on one transfer rail.
つま り 、 連続して 1本の搬送レールで複数の組み合わせのメ ツキ膜を導電部材 2 1 に形成するこ とができる。 このこ とによ り 、 メ ツキ膜の組み合わせに応じて メ ツキ装置を一時停止させ浴槽内のメ ツキ液を入れ換える必要がなく なる。 この 結果、 作業時間を大幅に短縮させるこ とができ、 かつ、 メ ツキ液を入れ換える手 間を省く こ とができ る。 また、 同一の浴槽でのメ ツキ液の入れ換えのと き、 それ ぞれのメ ツキ液同士が混入するこ とがなく なり メ ツキ液の管理およびメ ツキ浴槽. メ ツキ用設備などのメ ンテナンスにおける労力も大幅に減らすこ とができる。 他にも、 1本の搬送レールで連続して複数の組み合わせのメ ツキ膜を形成でき る。 例えば、 第 1 メ ツキ浴槽ではメ ツキ液を第 1 メ ツキ液収納浴槽に移動させ、 第 2および第 3 メ ツキ浴槽でメ ツキ膜を形成する方法や第 1 および第 2 メ ツキ浴 槽ではメ ツキ液を第 1および第 2 メ ッキ液収納浴槽に移動させ、 第 3 メ ッキ浴槽 のみで単層のメ ツキ膜を形成する方法などがある。 また、 隣り合ったメ ツキ浴槽 に同一組成のメ ツキ液を入れるこ とによ り導電部材 2 1 に厚いメ ツキ膜を形成す るこ とができる。 That is, a plurality of combinations of plating films can be formed on the conductive member 21 by one continuous conveyance rail. This eliminates the need to temporarily stop the plating apparatus according to the combination of the plating membranes and replace the plating liquid in the bathtub. As a result, the working time can be greatly reduced, and the labor for replacing the plating solution can be omitted. In addition, when the plating solution is exchanged in the same bathtub, each plating solution does not mix with each other, so that the plating solution is managed and the plating bath is maintained. Labor can be greatly reduced. In addition, a plurality of combinations of plating films can be continuously formed on one transfer rail. For example, in the first plating bath, the plating liquid is moved to the first plating bath, and the plating film is formed in the second and third plating baths, and the first and second plating baths are formed. In the tank, there is a method in which the plating liquid is moved to the first and second plating liquid storage baths, and a single-layer plating film is formed only in the third plating bath. In addition, a thick plating film can be formed on the conductive member 21 by putting a plating solution having the same composition into adjacent plating baths.
いずれの場合にしても、 上記したよ う に、 本発明であるメ ツキ液を両浴槽間を 移動させるこ とによ り 、 1本の搬送レールで連続して複数の組み合わせのメ ツキ 膜を形成することが可能である。  In any case, as described above, by moving the plating solution of the present invention between both bathtubs, a plurality of plating films can be continuously formed on one transport rail. It is possible to form.
上記したよ うに、 半田メ ツキの場合を例と して説明 してきたが、 このメ ツキ装 置は半田メ ツキに限らず利用するこ とができる。 例えば、 S nメ ツキ、 C uメ ッ キ、 N i メ ツキなどがある。 これらの場合にも、 このメ ツキ装置を用いて 1本の 搬送レールで連続して導電部材 2 1 に複数の組み合わせのメ ツキ膜を形成するこ とができる。  As described above, the case of solder plating has been described as an example, but this plating device can be used not only for solder plating. For example, there are Sn plating, Cu plating, and Ni plating. Also in these cases, a plurality of combinations of plating films can be formed on the conductive member 21 continuously by using one plating rail by using the plating device.
次に、 第 2の実施の形態と して、 第 3図、 第 4図および第 7図を用いて、 4本 の主柱を中心と して直方体の構造を有するメ ツキ補助ラ ックおよびこのメ ツキ補 助ラ ックを用いたメ ツキ方法について記載する。  Next, as a second embodiment, referring to FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 7, an auxiliary plating rack having a rectangular parallelepiped structure centered on four main pillars and This section describes the plating method using the plating auxiliary rack.
第 3図は、 本発明であるメ ツキ方法を実施するためのメ ツキ補助ラ ックを簡単 に表したレイアウ トである。 そして、 第 4 図は、 第 3 図に示したメ ツキ補助ラ ッ ク 7 2に設置された導電部材 2 1 (第 7図参照） がメ ツキ浴槽 7 1 でメ ツキされ ている と ころを上から見たレイアウ トである。 ここで、 電気メ ツキでは、 主に導 電部材 2 1 を陰極にするため電極がアノー ド 7 3の場合と して説明する。  FIG. 3 is a layout simply showing a plating auxiliary rack for implementing the plating method of the present invention. FIG. 4 shows that the conductive member 21 (see FIG. 7) installed on the auxiliary plating rack 72 shown in FIG. 3 is plated in the plating bath 71. This is the layout seen from above. Here, in the electrical connection, description will be made assuming that the electrode is an anode 73 mainly because the conductive member 21 is a cathode.
本発明では、 導電部材 2 1 にメ ツキ膜を形成する と き、 4本の主柱から成る直 方体のメ ツキ補助ラ ック 7 2 を用いるこ とによ り 、 表面積等の異なる様々な導電 部材 2 1 に対してどの部分にもよ り均一に電流密度がかかるよ う になるこ とに特 徴を有する。  According to the present invention, when the plating film is formed on the conductive member 21, by using the rectangular plating auxiliary rack 72 having four main pillars, the surface area and the like can be variously changed. It is characterized in that the current density is applied more uniformly to any part of the conductive member 21.
