JP2003527477A - Regular chemical replenishment system - Google Patents

Regular chemical replenishment system

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JP2003527477A
JP2003527477A JP2000559286A JP2000559286A JP2003527477A JP 2003527477 A JP2003527477 A JP 2003527477A JP 2000559286 A JP2000559286 A JP 2000559286A JP 2000559286 A JP2000559286 A JP 2000559286A JP 2003527477 A JP2003527477 A JP 2003527477A
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replenishment
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chemical bath
chemical
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JP2000559286A
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バリスキー、トッド、エー.
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ディージェイ パーカー カンパニー、インク. ディー/ビー/エー パーカー システムズ
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/12Process control or regulation
    • C25D21/14Controlled addition of electrolyte components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/16Regeneration of process solutions
    • C25D21/18Regeneration of process solutions of electrolytes

Abstract

(57)【要約】 化学薬品浴の成分を制御する方法は、次の段階を含む。即ち、化学薬品浴のための補給条件を決定する段階と、補給条件の単位を定義する段階と、単位補給条件当たりの補給媒質の補給容量に対応したペーシング係数を確立する段階と、所定の数の補給条件の定義された単位及びペーシング係数の生産物に対応する補給限界値を定義する段階と、を含む。経過時間、アンペア−時間(又は電荷)、生産物荷重の数、生産物表面積、時間当たりの伝送速度、等の補給条件に応答して、化学薬品浴の所定の成分の連続補給速度が決定される。成分は実際に消費されるので、この方法が成分を補給する。また、減少(又は副産物を注ぐ場合は増大)、及び、関連する検出及び補正に関する時間遅れを防ぐ。このシステムは、作業者が補給送出の計算を設定することを可能にする。一旦これらの設定が確立されると、システムは、鍍金浴の分析によって、補給条件に基づいて自動的に補給量を調整する。   (57) [Summary] A method for controlling the components of a chemical bath includes the following steps. Determining a replenishment condition for the chemical bath, defining a unit of the replenishment condition, establishing a pacing coefficient corresponding to the replenishment capacity of the replenishment medium per unit replenishment condition, Defining a replenishment limit corresponding to a defined unit of replenishment conditions and a pacing factor product. In response to replenishment conditions such as elapsed time, amp-hours (or charge), number of product loads, product surface area, transmission rate per hour, etc., a continuous replenishment rate for a given component of the chemical bath is determined. You. This method replenishes the ingredients as they are actually consumed. It also prevents reductions (or increases if by-products are poured) and time delays associated with detection and correction. This system allows the operator to set the replenishment delivery calculation. Once these settings are established, the system automatically adjusts the replenishment rate based on the replenishment conditions by plating bath analysis.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (技術分野) 本発明は概して、化学薬品(chemical;ケミカル、化学物質)浴(bath;槽、タ
ンク)における化学成分(chemical constituent)の所定の濃度又は平衡(bala
nce;バランス、収支)を維持するためのシステムに関し、より詳しくは、化学薬
品浴の化学分析に応じて変更される履歴補給速度(historical replenishment r
ate)に従って、化学成分を補給するシステムに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention generally relates to a given concentration or equilibrium (bala) of a chemical constituent in a chemical bath.
nce system, more particularly, a historical replenishment r that changes in response to chemical analysis of chemical baths.
ate), a system for replenishing chemical components.

【0002】 (背景技術) 化学薬品浴の化学成分の所定の濃度又は平衡を維持するための既知の装置及び
方法は、フィードフォワード制御(feed-forward control)及びフィードバック
制御(feed-backward control)制御の両方を利用するシステムを適用する。 フィードバック制御は、成分濃度、鍍金効率(plating efficiency)、整流器
からの電流出力、すくい出し速度(drag-out rate)、鍍金溶液量及び液レベル
、温度、鍍金厚に関するセンサー入力に依存する。
BACKGROUND OF THE INVENTION Known devices and methods for maintaining a predetermined concentration or equilibrium of chemical constituents of a chemical bath include feed-forward control and feed-backward control. Apply a system that uses both. Feedback control depends on sensor inputs for component concentration, plating efficiency, current output from the rectifier, drag-out rate, plating solution volume and level, temperature, and plating thickness.

