DE69423018T2 - Verfahren zur Überwachung einer Reinigungsbehandlung in Plattierungbädern - Google Patents

Verfahren zur Überwachung einer Reinigungsbehandlung in Plattierungbädern

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Description

    1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Plattierbad-Analyseverfahren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Überwachen des Zustands eines Plattierbad-Reinigungsbehandlungszyklus.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Um eine optimale Wirksamkeit eines Plattierbads sicherzustellen, muß das Bad in regelmäßigen Abständen gereinigt werden. Die Reinigung dient dazu, organische Verunreinigungen und andere Fremdstoffe zu entfernen, die sich über die Zeit in dem Bad bilden und zu unerwünschten Plattiercharakteristiken führen. In vielen Fällen sind die Verunreinigungen Zersetzungsprodukte, die von den elektrochemischen Verfahren innerhalb des Bads herrühren. Die Zeit zwischen Reinigungsbehandlungen ändert sich abhängig von der Verunreinigungs-Bildungsrate, welche eine Funktion der Art und Häufigkeit der Plattierbadverfahren ist. Zum Beispiel erzeugen Plattierbäder, die organische Zusatzstoffe verwenden, wie zum Beispiel ein saures Kupferplattierbad, bedeutsame Mengen von Verunreinigungen und erfordern eine häufige Reinigung.
  • Eine Kohlenstoffbehandlung ist ein allgemein verwendetes Plattierbad-Reingungsverfahren. Das Kohlenstoffbehandlungsverfahren beinhaltet ein Bringen von Aktivkohlenstoff in Kontakt mit dem Plattierbad. Die Verunreinigungen werden auf dem Aktivkohlenstoff adsorbiert und dadurch wirkungsvoll aus der Plattierbadlösung entfernt. Die Menge von Verunreinigungen innerhalb des Bads wird während der Reinigungsbehandlung kontinuierlich verrin gert und, wenn eine annehmbar niedrige Verunreinigungsmenge erzielt ist, kann die Behandlung beendet werden. Frische Zusatzstoffe werden zu dem behandelten Bad hinzugefügt und das Plattierbad ist bereit für eine erneute Verwendung. Nach einer wiederholten Verwendung beginnen sich erneut organische Stoffe und andere Verunreinigungen innerhalb des Bads anzusammeln und die Reinigungsbehandlung muß gegebenenfalls wiederholt werden. Da die Qualität des Plattierbads von einem Aufrechterhalten einer niedrigen Menge von Verunreinigungen abhängt, ist es notwendig, daß die Kohlenstoffbehandlungszyklen zu den zweckmäßigen Zeiten eingeleitet, und beendet werden. Die gleichen Belange betreffen andere Plattierbad-Reinigungsverfahren.
  • In der derzeitigen Praxis wird der Fortschritt der Reinigungsbehandlung typischerweise durch wiederholte manuelle Tests bezüglich der Plattierbadlösung überwacht. Ein derartiger manueller Test, der in der Lea Ronal Application Note Nr. AN30009CT offenbart ist, verwendet ein Hull-Zellen-Plattierverfahren, um eine Kohlenstoffbehandlung zu überwachen. Während des Kohlenstoffbehandlungsverfahrens wird eine Bedienperson ungefähr einmal alle drei Stunden einen Hull-Zellen-Plattiertest durchführen, um zu bestimmen, wann das Verfahren beendet ist. Jeder Hull-Zellen-Test wird bei 2 Ampere für 15 Minuten mit Luftagitation durchgeführt. Wenn die plattierten Hull- Zellenfelder über dem gesamten Stromdichtebereich flachmatt erscheinen, wird das Kohlenstoffbehandlungsverfahren als ausreichend beendet erachtet. Andere Verfahren, die derzeit verwendet werden, erfordern ähnliche wiederholte manuelle Testabläufe.
  • Die derzeitigen Reinigungsbehandlungs-Überwachungsverfahren leiden an einer Anzahl von Problemen. Eine wiederholte Wirksamkeit von manuellen Tests ist zeitaufwen dig und erfordert geschultes Bedienpersonal und eine spezielle Ausstattung. Die Zeit, die erforderlich wird, um die Tests durchzuführen, setzt sich zu einer Produktions- Auszeit um, wodurch eine Produktivität eines Plattierverfahrens beschränkt wird.