具体的に言う と、 メ ツキ液は、 メ ツキ作業を行う と きそれぞれのメ ツキ液に適 した電流密度の範囲があ り 、 その範囲内でメ ツキ作業を行う こ とで高品質のメ ッ キ膜を形成するこ とができる。 そして、 このメ ツキ方法では、 4本の主柱から成 る直方体のメ ツキ補助ラック 7 2 に導電部材 2 1 を設置して、 このメ ツキ補助ラ ック 7 2 ごと メ ツキ浴槽 7 1 のメ ツキ液に浸漬する。 このメ ツキ補助ラ ック 7 2 は導電材質の部材から形成されているため導電部材 2 1 と一体に陰極を形成する, そして、 第 2 図にも示したよ う に、 導電部材 2 1 は、 メ ツキ補助ラ ック 7 2 のセ ンターに位置するよ う に設置するので、 メ ツキ補助ラ ック 7 2の主柱はァノ一 ド 7 3 と導電部材 2 1 の間に位置するこ とになる。 そのこ とによ り 、 大部分の電流 密度の強い部分は、 メ ツキ補助ラ ック 7 2 の主柱へと向かい、 それ以外の電流密 度が導電部材 2 1 にかかり メ ツキ膜を形成するよ う になる。 その結果、 表面積の 大きい導電部材 2 1や表面積の小さい導電部材等異なる様々な導電部材 2 1 に対 して均一なメ ツキ膜厚で均一なメ ッキ膜組成分布のメ ツキ膜を形成するこ とがで さる。 Specifically, the plating solution has a current density range suitable for each plating solution when performing plating work, and performing plating work within that range provides high quality plating. A kick film can be formed. And this method consists of four main pillars. The conductive member 21 is set in the rectangular auxiliary rack 72, and the entire auxiliary rack 72 is immersed in the plating liquid in the plating bath 71. Since the auxiliary plating rack 72 is formed of a conductive material, the cathode is integrally formed with the conductive member 21. As shown in FIG. 2, the conductive member 21 is The main column of the auxiliary rack 72 is located between the anode 73 and the conductive member 21 because it is installed so as to be located at the center of the auxiliary rack 72. And As a result, most of the portion having a high current density goes to the main pillar of the auxiliary plating rack 72, and the other current density is applied to the conductive member 21 to form a plating film. I will do it. As a result, a plating film having a uniform plating film thickness and a uniform plating film composition distribution is formed on a variety of different conducting members 21 such as a conducting member 21 having a large surface area and a conducting member having a small surface area. This is bad.
例えば、 表面積の大きい導電部材 2 1 にメ ツキ膜を形成する場合がある。 ここ で、 メ ツキ液にはメ ツキ液に適した範囲の電流密度がある。 そして、 表面積が大 きい為導電部材 2 1 の中央部と端部では、 電流密度のかかり方にも差がある。 こ の場合、 上記したよ うに、 メ ツキ補助ラック 7 2の主柱が導電部材 2 1 とァノ一 ド 7 3 との間に入るこ とによ り大部分の電流密度の強い部分を避けるよ う に、 メ ツキ液内の電解調整を補助する。 その結果、 アノー ド 7 3に近い導電部材 2 1 の 中心の部分とアノー ド 7 3 に遠い導電部材 2 1 の端部での電流密度の差が小さ く な り、 この導電部材 2 1 の表面には均一な膜厚で均一メ ツキ膜組成のメ ツキ膜が 形成される。  For example, a plating film may be formed on the conductive member 21 having a large surface area. Here, the plating liquid has a current density in a range suitable for the plating liquid. Further, since the surface area is large, there is a difference in how the current density is applied between the center and the end of the conductive member 21. In this case, as described above, the main pillar of the auxiliary plating rack 72 enters between the conductive member 21 and the anode 73 to avoid most of the portion having a high current density. Thus, it assists in the electrolysis adjustment in the plating solution. As a result, the difference in current density between the center of the conductive member 21 near the anode 73 and the end of the conductive member 21 far from the anode 73 decreases, and the surface of the conductive member 21 decreases. In this case, a plating film having a uniform plating film composition with a uniform film thickness is formed.
また、 P b フ リ ーメ ツキである一層目；^ S nで、 二層目が S n _ B i のメ ツキ 膜が形成される場合がある。 このと き、 二層目 の S n— B i のメ ツキ膜は、 約 1 〜 5 mの範囲でメ ツキされる。 こ こで、 メ ツキ補助ラ ック 7 2を使用せずにメ ツキを行う と、 上記したよ う に電気メ ツキ特性によ り 、 薄い S n— B i のメ ツキ 膜では特に導電部材 2 1 の端部と中央部ではメ ツキ膜厚のばらつきや形成されな い部分がでてしま う。 しかし、 メ ツキ補助ラ ック 7 2 を用いるこ とで導電部材 2 In addition, there is a case where a plating film having a first layer of Pb-free plating; At this time, the second Sn—Bi plating film is plated in a range of about 1 to 5 m. Here, if the plating is performed without using the plating auxiliary rack 72, as described above, due to the electrical plating characteristics, a thin Sn—Bi plating film is particularly conductive. 21 At the end and center of 1, variations in the plating film thickness and portions that are not formed appear. However, by using the auxiliary plating rack 72, the conductive member 2
1 の表面には、 未形成の部分ができるこ となく 均一な膜厚で均一メ ツキ膜組成の メ ツキ膜が形成される。 The surface of No. 1 has a uniform thickness and uniform plating film composition without any unformed part. A plating film is formed.
