DE2142043A1 - Electroplating thickness measurement - with simultaneous electrode temp sensing - Google Patents
Electroplating thickness measurement - with simultaneous electrode temp sensingInfo
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Abstract
Description
Verwahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Dicke von galvanisch erzeugten Schichten und der Messung der Temperatur an einer Meßeleltrode Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dicke galvanisch erzeugter Schichten und der Messung der Temperatur an einer Meßelektrode, insbesondere an einer Meßelektrode eines nach dem thermoelektrischen Prinzip arbeitenden Schichtdickenmeßgerätes.Storage and device for determining the thickness of galvanic layers produced and the measurement of the temperature on a measuring electrode. The invention relates to a method and a device for determining the thickness galvanically layers produced and the measurement of the temperature on a measuring electrode, in particular on a measuring electrode of a layer thickness measuring device working according to the thermoelectric principle.
Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung der Dic-e von galvanisch erzeugten Schichten, die nach dem thermoelektrischen Prinzip arbeiten, bekannt. Eine beheizte Meßelektrode wird mit ihr er Spitze auf einen Prtifling aufgesetzt und die nach dem Seebect Effekt entstehende Thermospannung, als I.Iaß für die Schichtdicke gemessen. Die spezifische Flächenbelastung der Meßelektrode und die Temperatur der Meßelektrode an der Berührungsstelle müssen bekannt oder @onstant sein. Die Flächenbelastung kann unter Ausnutzung der Schwerkraft konstant gehalten werden. Die ilempe.-ratur der Meßelektrode schwankt entsprechend der Erwärmungs-und Abkühlungsverhältnisse und muß gemessen werden.There are methods and devices for determining the Dic-e of galvanic generated layers that work on the thermoelectric principle, known. A heated measuring electrode is placed with its tip on a test sample and the thermoelectric voltage resulting from the Seebect effect, as an I.Iass for the layer thickness measured. The specific surface loading of the measuring electrode and the temperature of the The measuring electrode at the point of contact must be known or constant. The wing loading can be kept constant using gravity. The ilempe.-ratur the measuring electrode fluctuates according to the heating and cooling conditions and must be measured.
Le sind Verfahren und Vorrichtungen zur Messung der Temperatur an engbegrenzten Stellen mit Hilfe von Thermoelementen bekannt. Diese Thermoelemente bestehen aus 2 Drähten unterschiedlicher Werkstoffe, die an einem Ende verbunden sind und mit dieser Stelle, die meist durch eine Schweißperle verwirklicht ist, der Meßstelle eines Prüflings soweit als möglich genähert wird.Le are methods and devices for measuring temperature known narrow places with the help of thermocouples. These thermocouples consist of 2 wires of different materials connected at one end are and with this point, which is usually realized by a bead of sweat, the measuring point of a test object is brought as close as possible.
Diese Verfahren und Vorrichtungen zur Temperaturmessung haben den flachteil besonders bei der Anwendung in Vorrichtungen zur Bestimmung der Dicke von galvanisch erzeugten Schichten, die Temperatur an einer nicht genau definierbaren Stelle des Prüflings bzw. der Meßelektrode zu messen, da Thermoelemente gegenüber der Meßelektrode selbständige räumliche Gebilde sind, leiglich eine Masse besitzen, außerdem sind sie in geringem Maße temperaturträge.These methods and devices for temperature measurement have the flat part especially when used in devices for determining the thickness of galvanically generated Layers, the temperature at one not to measure exactly definable point of the test object or the measuring electrode, as thermocouples are independent spatial structures compared to the measuring electrode, merely a mass they also have a low temperature resistance.
Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahre.The subject of the invention relates to a method.
und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dicl.e von galvanisch erzeugten Schichten und ein Verlahren und eine Vorrichtung zur Messung der Temperatur an einer Meßelektrode, insbesondere an einer Meßelektrode eines nach dem thermoelektrischen Prinzip arbeitenden Schichtdickenr1ießgerät es, welches unter möglichst geringem ökonomischen Aufwand eingesetzt werden kann.and a device for determining the Dicl.e of galvanically generated Layers and a process and a device for measuring the temperature of a Measuring electrode, in particular on a measuring electrode one after the thermoelectric Principle working layer thickness flow device it, which under the lowest possible economic effort can be used.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch Anwendung eines neuen Verfahrens eine ökonomisch günstige Vorrichtung zu schaffen, mit der die Messung der Schichtdicke galvanisch erzeugter Schichten - auch von Nickelschichten auf Sisenwerkstoffen - industriell durchführbar ist. An einer bestimmten Stelle auf der Meßelektrode soll die Temperatur möglichst trägheitslos gemessen werden und den Betriebszustand des Schichtdickenmeßgerätes anzeigen.The object of the invention is to use a new Method to create an economically favorable device with which the measurement the thickness of electroplated layers - including nickel layers on iron materials - is industrially feasible. At a certain point on the measuring electrode the temperature should be measured with as little inertia as possible and the operating status of the coating thickness measuring device.