  • Außerdem führen derzeit verwendete Verfahren im allgemeinen nicht zu genauen und wiederholbaren Ergebnissen. Die manuellen Tests erfordern häufig eine Ratearbeit und eine willkürliche Interpretation, wie in dem Fall der plattierten Hull-Zellenfelder. Dies kann zu unvollständigen Reinigungsbehandlungen und sich ergebenden Qualitätsproblemen des Plattierbads führen.
  • Weiterhin sind derzeitige Verfahren nicht einfach mit bekannten voltammetrischen Plattierbad-Analyseverfahren integrierbar, wie sie zum Beispiel in der US-A-4 631 116 offenbart und der vorliegenden gemeinsamen Rechtsnachfolgerin übertragen sind. Plattierbadbenutzer müssen deshalb häufig ein System und einen Ausstattungssatz zum Messen einer Plattierbad-Bestandteilkonzentration und einen anderen zum Überwachen des Fortschritts von Reinigungsbehandlungen instandhalten.
  • Voltammetrische Verfahren sind verwendet worden, um die Konzentrationsmengen von verschiedenen elektrochemischen Bestandteilen eines Plattierbads zu erfassen. Ein beispielhaftes voltammetrisches Verfahren, das in Delahay, "New Instrumental Methods in Electro-Chemistry", Kapitel 6, Interscience Publisher Inc., 1966, offenbart ist, verwendet ein linear gewobbeltes Gleichgrößen-Voltammetriesignal. Andere Verfahren, wie zum Beispiel diejenigen, die in der US-A-4 631 116 offenbart sind, verwenden sowohl Wechselgrößen- als auch Gleichgrößen-Voltammetriesignale zum Überwachen der Nebenbestandteile, die in einer Lösung vorhanden sind, die bei einem Plattierver fahren verwendet wird. Außerdem verwenden diese Verfahren ein Gleichgrößen-Vorbehandlungssignal, welches an die Arbeitselektrode angelegt wird, um alle adsorbierten organischen Materialien oder andere Verunreinigungen von der Elektrode zu entfernen.
  • Die Druckschrift US-A-4 146 437 offenbart ein Verfahren zum Bewerten einer Plattierbadlösung und insbesondere ein Verfahren zum Erfassen von Fremdstoffen in elektrolytischen Lösungen, welche zum Steuern von Elektrodepositionsverfahren verwendet werden. Gemäß dieser Druckschrift wird mindestens eine Elektrode in Kontakt mit der Plattierbadlösung gebracht, während ein gewobbeltes Gleichgrößen-Meßsignal an die Elektrode angelegt wird. Auf der Grundlage des Reaktionsstromsignals werden die Charakteristiken der Plattierbadlösung überwacht, was daher eine optimale Zellenwirksamkeit während Elektrodepositionsverfahren liefert. Jedoch werden diese beiden herkömmlichen Verfahren lediglich für Elektrodepositionsverfahren verwendet.
  • Im Gegensatz dazu ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Überwachen von in einer Lösung vorhandenen Bestandteilen zu schaffen, das bei einem Reinigungsverfahren verwendet wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch die in dem unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
  • Die abhängigen Ansprüche beschreiben besondere Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die Vorteile der Erfindung werden für Fachleute in dem einschlägigen Stand der Technik nach einer Bezugnahme auf die folgende Beschreibung, die in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung gegeben wird, deutlich und ersichtlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer beispielhaften Ausstattung zum Durchführen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels in Fig. 1.
  • Fig. 3 zeigt beispielhafte Reaktionsstromsignale, die gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 für einen Kohlenstoff-Behandlungsreinigungszyklus erzeugt werden.
  • Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Zusammenstellung von Reaktionssignalen, die über einem gesamten Kohlenstoff- Reinigungsbehandlungszyklus genommen werden.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Voltammetrieverfahren angewendet, um die Reinigung vom Plattierbädern zu überwachen. Ein beispielhafter Reinigungszyklus ist in Fig. 4 gezeigt. Die folgende detaillierte Beschreibung ist auf einen beispielhaften Kohlenstoff-Behandlungsreinigungszyklus gerichtet, der unter Verwendung eines bevorzugten linearen Gleichgrößen-Wobbelvoltammetrieverfahren überwacht wird. Jedoch ist es anzumerken, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese beispielhafte Behandlung oder dieses beispielhafte Verfahren beschränkt ist. Das Verfahren kann ebenso verwendet werden, um eine Vielzahl von verschiedenen Reinigungsbehandlungen unter Verwendung von anderen Wechselgrößen- und Gleichgrößen- Voltammetrieverfahren zu überwachen.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Ausstattung zum Durchführen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel beinhaltet einen behälterinternen elektrochemischen Sensor 10, der in einen mit einer elektrochemischen Flüssigkeit 16 gefüllten Plattierbehälter 12 eingetaucht ist. Der behälterinterne Sensor 10 wird mittels eines Halters 9 innerhalb des Behälters 12 gehalten. Eine externe Pumpe 8 bewegt die elektrochemische Flüssigkeit 16 zur Messung über den Sensor 10. Ein externes Testausstattungsgestell 14 beinhaltet einen Anzeigemonitor 1, eine Steuereinheit 2, einen Computer 3, einen Wellenformgenerator 4, einen Synchronverstärker 5 und ein Potentiostat 6. Der Wellenformgenerator 4 und das Potentiostat 6 erzeugen die Voltammetriesignale, welche an Elektroden innerhalb des Sensors 10 angelegt werden. Der Computer 3 und die Steuereinheit 2 können dazu dienen, das Erzeugen und Anzeigen der Meß- und Reaktionssignale zu automatisieren.
  • Die Funktionsweise der Ausstattung, die in Fig. 1 gezeigt ist, kann unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung in Fig. 2 besser verstanden werden.
  • Der beispielhafte behälterinterne elektrochemische Sensor 10 enthält eine Arbeitselektrode 18, eine Gegenelektrode 19 und eine Referenzelektrode 17, von denen sich alle in Kontakt mit der elektrochemischen Flüssigkeit 16 befinden. Vor einer Messung wird ein Vorbehandlungssignal an die Arbeitselektrode angelegt, um alle adsorbierten organischen Materialien oder andere Verunreinigungen auf ihrer Oberfläche zu entfernen. Voltammetrische Meßsignale werden dann an die vorbehandelte Arbeitselektrode 18 angelegt. Das erzeugte Reaktionsstrom signal wird dann als eine Funktion des Arbeitselektrodenpotentials gemessen. Die Arbeits- und Gegenelektroden 18, 19 können aus Platin, Kupfer, Gold, Silber oder einem anderen geeigneten leitenden Material aufgebaut sein. Die Referenzelektrode 17 ist typischerweise eine Kupferelektrode oder eine gesättigte Kalomelelektrode (SCE). Der behälterinterne elektrochemische Sensor 10 mit Elektroden 17, 18 und 19 ist ein Sensoraufbau, der typischerweise in Verbindung mit Voltammetrieverfahren verwendet wird. Andere Sensoraufbauten könnten ebenso verwendet werden.
  • Der Wellenformgenerator 4 liefert zweckmäßige Vorbehandlungs- und Meßsignale. Das Vorbehandlungssignal ist typischerweise ein konstantes Gleichgrößensignal, das für eine vorbestimmte Zeitdauer angelegt wird. Alternativ kann das Vorbehandlungssignal direkt von dem Potentiostat 6 angelegt werden. In dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel, welches lineare Gleichgrößen-Wobbelvoltammetrie verwendet, legt der Wellenformgenerator 4 ein Gleichgrößen-Wobbelsignal an den Potentiostat 6 an, wie es durch eine Linie 25 dargestellt ist. Alternativ kann ein Gleichgrößen-Wobbelsignal innerhalb des Potentiostats 6 erzeugt werden.
  • Das Gleichgrößen-Wobbelsignal, das von dem Potentiostat 6 ausgegeben wird, wird über eine Leitung 26 an die Arbeitselektrode 18 in dem elektrochemischen Sensor 10 angelegt. Die Gegenelektrode 19 und die Referenzelektrode 17 sind über Leitungen 28 bzw. 27 mit dem Potentiostat 6 verbunden. Wenn das Gleichgrößen-Wobbelsignal an die Arbeitselektrode 18 angelegt wird, wird zwischen der Arbeitselektrode 18 und der Gegenelektrode 19 ein Reaktionsstrom erzeugt. Das Potentiostat 6 dient dazu, sicherzustellen, daß sich die Charakteristiken des angelegten Gleichgrößen-Wobbelsignals nicht als ein Ergebnis von Änderungen eines Stromflusses zwischen der Arbeitselek trode 18 und der Gegenelektrode 19 ändern.