こ こで、 本発明であるメ ツキ方法に用いるメ ツキ装置について説明する。 この メ ツキ装置では、 導電材質の部材からなるメ ツキ補助ラ ック 7 2 を用いる。 この メ ツキ補助ラ ック 7 2は、 4本の主柱から成る直方体の形をしている。 そ して、 このメ ツキ補助ラ ック 7 2は、 導電部材 2 1 を中心部に設置し導電部材 2 1 とァ ノー ド 7 3 との間に位置しメ ツキ膜を形成するのを補助する。 そのと き、 メ ツキ 補助ラック 7 2は導電部材 2 1 と一体に陰極を形成し、 均一な膜厚で均一メ ツキ 膜組成のメ ツキ膜が形成されるよ う にメ ツキ液内の電解調整を補助する。  Here, a plating apparatus used in the plating method of the present invention will be described. In this plating apparatus, a plating auxiliary rack 72 made of a conductive material is used. The plating auxiliary rack 72 has a rectangular parallelepiped shape composed of four main pillars. Then, this plating auxiliary rack 72 is provided with the conductive member 21 at the center and is located between the conductive member 21 and the node 73 to assist in forming a plating film. I do. At this time, the plating auxiliary rack 72 forms a cathode integrally with the conductive member 21, and forms an anode in the plating liquid so that a plating film having a uniform plating film composition with a uniform film thickness is formed. Assist in adjustment.
よって、 上記したこのメ ツキ方法とそれに用いるメ ツキ装置では、 導電部材 2 1 にメ ツキ膜を形成する とき、 導電材質の部材で構成された 4本の主柱から成る 直方体の形をしたメ ツキ補助ラ ック 7 2 を使用する。 このこ とによ り 、 メ ツキ補 助ラ ック 7 2 は導電部材 2 1 と一体に陰極を形成し、 また、 メ ツキ補助ラ ック 7 2の 4本の主柱は導電部材 2 1 とァノ一 ド 7 3 との間に位置するこ とで、 電流密 度の強い部分が導電部材 2 1 に直接かかり メ ツキ膜を形成するこ とを避けるこ と ができる。 この結果、 メ ツキ補助ラ ック 7 2の補助によ り メ ツキ液内の電解が調 整され、 導電部材 2 1 の全ての表面によ り均一な電流密度がかかるよ う になる。 つま り、 メ ツキ補助ラ ック 7 2 を用いて導電部材 2 1 にメ ツキ膜を形成するこ とによ り 、 メ ツキ膜厚およびメ ッキ膜組成分布の最適化と均一性のとれたメ ツキ 膜を形成できるよ う になる。  Therefore, in the above-described plating method and the plating apparatus used therefor, when a plating film is formed on the conductive member 21, a rectangular parallelepiped formed of four main pillars made of a conductive material is used. Use the wood support rack 7 2. As a result, the metal auxiliary rack 72 forms a cathode integrally with the conductive member 21, and the four main pillars of the metal auxiliary rack 72 are formed of the conductive member 21. By placing the conductive member 21 between the conductive member 21 and the anode 73, it is possible to avoid that a portion having a high current density is directly applied to the conductive member 21 to form a plating film. As a result, the electrolysis in the plating liquid is adjusted with the assistance of the plating auxiliary rack 72, and a uniform current density is applied to all surfaces of the conductive member 21. In other words, by forming a plating film on the conductive member 21 using the plating auxiliary rack 72, the plating film thickness and the plating film composition distribution can be optimized and uniform. It becomes possible to form a plating film.
上記したよ う に、 半田メ ツキの場合を例と して説明してきたが、 このメ ツキ装 置は半田メ ツキに限らず利用するこ とができる。 例えば、 S nメ ツキ、 C uメ ッ キ、 N i メ ツキなどがある。 これらの場合にも、 このメ ツキ方法に用いるメ ツキ 装置によ り様々な種類の導電部材 2 1 にメ ツキ液に適した条件でメ ツキ膜を形成 するこ とができる。  As described above, the case of solder plating has been described as an example. However, this plating device can be used not only for solder plating. For example, there are Sn plating, Cu plating, and Ni plating. Also in these cases, a plating film can be formed on various types of conductive members 21 under conditions suitable for plating liquid by using a plating device used in the plating method.
また、 上記したよ う に、 電極 7 3がアノー ド 7 3の場合の実施例について説明 したが、 電極 7 3が力 ソー ド 7 3 の場合でも同 じメ ツキ方法で導電部材 2 1 にメ ツキ膜を形成するこ とができる。 最後に、 第 3の実施の形態と して、 第 5 図から第 7 図を用いて、 半導体装置に 用いられる リ ー ドのメ ツキ方法について記載する。 In addition, as described above, the embodiment in which the electrode 73 is the anode 73 has been described. However, even when the electrode 73 is the force source 73, the conductive member 21 is attached to the conductive member 21 in the same manner. A tack film can be formed. Finally, as a third embodiment, a method of forming leads used in a semiconductor device will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG.