Erfindungsgemäß handelt es sich um ein Vertahr-eil zur Messung der Temperatur an einer Meßelektrode, bei den kein Thermoelement, sondern nur eine weitere Elektrode aus anderem Werkstoff als dem Werkstoff der Meßelektrode mit spitzer oder balliger Oberfläche an der Stelle der Leßelektrode befestigt wird, deren Temperatur zu messen ist.According to the invention, it is a Vertahr-eil for measuring the Temperature at a measuring electrode at which no thermocouple, but only one more Electrode made of a material other than the material of the measuring electrode with a pointed or spherical surface is attached to the location of the measuring electrode, the temperature of which is to be measured.
Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, welche zur Schichtdickenmessung mit einer elektrisch beheizten Meßelektrode ausgestattet ist. Vor und nach der Messung der Schichtdicke erfolgt die Abfühlung der Temperatur der Meßelektrode.To carry out the method, a device is provided which for layer thickness measurement with an electric heated measuring electrode Is provided. Sensing takes place before and after the measurement of the layer thickness the temperature of the measuring electrode.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadruch gekennzeichnet, daß vor und nach der in an sich bekannter Weise durchgeführten Messung der Schichtdicke durch eine Elektrode die Betricbstemperatur der Meßelektrode automatisch meßbar und auf denselbe@ Anzeigegerät die Schichtdicke @estalla- ist.The inventive method is characterized in that before and after the measurement of the layer thickness carried out in a manner known per se the operating temperature of the measuring electrode can be measured automatically by an electrode and on the same @ display device the layer thickness is @ estalla-.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Meßpi@ole angeordnete durch einen Heizwiderstand beheizte Meßelektrode mit der anderen Elektrode ein Thermopaar zur Bestimmung der Temperatur der Meßelektrode an der Berührungsstelle bildet, 111 dem ein WilQ-el der Elektrode an der Meßelektrode anliegt und durch ein isolierendes Verbindungsstück der punktförmige Kontakt zwischen der Meßelektrode und der anderen Elektrode herstellbar ist, nach Berührung der Meßelektrode mit dem Prüfling ein Signal zur Ablesung des Meßwertes der Schichtdicke gegeben wird und in der obersten Stellung der Meßpinole die Betriebstemperatur ablesbar ist. In der obersten Stellung der Meßpinole sind durch eine Schalteinrichtung die Meßelektrode und die andere Elektrode zusammen schaltbar.The device according to the invention for performing the method is characterized in that the arranged in a Meßpi @ ole by a heating resistor heated measuring electrode with the other electrode a thermocouple to determine the Temperature of the measuring electrode at the point of contact forms, 111 to which a WilQ-el the electrode rests on the measuring electrode and through an insulating connector the point-like contact between the measuring electrode and the other electrode can be produced is, after touching the measuring electrode with the test object, a signal for reading the The measured value of the layer thickness is given and in the uppermost position of the measuring quill the operating temperature can be read. In the uppermost position of the measuring quill are the measuring electrode and the other electrode together by a switching device switchable.
Der Heizwiderstand erwärmt nach Betätigung eines Hauptschalters über einen Heizvorwiderstand die Meßelektrode vor und erst nach Schließen eines Heizschalters, wird durch Kurzschließen des Heizwiderstandes die Meßelektrode auf die Betriebstemperatur erwärmt.The heating resistor overheats when a main switch is operated a heating resistor the measuring electrode before and only after closing a heating switch, the measuring electrode is brought to the operating temperature by short-circuiting the heating resistor warmed up.