  • Das Reaktionssignal ist der Gleichstrom, der als eine Funktion des angelegten Potentials gemessen wird. Alle gemessenen Potentiale beziehen sich auf die Referenzelektrode. Das Diagnosesignal, welches die Reinigung des Plattierbads verfolgt, ist das Elektrodensignal, das der Gleichgrößen-Spitzenstromdichte bei dem kathodischen Wobbeln entspricht. Zwei beispielhafte Reaktionsstromsignale, die unter Verwendung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung erzeugt werden, sind in Fig. 3 gezeigt. Diese Stromreaktionssignale werden als eine Funktion der Zeit angezeigt, könnten aber ebenso als eine Funktion von einer anderen Signalcharakteristik, wie zum Beispiel einem Wobbelpotential, angezeigt werden.
  • Die spezifische Ausstattung, die in dem beispielhaften System der Fig. 1 und 2 verwendet wird, beinhaltet einen HP-Wellenformgenerator des Modells 3314A, ein Potentiostat PAR 273 und einen Synchronverstärker PAR 5208. Der HP-Wellenformgenerator ist von Hewlett-Packard Co., aus Fullerton, Californien, verfügbar und die PAR-Ausstattung ist von Princeton Applied Research, aus Princeton, New Jersey, verfügbar.
  • Um die Genauigkeit des Reaktionsstromspektrums sicherzustellen, das gemäß dem beispielhaften Voltammetrieverfahren und der beispielhaften Voltammetrieausstattung erzeugt wird, die zuvor beschrieben worden sind, sollten optimale Vorbehandlungs- und Meßsignalparameter verwendet werden. Für das lineare Gleichgrößen-Voltammetrieverfahren des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels sind sowohl die Gleichgrößen-Vorbehandlungsspannung und -Zeit als auch ein Gleichgrößen-Wobbelsignalspannungbereich und eine Wobbelrate unabhängig geändert worden, um optimale Einstellungen zu bestimmen. Ein Gleichgrößen- Vorbehandlungssignal mit einem Spannungspotential von ungefähr +2,0 bis +3,0 Volt wird an die Arbeitselektrode für eine Dauer von ungefähr 5 bis 20 Sekunden angelegt. Ein Gleichgrößen-Wobbelmeßsignal mit einem Wobbelpotential, das von ungefähr +3 V reicht, einer Wobbelrate von ungefähr 10 bis 100 mV/s und das bei einem Potential von ungefähr -0,2 bis -0,6 Volt umgekehrt wird, wird dann an die Arbeitselektrode angelegt.
  • Die vorhergehenden Vorbehandlungs- und Meßsignale werden in regelmäßigen Abständen durchgängig durch das Reinigungsbehandlungsverfahren an die Arbeitselektrode 18 angelegt. Während des Behandlungsverfahrens ist eine häufigere Messung zweckmäßig, um die Behandlungszeit zu minimieren. Vorzugsweise werden die Messungen ungefähr alle 0,1 bis 0,5 Stunden während der Behandlung wiederholt, bis annehmbar niedrige Mengen von Verunreinigugen erzielt werden. Wenn das Behandlungsverfahren einmal beendet ist, bringt das Plattierbad annehmbar niedrige Mengen von Verunreinigungen hervor.
  • Das zuvor beschriebene Bestimmen von Meßsignalintervallen ist für ein Computersteuern gut geeignet. Der Computer 3 und die Steuereinheit 2 können verwendet werden, um ein automatisches Steuern des Reinigungsüberwachungsverfahrens vorzusehen. Der Computer kann Zeitdauern und Meßergebnisse von vorhergehenden Zyklen speichern, um optimale Meßintervalle für nachfolgende Zyklen zu bestimmen. Weiterhin können optimale Meßintervalle für bestimmte Typen von Plattierbädern oder Reinigungsverfahren innerhalb des Computers gespeichert werden und verwendet werden, wenn es erforderlich ist, was zu einem äußerst wirksamen und flexiblen Reinigungsüberwachungsverfahren führt.