まず、 C u単体、 C u合金または F e— N i 合金のよ う な導電部材 2 1 の表面 にメ ツキされる第 1 メ ツキ膜 2 2 において、 主金属材料が S n単体からなるメ ッ キ液がメ ツキされた場合は、 特に、 第 1 メ ツキ膜の 2 2表面は平滑な皮膜が形成 される。 しかし、 第 1 メ ツキ膜 2 2 と して S n— B i のよ う な 2種類の金属がメ ツキされた場合、 第 1 メ ツキ膜はイオン化傾向の大きい B i が優先的に析出され る特徴をもつ。 この現象によ り、 第 1 メ ツキ膜 2 2 の表面は、 非平滑な析出粒子 で皮膜形成される。  First, in a first plating film 22 formed on the surface of a conductive member 21 such as Cu alone, a Cu alloy, or a Fe—Ni alloy, the main metal material is made of Sn alone. When the plating solution is plated, a smooth film is formed on the 22 surfaces of the first plating film. However, when two types of metal such as Sn—Bi are plated as the first plating film 22, the first plating film preferentially precipitates Bi with a large ionization tendency. It has characteristics that Due to this phenomenon, the surface of the first plating film 22 is formed as a film with non-smooth precipitated particles.
その結果、 リー ドフ レームと接触する作業が加わった場合、 後述の問題が発生 する。 例えば、 曲げ加工する工程において、 リ ー ドフ レームに通電端子を当接し I Cの良否判定する工程において、 前述の優先的に析出した非平滑な粒子が脱落 するこ とによ り、 脱落した粒子が リ ー ド間に付着するこ とで不良を招く場合であ る。 また、 リ ー ドフ レームを搬送する際、 その表面の摩擦抵抗が減少し、 リ ー ド フ レームに当接する搬送手段の上にと どまるよ う な場合である。  As a result, when an operation of contacting the lead frame is added, a problem described below occurs. For example, in the bending process, the non-smooth particles preferentially precipitated fall off in the step of contacting the lead frame with a current-carrying terminal to determine the quality of the IC, so that the dropped particles are reduced. This is the case where the adhesion between leads leads to defects. In addition, when the lead frame is transported, the frictional resistance of the surface of the lead frame decreases, and the lead frame stays on the transporting means in contact with the lead frame.
こ こで、 具体的に曲げ加工において発生する問題を述べる。 第 5図は、 リ ー ド フ レームを曲げ加工する金型の概略図である。 そして、 図示するよ う に、 半導体 装置 8 1 のリ ー ドフ レーム 8 2をパンチ 8 3で切断 · 曲げ加工する際に問題が発 生する。  Here, the problems that occur in the bending process will be specifically described. FIG. 5 is a schematic diagram of a die for bending a lead frame. Then, as shown in the drawing, a problem occurs when the lead frame 82 of the semiconductor device 81 is cut and bent by the punch 83.
先ず、 メ ツキが施されたリ ー ドフ レーム 8 2 を台座 8 4 A、 B上に設置し、 半 導体装置 8 1 の封止体およびリー ドフ レーム 8 2 を台座 8 4 Aおよびリ ー ド支持 手段 8 5で固定する。 このと き、 リ ー ドフ レーム 8 2 の先端を台座 8 4 B上に設 置するそして、 パンチ 8 3にてリ ー ドフ レーム 8 2が切断され、 その他の部分は 曲げ加工される。 この時、 パンチ 8 3 の底面と リ ー ドフ レーム 8 2 の表面は接触 し、 粗大化した析出粒子がパンチ 8 3 の底面にく ずと して付着した り、 リ ー ドフ レーム 8 2に付着してしま う現象が発生する。  First, the lead frame 82 with the plating is placed on the pedestals 84 A and B, and the sealing body of the semiconductor device 81 and the lead frame 82 are attached to the pedestal 84 A and the lead. Fix with supporting means 8 5. At this time, the leading end of the lead frame 82 is placed on the base 84 B. Then, the lead frame 82 is cut by the punch 83 and the other portion is bent. At this time, the bottom surface of the punch 83 and the surface of the lead frame 82 come into contact with each other, and the coarse precipitate particles adhere to the bottom surface of the punch 83 as chips or adhere to the lead frame 82. Phenomenon occurs.
しかも、 現在使われている リー ドフ レームにおいては 2 0 0 ピン程度を有し、 狭いものでは 0. 4 mmと狭ピッチ化している。 また、 半導体装置自体も大幅に 小さ く なつているため、 前記付着物によ り 品質不良を招く こ とが推測される。 こ のこ と よ り、 前述したよ う な主金属材料が S n単体等かなるメ ツキ液によ り メ ッ キされるこ とが半導体の製造工程において望ま しい。 Moreover, currently used lead frames have about 200 pins, The pitch is as narrow as 0.4 mm for narrow ones. In addition, since the size of the semiconductor device itself has also been significantly reduced, it is estimated that the attached matter may cause quality defects. Therefore, it is desirable in the semiconductor manufacturing process that the main metal material as described above be plated with a plating solution composed of Sn alone or the like.
一方、 主金属が S n単体からなるメ ツキ膜において、 以下の述べる製造方法で は微量の B i が混入するこ とがわかった。  On the other hand, it was found that a small amount of Bi was mixed in the plating film consisting of only Sn as the main metal in the manufacturing method described below.