@ach der Berührung der Meßelektrode mit dem Prüfling ist eiXl Schaltkonta@t schließbar, wobei dann durch einen Leuciltmelder und über eine Anschlußbuchse durch die Erhöhung der Helligkeit der Lichtmarke im Anzeigegerät der Zeitpunkt der Ablesung gegeben ist.After touching the measuring electrode with the test item, there is a switching contact closable, then through a Leucilt detector and a connection socket increasing the Brightness of the light mark in the display device the point in time the reading is given.
Zur besseren Kontaktierung des Prüflings mit einem Auilagetisch ist im Auflagetisch ein Magnet angeordnet.For better contacting of the test object with a support table is a magnet arranged in the support table.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnung en zeigen: Fig. 1: die Vorrichtung 111 Seitena-lsicht, Fig. 2: einen Schaltplan der Vorrichtung Der Meßständer 1 besitzt zur Aufnahme des Prüflings 2 einen elektrisch isolierten Auflage tisch 3.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. The drawings show: FIG. 1: the device 111 side view, Fig. 2: a circuit diagram of the device. The measuring stand 1 has to accommodate the Test object 2 an electrically insulated support table 3.
Im Auflagetisch 3 ist zur besseren Kontaktierung des Prü@-lings 2 ein Magnet 4 angeordnet. Im Gehäuse 5 der Vorrichtung befinden sich eine Schalteinrichtung 6, ein Motor 7 mit mechanischem Getriebe 8 eine Kurvenscheibe 9 mit einer anliegenden Rolle 10 sowie in dem Schau tte-Ll 11 des Gehäuses 5 eine Meßpinole 12, die eine Meßelektrode 13, eine Elektrode 14, einen Heizwiderstand 15 sowie ein Verbindungsstück 16 enthält.In the support table 3 is for better contacting of the test item 2 a magnet 4 is arranged. A switching device is located in the housing 5 of the device 6, a motor 7 with a mechanical gear 8, a cam 9 with an adjacent Roll 10 as well as in the Schau tte-Ll 11 of the housing 5 a measuring quill 12, the one Measuring electrode 13, an electrode 14, a heating resistor 15 and a connector 16 contains.
Die Meßelektrode 13 ist mit dem Heizwiderstand 15 starr neben der Elektrode 14 befestigt.The measuring electrode 13 is rigid with the heating resistor 15 next to the Electrode 14 attached.
Die Elektrode 14 besitzt am unteren Ende einen Winkel 17, der all der Meßelektrode 13 anliegt. Ein Isolieren des Vorbindungsstück 16 stellt den punktförmigen Kontakt zwischen der Meßelektrode 13 und der Elektrode 14 her. Dadurch bilden die Meßelektrode 13 und die Elektrode 14 ein Thermopaar.The electrode 14 has an angle 17 at the lower end, the all the measuring electrode 13 is applied. Isolating the Vorbindungsstück 16 provides the point-shaped Contact between the measuring electrode 13 and the electrode 14. As a result, the Measuring electrode 13 and electrode 14 a thermocouple.
Meßleitungen 18; 19 führen von der Meßpinole 12 und dem Auflagetisch 3 zur Anschlußbuchse 20 und von der Anschlußbuchse weiter zur hier nicht dargestellten Anzeigevor richtung.Measuring lines 18; 19 lead from the measuring quill 12 and the support table 3 to the connection socket 20 and from the connection socket to the not shown here Display device.
Durch Betätigen des Hauptschalters a 1 wird die Vorrichtung eingeschaltet. Eine mit einem Lampenvorwiderstand r 1 versehene Glimmlampe h 1 leuchtet, wenn Spannung am Transformator m 1 anliegt Das hier nicht dargestellte Anzeigegerät erhält eine durch den Vorwiderstand r 2 herabgesetzte Lampenspannung.The device is switched on by pressing the main switch a 1. One provided with a lamp series resistor r 1 Glow lamp h 1 lights up when voltage is applied to the transformer m 1 That is not shown here The display device receives a lamp voltage reduced by the series resistor r 2.
Bei geöffnetem Heizschalter a 2 erhält der Heizwiderstand 15 über den Heizvorwiderstand r 3 eine herabgesetzte Spannung, Der Heizwiderstand 15 erwärmt so eine Meßspitze 21 der Meßelektrode 13 vor. Bei Schließung des Heizschalters a 2 wird der Heizvorwiderstand r 3 @urzgeschaltet und der Heizwiderstand 15 erwärmt die Meßspitze 21 der Meßelektrode 1@.When the heating switch a 2 is open, the heating resistor 15 receives over the heating resistor r 3 a reduced voltage, the heating resistor 15 is heated so a measuring tip 21 of the measuring electrode 13 before. When closing the heating switch a 2, the pre-heating resistor r 3 is briefly switched and the heating resistor 15 is heated the measuring tip 21 of the measuring electrode 1 @.