  • Das bevorzugte Ausführungsbeispiel, das zuvor be schrieben worden ist, wird an einer Kohlenstoff-Behandlungsreinigung eines sauren Kupferplattierbads in dem folgenden Beispiel angewendet. Alle Spannungen, die in Verbindung mit diesem Beispiel beschrieben werden, beziehen sich auf eine Kupferreferenzelektrode. Eine Platinarbeitselektrode ist unter Verwendung eines konstanten Gleichgrößensignals mit einem Spannungspotential von ungefähr +3 V für eine Dauer von ungefähr 10 Sekunden vorbehandelt worden. Das Meßsignal ist ein Gleichgrößen-Wobbelsignal mit einem Wobbelpotential, das von ungefähr +0,5 Volt bis ungefähr +0,6 Volt reicht, einer Wobbelrate von 20 mV/s und das bei einem Potential von ungefähr -0,4 bis -0,6 Volt umgekehrt wird, gewesen. Diese Signale sind gemäß dem zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel erzeugt und an das saure Kupferplattierbad angelegt worden.
  • Die Schritte eines Anlegens von Vorbehandlungs- und Meßsignalen und Überwachungsreaktionssignalen sind vor, während und nach einer beispielhaften Kohlenstoffbehandlung wiederholt worden. Die zwei sich ergebenden Reaktionsstromsignale, die dem Beginn und dem Ende der Kohlenstoffbehandlung entsprechen, sind als eine Funktion der Zeit in Fig. 3 angezeigt. In Fig. 3 bezeichnet der Ausdruck "Daten DCV" das Ausgangssignal in Volt aus dem Potentiostat, welches ein Meßwert des Gleichstroms ist. Das Reaktionsstromsignal, das unmittelbar vor dem Start der Kohlenstoffbehandlung genommen wird, weist eine Spitze P1 bei ungefähr 41 Sekunden auf. Das Spannungspotential, das dieser Spitze entspricht, beträgt ungefähr 400 mV. Dieser Meßwert hat dem Zustand des Plattierbads vor der Kohlenstoffbehandlung entsprochen. Nachfolgende Messungen bringen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, ein sich verringerndes Spitzenpotential hervor, wenn die Kohlenstoffbehandlung fortschreitet. Schließlich ist ein Punkt erreicht worden, an welchem die Kohlenstoffbehandlung be endet werden kann. Der Reaktionsstrom, der diesem Punkt entspricht, ist in Fig. 3 gezeigt und weist eine Potentialspitze von ungefähr 280 mv bei ungefähr 35 Sekunden auf. Dieser Meßwert hat dem Zustand des Plattierbads an dem Ende der Kohlenstoffbehandlung entsprochen.
  • Die Änderung des Potentials, das der Diagnosestromdichte entspricht, über alle der Reaktionsstrommessungen, die bezüglich dieses beispielhaften Zyklus genommen werden, ist in Fig. 4 gezeigt. In Fig. 4 bezeichnet "Zeit einer Messung" die Zeit während des Verfahrens der Kohlenstoffbehandlung und eines Auffrischens von organischen Stoffen, zu welchen die Messung durchgeführt worden ist. Die Zeit wird in einer Uhrzeit über eine Dauer von zwei Tagen bezeichnet. Die Reaktionsstrompotentialspitzen P1 und P2 in Fig. 3 entsprechen den Meßpunkten P1 bzw. P2 in Fig. 4. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, hat die Kohlenstoffbehandlung ungefähr 8 Stunden gedauert, was durch die Zeitdifferenz zwischen den Punkten P1 und P2 dargestellt ist. Messungen während der Behandlung sind in verhältnismäßig häufigen Abständen von ungefähr 0,1 bis 0,5 Stunden wiederholt worden. Die Messungen können daher ein genaues und einfaches Mittel eines Überwachens des Plattierbadreinigungsverfahrens liefern, das den organischen Inhalt des Plattierbads quantitativ bestimmt. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann einfach an einer Vielzahl von unterschiedlichen Plattierbädern und Reinigungsbehandlungen unter Verwendung anderer Voltammetrieverfahren angewendet werden.
  • Es versteht sich für Fachleute, daß die vorhergehende Beschreibung lediglich beispielhaft ist und daß viele Änderungen ohne Verlassen des Umfangs der voliegenden Erfindung möglich sind, welcher lediglich durch die folgenden Ansprüche beschränkt ist.