第 1 の実施の形態で説明したよ う に、 本発明のメ ツキ装置では、 メ ツキ液を自 由に選択するこ とが可能であり、 導電部材 2 1 の表面に S n単体の第 1 メ ツキ膜 2 2 を形成するこ とが可能である。 しかし、 第 2の実施の形態で述べたよ う に、 導電部材 2 1 にメ ツキする際にメ ツキ補助ラ ック 7 2 を使用するため、 メ ツキ補 助ラ ック 7 2の表面にもメ ツキ膜が形成される。 そして.、 メ ツキ補助ラ ック 7 2 はその後の工程で洗浄等が施されメ ツキ補助ラ ック 7 2 自身のメ ツキ膜は落と さ れるが、 1 つの搬送ライ ンでメ ツキ補助ラ ック 7 2 を繰り返し利用する。 そのた め、 どう しても S n単体の金属材料からなるメ ツキ液内にも、 極微量の B i が混 入してしま う。 また、 電極 7 3 と して用いるアノー ドにも極微量の B i が不純物 と して混入している。 よって、 S n単体のメ ツキ液内にも S nに対して B i があ る程度混入してしま う。 実際には、 第 1 メ ツキ膜 2 2が S n単体からなるメ ツキ 膜といえども、 皮膜内には極微量の B i が存在する半導体装置と して形成される 可能性がある。 - そのため、 第 1 メ ツキ膜 2 2にどの程度の B i が混入する と問題が発生するか 調査した。 3 11に対して 8 1 が 0 〜 0 . 5重量％含まれている場合には析出粒子 は発生しない。 また、 S nに対して B i が 0. 5〜 1 . 0重量。 /0含まれている場 合には析出粒子の粗大化はほとんど発生しないが、 問題ないレベルで微量に発生 する場合もある。 しかし、 8 1 カ 1 . 0〜 3. 0重量0 /0含まれている場合には、 問題となる レベルの析出粒子の粗大化が発生する。 そして、 第 1 メ ツキ膜表面に 析出粒子の粗大化が発生した場合には、 当然ながら第 2 メ ツキ膜 2 3表面も析出 粒子の粗大化が発生する。 このこ とから、 第 1 のメ ツキ膜 2 2が S n単体も しく は 1重量％以下 （特に 0 〜 0 . 5重量％) のメ ツキ膜が形成され、 その上にいかなる濃度の S n— B i メ ツキ膜 2 3が形成されても粒子の粗大化は発生しないこ とがわかった。 As described in the first embodiment, in the plating apparatus of the present invention, the plating liquid can be freely selected, and the surface of the conductive member 21 can be made of the first single Sn. The plating film 22 can be formed. However, as described in the second embodiment, since the plating auxiliary rack 72 is used when plating the conductive member 21, the surface of the plating auxiliary rack 72 is also used. A plating film is formed. Then, the plating auxiliary rack 72 is subjected to cleaning and the like in a subsequent process, and the plating film of the plating auxiliary rack 72 itself is dropped, but the plating auxiliary rack 72 is removed by one transport line. Repeat step 7 2. For this reason, a very small amount of Bi is mixed into the plating solution made of the metallic material of Sn alone. Also, the anode used as the electrode 73 contains a very small amount of Bi as an impurity. Therefore, Bi is mixed with Sn to a certain extent even in the plating solution of Sn alone. Actually, even though the first plating film 22 is a plating film made of Sn alone, there is a possibility that the first plating film 22 is formed as a semiconductor device in which a very small amount of Bi exists in the coating. -Therefore, it was investigated how much Bi would be mixed into the first plating film 22 to cause a problem. When 81 is contained in 0 to 0.5% by weight with respect to 311, no precipitated particles are generated. Also, Bi is 0.5 to 1.0 weight relative to Sn. When / 0 is contained, coarsening of the precipitated particles hardly occurs, but may occur in a very small amount at no problem level. However, 8 1 month 1. If included from 0 to 3.0 wt 0/0, coarsening of the level of precipitation particles in question occurs. Then, when the deposition particles are coarsened on the surface of the first plating film, the deposition particles are naturally coarsened also on the surface of the second plating film 23. From this, the first plating film 22 is formed of a plating film of Sn alone or 1% by weight or less (particularly 0 to 0.5% by weight), on which any concentration of Sn is deposited. — It was found that even if the Bi film 23 was formed, the particles were not coarsened.
以下にリー ドフ レームを使用する半導体装置は、 リ ー ドフ レームに半導体チッ プを搭載し、 金属細線による配線を行う。 その後、 封止され封止部から露出した リ ー ドが曲げ加工される。 そして、 この単体となった半導体装置は、 リ ー ドを介 して電気的な測定がなされユーザへ供給される。 そ して、 ユーザ側では、 実装基 板上の電極にろう材を介して固着される。  A semiconductor device using a lead frame described below mounts a semiconductor chip on the lead frame and performs wiring using a thin metal wire. Thereafter, the lead that is sealed and exposed from the sealing portion is bent. The single semiconductor device is electrically measured via a lead and supplied to a user. Then, on the user side, it is fixed to the electrode on the mounting board via a brazing material.