Gleichzeitig mit der Schließung des Heizschalters a 2 wird ein Leuchtmelder h 3 in Betrieb gesetzt. Bei Einschaltung der Vorrichtung durch den Hauptschalter a 1 ist die Schalteinrichtung 6 geschlossen, d. h. die Meßelektrode 13 und die Elektrode 14 sind zusammengeschaltet. Die Meßelektrode 13 bildet mit der Elektrode 14 in dieser Schaltung ein Thermopaar, welches die Betriebstemperatur abfühlt.At the same time as the heating switch a 2 closes, an indicator light is activated h 3 put into operation. When the device is switched on by the main switch a 1 the switching device 6 is closed, d. H. the measuring electrode 13 and the electrode 14 are interconnected. The measuring electrode 13 forms with the electrode 14 in this Circuit a thermocouple, which senses the operating temperature.
Durch einen Druck auf den Taster a 3, der die Automatik einschaltet b wird über einem Gleichrichter u 1 und einem Kondensator c 1 ein Relais d 1 angezogen. Die zum Relais d 1 gehörenden Kontakte k 1; k 2; k 3 schließen sich, während der zum Relais d 1 gehörende Kontakt k 4 sich öffnet, Durch das Öffnen des kontaktes k 4 wird die Anzeige der Betriebstemperatur abgeschaltet, da gleichfalls mit dem Öffnen des Kontaktes 1; 4 sich die Schalteinrichtung 6 öffnet, d. h, die Meßelektrode 13 uiid die Ble-trode 14 nicht mehr zusammengeschaltet sind.By pressing the button a 3, which switches on the automatic b, a relay d 1 is attracted via a rectifier u 1 and a capacitor c 1. The contacts k 1 belonging to the relay d 1; k 2; k 3 close while the Contact k 4 belonging to relay d 1 opens by opening the contact k 4 the display of the operating temperature is switched off, since also with the Opening of contact 1; 4 the switching device 6 opens, d. h, the measuring electrode 13 uiid the lead electrodes 14 are no longer interconnected.
Das Drücken des Tasters a 3 bewirkt über einen Motorvorwiderstand r 4 die Einschaltung des Motors 7 sowie ein Aufleuchten eilier Leuchte h 20 Die Drehbewegung des Uiotors 7 wird über das mechanische Getriebe 8 auf die Kurvenscheibe 9 übertragen. Durch die Ausbildung der Kurvenscheibe 9 wird bei ihrer Drehbewegung die atlliegende Rolle 10 freigegeben.Pressing the button a 3 causes a motor resistor r 4 the switching on of the motor 7 as well as a lighting up of a light h 20 die The rotary movement of the Uiotors 7 is transmitted to the cam via the mechanical gear 8 9 transferred. Due to the design of the cam 9, its rotational movement the original role 10 released.
Die Rolle 10 ist r.lit der beweglichen Meßpinole 12 verbunden Durch das Freiwerden der Rolle 10 senkt sich die Meßpinole 12 unter ihr Eigengewicht ab. ach dem Aufsetzen der Meßspitze 21 der Meßelektrode 13 auf den Prüfling 2 wird über die Meßleitung 18; 19 der Meßwert für die Größe der Schichtdicke angezeigt. In der Meßstellung der Meßelektrode 13 wird durch das Schließen eines Schalt@ontaktes k 5 ein Signal für den Zeitpunkt der Ablesung sowohl durch einen Summer 22 als auch über die Anschlußbuchse 20 durch @rhöhung der Helligkeit der Lichtmarke im hier nicht dargestellten Anzeigegerät gegebe@. Bei Weiterdrehung der Kurvenscheibe 9 kommt diese wieder mit der Rolle 10 in Berühruiig und hebt die an der Rolle 10 befestigte Meßpinole 12 von dem Prüfling 2 ab. Die Meßpinole 12 kommt wieder in die Ausgangsstellung.The roller 10 is connected to the movable measuring quill 12 through when the roller 10 becomes free, the measuring quill 12 is lowered under its own weight. After placing the measuring tip 21 of the measuring electrode 13 on the test object 2 is over the measuring line 18; 19 shows the measured value for the size of the layer thickness. In the The measuring position of the measuring electrode 13 is determined by the closing of a switching contact k 5 a signal for the time of reading by both a buzzer 22 and via the connection socket 20 by increasing the brightness of the light mark here display device not shown given @. If you continue to turn the cam 9 this comes back into contact with the roller 10 and lifts the one attached to the roller 10 Measuring quill 12 from the test specimen 2. The measuring quill 12 comes back into the starting position.