Claims (13)

1. Verfahren zum Überwachen eines Reinigungsbehandlungszyklus in einer Plattierbadlösung (16), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Vorsehen einer Arbeitselektrode (18), einer Gegenelektrode (19) und einer Referenzelektrode (17) in Kontakt mit der Plattierbadlösung (16);
Anlegen eines Gleichgrößen-Vorbehandlungssignals an die Arbeitselektrode (18), wobei das Gleichgrößen-Vorbehandlungssignal ein Potential und eine Dauer aufweist, die ausreichen, um die Arbeitselektrode (18) durch Entfernen aller adsorbierten organischen Materialien oder anderer Verunreinigungen von der Arbeitselektrode (18) vorzubehandeln;
Anlegen eines gewobbelten Gleichgrößen-Meßsignals, das ein Wobbelpotential, eine Wobbelrate und ein Umkehrpotential aufweist, an die vorbehandelte Arbeitselektrode (18), um einen Reaktionsstrom zwischen der Arbeitselektrode (18) und der Gegenelektrode (19) zu erzeugen;
Messen des Potentials der Arbeitselektrode (18) bezüglich der Referenzelektrode (17), um ein Reaktionsstromsignal zu erzeugen, das den Reaktionsstrom als eine Funktion des Gleichgrößen-Meßsignals darstellt;
Überwachen des Reaktionsstromsignals für einen Spitzen- Gleichstrom während eines kathodischen Wobbelns des Gleichgrößen-Meßsignals;
Erfassen des Plattierbad-Verunreinigungspegels über ein Diagnosesignal, das das Arbeitselektrodenpotential ist, das dem Spitzen-Gleichstrom entspricht, um den Plat tierbad-Verunreinigungspegel zu bestimmen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den Schritt eines Wiederholens der Anlege-, Meß-, Überwachungs- und Erfassungsschritte in Intervallen aufweist, die in einem Computer (3) gespeichert sind, um einen Punkt zu bestimmen, an welchem der Reinigungsbehandlungszyklus beendet werden kann.
3. Verfahren nach Anspruch 2, das weiterhin den Schritt eines Speicherns einer Zeitdauer und von Meßergebnisdaten in dem Computer (3) zum Bestimmen der Intervalle aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Schritte eines Anlegens der Vorbehandlungs- und der Meßsignale an die vorbehandelte Arbeitselektrode (18) und der Schritt eines Überwachens des Elektrodenpotentials alle 0,1 bis 0,5 Stunden während der Reinigungsbehandlung wiederholt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Reinigungsbehandlungszyklus ein Kohlenstoffbehandlungszyklus ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das weiterhin den Schritt eines Vorsehens einer automatischen Steuerschaltung (2) für die Überwachung aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die vorbehandelte Arbeitselektrode (18) in einem in einem Behälter enthaltenen elektrochemischen Sensor (10) enthalten ist, der in Verbindung mit einem Plattierbad- Analyseverfahren verwendet wird, und die Vorbehandlungs-, Meß- und Reaktionssignale von dem gleichen externen Gerät (1, 4, 5, 6) vorgesehen und überwacht werden, das bei dem Plattierbad-Analyseverfahren verwendet wird.
8. Gerät, das einen Reinigungsbehandlungszyklus in einer Plattierbadlösung (16) überwacht, wobei das Gerät aufweist:
eine Arbeitselektrode (18), eine Gegenelektrode (19) und eine Referenzelektrode (17) in Kontakt mit der Plattierbadlösung (16);
einen Wellenformgenerator (4) und ein Potentiostat (6), die voltammetrische Signale erzeugen, die an die Elektroden (17 bis 19) angelegt werden, wobei
- ein Gleichgrößen-Vorbehandlungssignal an die Arbeitselektrode (18) angelegt wird, wobei das Gleichgrößen-Vorbehandlungssignal ein Potential und eine Dauer aufweist, die ausreichen, um die Arbeitselektrode (18) durch Entfernen aller adsorbierten organischen Materialien oder anderer Verunreinigungen von der Arbeitselektrode (18) vorzubehandeln, und
- ein gewobbeltes Gleichgrößen-Meßsignal, das ein Wobbelpotential, eine Wobbelrate und ein Umkehrpotential aufweist, an die vorbehandelte Arbeitselektrode (18) angelegt wird, um einen Reaktionsstrom zwischen der Arbeitselektrode (18) und der Gegenelektrode (19) zu erzeugen,
- wobei das Potentiostat (6) das Potential der Arbeitselektrode (18) bezüglich der Referenzelektrode (17) mißt, um ein Reaktionsstromsignal zu erzeugen, das den Reaktionsstrom als eine Funktion des Gleichgrößen-Meßsignals darstellt; und
einen Computer (3) und eine Steuereinheit (2), die
- das Reaktionsstromsignal für einen Spitzen-Gleichstrom während eines kathodischen Wobbelns des gewobbelten Gleichgrößen-Meßsignals überwachen, und die
- den Plattierbad-Verunreinigungspegel über ein Diagnosesignal erfassen, das das Arbeitselektrodenpotential ist, das dem Spitzen-Gleichstrom entspricht, um den Plattierbad-Verunreinigungspegel zu bestimmen.