ここにおいてメ ツキ処理は、 半導体チップ搭載前と封止後にその処理が可能で ある。 半導体チップ搭載前にメ ツキ処理する場合は、 金属細線の接続部にはメ ッ キ皮膜が施されないよ うな処理が必要である。 一方、 封止後に処理する場合は、 封止部よ り露出している金属導電部をメ ツキ薬品に浸漬可能であり 、 選択的な被 着が不要であるメ リ ッ トがある。 なお、 回路装置と して半導体チップで説明した が、 受動素子やこれらの複合物が封止されてもよい。 また、 封止材料と しては、 熟可塑性， 熱硬化性樹脂ゃセラ ミ ックなどが対象と して処理できる。  Here, the plating process can be performed before mounting the semiconductor chip and after sealing. When plating is performed before mounting the semiconductor chip, it is necessary to prevent the plating film from being applied to the connection parts of the thin metal wires. On the other hand, when processing is performed after sealing, there is an advantage that the metal conductive portion exposed from the sealing portion can be immersed in the plating agent, and selective deposition is not required. Although the semiconductor device has been described as a circuit device, passive elements and composites thereof may be sealed. In addition, as a sealing material, it is possible to treat a ripened or thermosetting resin-ceramic or the like.
また、 支持基板上の電極にマ ト リ ッ ク ス上に半導体チップを固着し、 その後封 止した後に個別化するよ う な C S Pなどの電極にも適用でき る。 この場合には全 ての電極に通電可能な手段が必要である。 発明の効果  Also, the present invention can be applied to an electrode such as a CSP in which a semiconductor chip is fixed on a matrix on an electrode on a support substrate, and then sealed and then individualized. In this case, means capable of supplying current to all the electrodes is required. The invention's effect
以上の説明で明らかなよ う に、 本発明のメ ツキ装置には次のよ うな効果が得ら れる。  As is clear from the above description, the following effects are obtained in the plating apparatus of the present invention.
第 1 の効果と しては、 このメ ツキ装置は半田メ ツキライ ンにてメ ツキ液を両浴 槽間を移動させる機能を有するこ と によ り 、 1本の搬送レールで連続して単層の または複数の組み合わせのメ ツキ膜を形成するこ とができる。 そのため、 導電部 材に形成するメ ツキ膜が換わるごと にメ ツキ液を交換するこ とがなく なり 、 メ ッ キ装置を一時停止するこ とがない。 このこ とによ り、 1本の搬送レールで連続し て導電部材に複数の組み合わせのメ ツキ膜を形成するこ とができるため作業時間 を大幅に短縮させるこ とができ、 かつ、 メ ツキ液を入れ換える手間を省く こ とが できる。 また、 同一の浴槽でのメ ツキ液の入れ換えのと き、 それぞれのメ ツキ液 どう しが混入するこ とがなく なり メ ッキ液の管理およびメ ッキ浴槽、 メ ツキ用設 備などのメ ンテナンスにおける労力も大幅に減らすこ とができる。 The first effect is that this plating apparatus has a function of moving plating liquid between both baths by means of a solder plating line, so that it can be continuously used on one transfer rail. A plating film composed of a plurality of layers or a combination of a plurality of layers can be formed. Therefore, the plating liquid is not replaced every time the plating film formed on the conductive member is replaced, and the plating device is not temporarily stopped. This makes it possible for a single transport rail to As a result, it is possible to form a plurality of combinations of plating films on the conductive member, so that the working time can be greatly reduced, and the labor for replacing the plating solution can be eliminated. In addition, when the plating liquid is exchanged in the same bathtub, each plating liquid does not mix with each other, so that the control of the plating liquid and the equipment for the plating bath, plating, etc. Maintenance effort can also be significantly reduced.
第 2の効果と しては、 本発明のメ ツキ方法でメ ツキ作業を行う こ とによ り 、 表 面積等の異なる様々な導電部材に対して強い電流密度の大部分を導電部材から逃 がしてメ ツキするこ とができる。 そのこ とによ り 、 表面積やデザイ ン等の異なる 導電部材に対して、 使用するメ ツキ液の好適な範囲内の電流密度で、 なお、 メ ッ キ液内の電解がコン ト ロールされ、 導電部材の全ての表面によ り均一に電流密度 がかかるよ う になる。 その結果、 様々な導電部材に対してメ ツキ膜厚およぴメ ッ キ膜組成分布の最適化と均一性のとれたメ ツキ膜を形成できるよ うになる。  As a second effect, by performing the plating work by the plating method of the present invention, most of the strong current density that is strong against various conductive members having different surface areas or the like escapes from the conductive member. It can be peeled off. As a result, the electrolysis in the plating solution is controlled at a current density within a suitable range of the plating solution to be used for conductive members having different surface areas and designs, and the like. The current density is uniformly applied to all surfaces of the conductive member. As a result, it is possible to optimize the plating film thickness and plating film composition distribution for various conductive members and to form a plating film having uniformity.
第 3の効果と しては、 このメ ツキ方法に用いるメ ツキ装置では、 つま り 、 導電 材質の部材で構成された 4本の主柱から成る直方体の形をしたメ ツキ補助ラ ック を使用するこ とで表面積等の異なる様々な導電部材に対しても高品質なメ ツキ膜 を形成するこ とができる。  As a third effect, in the plating apparatus used in the plating method, a plating auxiliary rack having a rectangular parallelepiped shape composed of four main columns made of a conductive material is used. By using this, a high-quality plating film can be formed on various conductive members having different surface areas and the like.