Dabei schaltet ein Schal@@ontakt k 6 über ein Relais d 2 mit seinem Kontakt k 7 die Automatik aus, d. h. der Taster a 3 wird ausgeschaltet. Die tusschal-tu-lg der Automatik bewirkt gleichzeitig ein Schließen des Kontaktes k 4 des Relais d 1 sowie das Öffnen der Kontakte 1; 2; @ 3 des Relais d 1. Damit verbunden ist die Schließung der Schalteinrichtung 6, d. h. Meßelektrode 13 und Elektrode 14 sind wieder zusammengeschaltet. Über die Anschlußbuchse 20 kann nun wieder auf der Anzeigevorrichtung die Betriebstemperatur abgelesen werden.Here, a switch @@ ontakt k 6 switches via a relay d 2 with his Contact k 7 the automatic off, d. H. the button a 3 is switched off. The tusschal-tu-lg the automatic causes contact k 4 of relay d to close at the same time 1 and the opening of contacts 1; 2; @ 3 of relay d 1. Connected to it is the Closing the switching device 6, d. H. Measuring electrode 13 and electrode 14 are reconnected. Via the connection socket 20 you can now access the display device again the operating temperature can be read off.
Gelangt bei einem Meßzyklus die Meßspitze 21 nicht bis auf den Prüfling 2 herunter, wird in dieser untersten Stellung ebenfalls die Betriebstemperatur abgelesen, da dann der Schaltkontakt k 8 geschlossen ist.If the measuring tip 21 does not reach the test object during a measuring cycle 2 down, the operating temperature is also read off in this lowest position, since then the switching contact k 8 is closed.
Diese Anzeigemöglichkeit ist für den Handbetrieb vorgesehen.This display option is intended for manual operation.
Schaltet man den Hebenschalter a 4 in dieser untersten Stellung der Lleßpiiole 12 ein, so wird der Motor 7 spannungslos und gleichzeitig die HelligLeit der Lichtmarke des Anzeigegerätes durch Kurzschließung des Vorwiderstandes r 2 erhöht. Die Anzeige der Betriebstemperatur kann j Jetzt nur in der untersten Stellung der Meßpinole 12 entstehen.If you switch the lift switch a 4 in this lowest position of the Lleßpiiole 12, the motor 7 is de-energized and at the same time the brightness the light mark of the display device increased by short-circuiting the series resistor r 2. The operating temperature can now only be displayed in the lowest Position of the measuring quill 12 arise.
Durch Druck auf den Taster a 3 wird auf Automatik umgeschaltet.Pressing the button a 3 switches to automatic mode.
Durch Einschalten eines Nebenschalters a 5 wird die Vorrichtung auf Reihenuntersuchungen und die Bestimmung der Schichtdickenverteilung geschaltet. Die Anzeige der Betriebstemperatur ist in der obersten Stellung der Meßpi-@ole 12 durch einen 2. Ko@takt des @ebenschalters a 5 verhindert.By turning on a secondary switch a 5, the device is on Series examinations and the determination of the layer thickness distribution switched. The display of the operating temperature is in the top position of the measuring tube 12 prevented by a 2nd contact cycle of the on-off switch a 5.
Eine Sicherung e 1 ist zur Abschirmung von Störungen in der Vorrichtung angebracht.A fuse e 1 is used to shield against interference in the device appropriate.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD14994270 | 1970-09-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2142043A1 true DE2142043A1 (en) | 1972-03-09 |
Family
ID=5482926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712142043 Pending DE2142043A1 (en) | 1970-09-04 | 1971-08-21 | Electroplating thickness measurement - with simultaneous electrode temp sensing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2142043A1 (en) |
-
1971
- 1971-08-21 DE DE19712142043 patent/DE2142043A1/en active Pending
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