9. Gerät nach Anspruch 8, bei dem der Computer (3) ein Wiederholen sowohl des Anlegens, Messens und Überwachens von Signalen als auch des Erfassens des Plattierbad-Verunreinigungspegels steuert, die in Intervallen auszuführen sind, die in dem Computer (3) gespeichert sind, um einen Punkt zu bestimmen, zu welchem der Reinigungsbehandlungszyklus beendet werden kann.
10. Gerät nach Anspruch 8 oder 9, bei dem der Computer (3) eine Zeitdauer und Meßergebnisdaten zum Bestimmen der Intervalle speichert.
11. Gerät nach Anspruch 8, 9 oder 10, bei dem das Wiederholen alle 0,1 bis 0,5 Stunden während der Reinigungsbehandlung ausgeführt wird.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem der Reinigungsbehandlungszyklus ein Kohlenstoffbehandlungszyklus ist.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem die vorbehandelte Arbeitselektrode (18) in einem in einem Behälter enthaltenen elektrochemischen Sensor (10) enthalten ist, der in Verbindung mit einem Plattierbad- Analyseverfahren verwendet wird, und die Vorbehandlungs-, Meß- und Reaktionssignale von dem gleichen externen Gerät (1, 4, 5, 6) vorgesehen und überwacht werden, das bei dem Plattierbad-Analyseverfahren verwendet wird.
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DE (1) DE69423018T2 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5389215A (en) * 1992-11-05 1995-02-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Electrochemical detection method and apparatus therefor
US5494831A (en) * 1993-08-30 1996-02-27 Hughes Aircraft Company Electrochemical immunosensor system and methods
US5753101A (en) * 1996-08-01 1998-05-19 Ludwig; Frank A. Method of monitoring constituents in conversion coating baths
US6269533B2 (en) * 1999-02-23 2001-08-07 Advanced Research Corporation Method of making a patterned magnetic recording head
FR2798467B1 (fr) * 1999-09-13 2001-11-02 Eastman Kodak Co Dispositif de mesure automatique de la concentration d'un agent developpateur
US6264806B1 (en) 1999-10-07 2001-07-24 Technic Inc. Plating fluid replenishment system and method
US6496328B1 (en) 1999-12-30 2002-12-17 Advanced Research Corporation Low inductance, ferrite sub-gap substrate structure for surface film magnetic recording heads
US20030127334A1 (en) * 2002-01-08 2003-07-10 Applied Materials, Inc. Method for determining a concentration of conductive species in an aqueous system
US6986835B2 (en) * 2002-11-04 2006-01-17 Applied Materials Inc. Apparatus for plating solution analysis
JP2004325441A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Rohm & Haas Electronic Materials Llc 分析方法
US7851222B2 (en) * 2005-07-26 2010-12-14 Applied Materials, Inc. System and methods for measuring chemical concentrations of a plating solution

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3959108A (en) * 1971-12-27 1976-05-25 Plumpe Jr William H System for automatically measuring and controlling the sulfate content of a chromium plating solution
CA1064852A (en) * 1975-12-31 1979-10-23 Cominco Ltd. Method for evaluating a system for electrodeposition of metals
FR2566535B1 (fr) * 1984-06-22 1986-09-12 Elf Aquitaine Procede pour la determination et l'ajustement de la concentration des brillanteurs dans les bains de cuivrage, ainsi que dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede, notamment pour application a l'industrie des circuits imprimes
US4631116A (en) * 1985-06-05 1986-12-23 Hughes Aircraft Company Method of monitoring trace constituents in plating baths
US5124011A (en) * 1989-10-24 1992-06-23 Inco Limited Cyclic voltammetry

Also Published As

Publication number Publication date
JP2831565B2 (ja) 1998-12-02
JPH0772118A (ja) 1995-03-17
EP0617279B1 (de) 2000-02-16
EP0617279A2 (de) 1994-09-28
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