第 4の効果と しては、 C u単体、 C u合金または F e— N i合金のよ う な導電 部材の表面に複数層のメ ツキ膜が施される半導体装置の製造方法において、 第 1 メ ツキ膜が S n— B i の金属材料、 特に、 微量の B i が混入する S n を主金属材 料とするメ ツキ液を用いてメ ツキ膜が形成されるが、 第 1 メ ツキ膜の表面には析 出粒子が発生しない、 または、 発生しても極微細な析.出粒子である良好なメ ツキ 膜を有する半導体装置の製造方法を実現する こ とができる。 図面の簡単な説明  A fourth effect is that in a method for manufacturing a semiconductor device in which a plurality of plating films are formed on the surface of a conductive member such as Cu alone, a Cu alloy, or a Fe—Ni alloy, (1) The plating film is formed by using a plating solution mainly composed of Sn—Bi metal material, particularly Sn containing a small amount of Bi mixed therein. It is possible to realize a method for manufacturing a semiconductor device having a good plating film, in which no precipitated particles are generated on the surface of the tacky film, or even if they are generated, the particles are extremely fine. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1 図は、 本発明のメ ツキ装置に用いるメ ツキライ ンを説明する図であ り 、 第 2図は、 本発明のメ ツキ装置に用いるメ ツキライ ンを説明する図であり、 第 3 図 は、 本発明のメ ツキ装置に用いるメ ツキ補助ラ ックを説明する図である り 、 第 4 図は、 本発明のメ ツキ装置に用いるメ ツキ浴槽でメ ツキ作業を行う 図を上から見 たレイアウ ト 'あり、 第 5図は、 本発明の半導体装置の製造方法を説明する図で あり、 第 6 図は、 本発明および従来のメ ツキを施す半導体チップが固着されたリ — ドフ レームを説明する図であり 、 第 7図は、 本発明おょぴ従来の 2層メ ツキ膜 からなる第 6 図に示した半導体リ一ドフ レームの A— A方向からみた断面を説明 する図であ り、 第 8図は、 本発明おょぴ従来の自動メ ツキ装置全体のレイアウ ト を説明する図であり、 第 9図は、 本発明おょぴ従来の第 7 図に示した自動メ ツキ 装置全体の化学エッチング浴槽の B— B方向からみた断面を説明する図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a plating line used in the plating device of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a plating line used in the plating device of the present invention. FIG. 4 is a diagram for explaining a plating auxiliary rack used in the plating device of the present invention. The figure is a layout ′ as viewed from above, in which a plating operation is performed in a plating bath used in the plating apparatus of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention. FIG. 6 is a view for explaining a lead frame to which a semiconductor chip for applying the present invention and a conventional plating is fixed, and FIG. 7 is a drawing showing a conventional two-layer plating film according to the present invention. FIG. 6 is a view for explaining a cross section of the semiconductor lead frame shown in FIG. 6 as viewed in the direction AA, and FIG. 8 is a view for explaining a layout of the entire automatic plating apparatus according to the present invention. FIG. 9 is a view for explaining a cross section of the chemical etching bath of the entire automatic plating apparatus shown in FIG. 7 of the present invention, which is shown in FIG.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . メ ツキ前処理ラインと メ ツキライ ンとを有するメ ツキ装置において、 前記メ ツキライ ンは、 複数のメ ツキ浴槽を有し、 所望の前記メ ツキ浴槽にはメ ツキ液収納浴槽を設けたこ とを特徴とするメ ツキ装置。 1. In a plating apparatus having a plating pretreatment line and a plating line, the plating line has a plurality of plating baths, and a plating liquid storage bath is provided in a desired plating bath. And a plating device.
2 . メ ツキ前処理ラインと メ ツキライ ンとを有するメ ツキ装置において、 前記メ ツキラインは、 複数のメ ッキ浴槽を有し、 所望の前記メ ッキ浴槽にはそれ ぞれメ ツキ液収納浴槽を設けたこ と を特徴とするメ ツキ装置。  2. In a plating apparatus having a plating pretreatment line and a plating line, the plating line has a plurality of plating baths, and a plating bath is provided for each of the desired plating baths. A plating device characterized by having a bathtub.
3 . 前記メ ツキライ ンの前記メ ツキ浴槽で導電部材にメ ツキ膜を形成する こ とを特徴とする請求の範囲第 1 項または請求の範囲第 2項記載のメ ツキ装置。  3. The plating apparatus according to claim 1 or 2, wherein a plating film is formed on a conductive member in the plating bath of the plating line.
4 . 前記メ ッキ液収納浴槽を前記メ ツキ浴槽よ り低い位置に設ける こ と を 特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項記載のメ ツキ装置。  4. The plating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the bath for storing the liquid is provided at a position lower than the bath.
5 . 前記メ ツキ浴槽は前記メ ツキ液収納浴槽とパイプで繋がれ、 それを通 してメ ツキ液を移動させることを特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範囲 第 2項記載のメ ツキ装置。  5. The plating bath according to claim 1 or 2, wherein the plating bath is connected to the plating bath by a pipe, and the plating bath is moved therethrough. Meshing device.
6 . 前記メ ツキライ ンにおいて、 前記導電部材を浸漬しない前記メ ツキ浴 槽では、 そのメ ツキ液を対応する前記メ ツキ液収納浴槽に移動させ前記導電部材 をメ ツキ液に浸漬しないよ うにして、 前記導電部材に複数の組み合わせのメ ツキ 膜を形成するこ とを特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項記載の メ ツキ装置。  6. In the plating line, in the plating bath where the conductive member is not immersed, the plating liquid is moved to the corresponding plating liquid storage bath so that the conductive member is not immersed in the plating liquid. 3. The plating apparatus according to claim 1, wherein a plurality of combinations of plating films are formed on the conductive member.
7 . 所望のメ ツキ液を入れたメ ツキ浴槽内に電流を供給する電極と メ ツキ 膜を形成される導電部材を配置し通電してメ ツキ膜を形成するメ ツキ方法におい て、  7. In a plating method for forming a plating film by arranging an electrode for supplying current and a conductive member for forming a plating film in a plating bath containing a desired plating solution, and applying a current,
前記電極から流れる電流密度を前記メ ツキ液の最適電流密度範囲内に設定し、 前記導電部材をメ ツキ補助ラック に設置してから、 前記導電部材にメ ツキ膜を形 成する こ とを特徴とするメ ツキ方法。  The current density flowing from the electrode is set within an optimum current density range of the plating liquid, the conductive member is set on a plating auxiliary rack, and then a plating film is formed on the conductive member. The method of the method.
8 . 前記メ ツキ補助ラック は、 前記導電部材と一体に前記電極と異なるも う一つの電極と して使用するこ と を特徴とする請求の範囲第 7項記載のメ ツキ方 法。 8. The plating auxiliary rack is different from the electrode integrally with the conductive member. The plating method according to claim 7, wherein the plating method is used as another electrode.
9. 前記メ ッキ補助ラ ックを前記電極と前記導電部材の間に位置させて、 メ ツキ膜厚おょぴメ ツキ膜組成分布を調整するこ と を特徴とする請求の範囲第 7 項記載のメ ツキ方法。  9. The method according to claim 7, wherein the auxiliary plating rack is located between the electrode and the conductive member to adjust a plating thickness and a plating composition distribution. The method described in the section.
1 0. メ ツキ浴槽内で所望のメ ツキ液と電流を供給する電極とメ ツキ補助 ラ ックに設置された導電部材とでメ ツキ膜を形成するメ ツキ装置において、 導電材質の部材で構成されている前記メ ツキ補助ラ ック 内に前記導電部材を設 置してメ ツキ膜を形成するこ とを特徴とするメ ツキ装置。  10. In a plating device that forms a plating film with an electrode that supplies a desired plating liquid and current in a plating bath and a conductive member that is installed in a plating auxiliary rack, a member made of a conductive material is used. A plating apparatus, wherein a plating film is formed by disposing the conductive member in the configured plating auxiliary rack.
1 1 . 前記メ ツキ補助ラ ックは、 4本の主柱を中心と して直方体の形をし ているこ とを特徴とする請求の範囲第 1 0項記載のメ ツキ装置。  11. The plating apparatus according to claim 10, wherein said auxiliary plating rack has a rectangular parallelepiped shape centered on four main pillars.
1 2. C uまたは F e — N i を主材料とする リ ー ドに S nを主金属材料と する第 1 のメ ツキ膜層を形成し、 リ ー ド最表面には S n— B i を主金属材料とす るメ ツキ膜層を形成し、 前記リー ドをロ ゥ材を介して導電手段に固着する半導体 装置の製造方法において、  1 2. A first plating film layer with Sn as the main metal material is formed on the lead with Cu or Fe — Ni as the main material, and S n — B on the top surface of the lead. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a plating film layer in which i is a main metal material; and fixing the lead to conductive means via a filler material.
前記第 1 のメ ツキ膜層は、 S nに対して 0〜 1重量％程度の B i が含まれるこ とを特徴とする半導体装置の製造方法。  The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the first plating film layer contains about 0 to 1% by weight of Bi with respect to Sn.
1 3. 前記 B i は、 S nに対して 0〜 0 . 5重量％程度含まれるこ と を特 徴とする請求の範囲第 1 2項記載の半導体装置の製造方法。  13. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein said Bi is contained in an amount of about 0 to 0.5% by weight with respect to Sn.
1 4. C uまたは F e — N i を主材料とする リ ー ドを用意し、 前記リ ー ド に回路装置を電気的に接続し、 前記リ ー ドの一部が露出するよ う に封止体によ り 封止し、 前記封止体から露出した前記リ ー ドを折り 曲げたり 、 または前記リ ー ド を介して電気的に測定を行い、 前記リ ー ドをロ ゥ材を介して導電手段に固着する 半導体装置の製造方法において、  1 4. Prepare a lead mainly composed of Cu or Fe—Ni, and connect a circuit device to the lead so that a part of the lead is exposed. The lead is sealed with a sealing body, and the lead exposed from the sealing body is bent or electrically measured through the lead, and the lead is sealed with a raw material. In a method for manufacturing a semiconductor device, the semiconductor device is fixed to conductive means through
前記リー ドの表面には、 S nを主金属材料と し、 該 S nに対して 0〜 1重量％ 程度の B i が含まれる第 1 のメ ッキ膜層が形成され、 最表面には S n— B i を主 金属材料とするメ ツキ膜層が形成されるこ と を特徴とする半導体装置の製造方法。 On the surface of the lead, a first metal film layer containing Sn as a main metal material and containing about 0 to 1% by weight of Bi with respect to the Sn is formed. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a plating film layer mainly composed of Sn—Bi.
1 5 . メ ツキ処理がなされて、 前記リ ー ドが用意されるこ と を特徴とする 請求の範囲第 1 4項記載の半導体装置の製造方法。 15. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein the lead is prepared by performing a plating process.
.1 6 . メ ツキ処理は、 前記封止体によ り封止した後、 該封止体から露出し た前記リ ー ドに施されるこ とを特徴とする請求の範囲第 1 4項記載の半導体装置 の製造方法。  .16. The method according to claim 14, wherein the plating process is performed on the lead exposed from the sealing body after sealing with the sealing body. The manufacturing method of the semiconductor device described in the above.
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