【0003】 フィードフォワード制御は、予測モデルに依存する。 電気鍍金処理の前後における陽極反応及び陰極反応による鍍金浴の組成の変化
は、電流−時間の関数として、量的にモデル化されている。 加えて、すくい出しを通しての変化も、電流−時間の関数として、モデル化さ
れている。 これらは、全体的なシステムモデルを得るために組み合わされる。 しばしば、物質収支方程式又は質量平衡方程式が、減量分を埋め合わせ、一定
の浴組成を維持するために電流−時間の関数として補給量を計算するためのモデ
ルに利用される。
Feedforward control relies on predictive models. Changes in the composition of the plating bath due to anodic and cathodic reactions before and after electroplating are quantitatively modeled as a function of current-time. In addition, the change through scoop is also modeled as a function of current-time. These are combined to obtain the overall system model. Often, a mass balance or mass balance equation is used in the model to calculate the make-up as a function of current-time to make up for the weight loss and maintain a constant bath composition.

【0004】 既知の装置は、予測モデル及び制御/許容限界によって得られる設定値に対し
て、フィードバック制御センサーによって得られるセンサー信号を比較するため
にマイクロプロセッサを利用する。 その値が制御/許容限界を超える場合、システムは、 (1)更なる補給液の添加を勧めることと、 (2)アンペア−時間の決定された期間の間、近づくフィードフォーワード添
加を延期することを勧めることと、及び/又は、 (3)原因分析のための表示画面を通して利用者の所望の範囲内へと浴パラメ
ータを戻す際に、利用者を補佐することと、ができる。
The known device utilizes a microprocessor to compare the sensor signal obtained by the feedback control sensor against the set points obtained by the predictive model and the control / tolerance limits. If the value exceeds the control / tolerance limit, the system (1) recommends the addition of additional replenisher and (2) defers the approaching feed forward addition for a determined period of amp-hours. And / or (3) assist the user in returning the bath parameters to within the user's desired range through the display screen for cause analysis.

【0005】 既知のシステムは、複雑であり、あまり正確でない。 補給添加における履歴の傾向を調整することで効果的であり、補給を実行する
ための予測モデルの調整に依存しないシステムの必要性がある。
Known systems are complex and not very accurate. There is a need for a system that is effective in adjusting the historical trends in make-up additions and does not rely on adjusting the predictive model to carry out make-up.

【0006】 (発明の開示) その第一の態様において、本発明は化学薬品浴の成分を制御する方法の形をと
る。 本発明のこの方法の態様は、次の段階を含む。即ち、 化学薬品浴の所定の成分の連続補給速度(rate of continued replenishment
)を第一に決定する段階と、 化学薬品浴のための補給条件を第二に決定する段階と、 補給条件に応じて化学薬品浴の所定の成分の連続補給速度を調整する段階と、
を含む。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In its first aspect, the invention takes the form of a method of controlling the constituents of a chemical bath. This method aspect of the invention includes the following steps. That is, the rate of continued replenishment of a given component of a chemical bath.
) First, determining the replenishment conditions for the chemical bath second, adjusting the continuous replenishment rate of certain components of the chemical bath according to the replenishment conditions,
including.

【0007】 第一に決定する段階における連続補給速度は、履歴補給速度に基づく。 本発明の一つの実施例において、補給条件を第二に決定する段階は、経過時間
を監視する段階を含む。 他の実施例において、補給条件を第二に決定する段階は、例えば 化学薬品浴による電気エネルギーの消費を監視することと、 鍍金浴において鍍金を施されるべき生産物の数を監視することと、及び/又は
、 鍍金浴において鍍金を施されるべき生産物の表面積を監視することと、を含む
。 本発明の更なる実施例において、連続補給速度を第一に決定する段階は、次の
段階を含む。即ち、 補給媒質の量を第一に設定する段階と、 補給条件に関して、化学薬品浴において補給媒質の設定された量が沈澱する速
度に対応した補給頻度を第三に決定する段階と、を含む。 この実施例は、更なる次の段階を更に含んでも良い。即ち、 補給条件の単位(unit;ユニット)を定義する段階と、 補給条件の経過した単位を数える段階と、を含む。
The continuous replenishment rate in the first determining step is based on the historical replenishment rate. In one embodiment of the present invention, the second step of determining the replenishment condition includes the step of monitoring the elapsed time. In another embodiment, the second step of determining the replenishment conditions comprises monitoring the consumption of electrical energy, for example by a chemical bath, monitoring the number of products to be plated in the plating bath, and And / or monitoring the surface area of the product to be plated in a plating bath. In a further embodiment of the invention, the step of first determining the continuous replenishment rate comprises the following steps. That is, it includes a step of first setting the amount of the replenishing medium, and a step of thirdly determining a replenishment frequency corresponding to a settling rate of the set amount of the replenishing medium in the chemical bath with respect to the replenishment condition. . This embodiment may further include the following further steps. That is, it includes a step of defining a unit of the supply condition and a step of counting the units for which the supply condition has elapsed.

【0008】 この実施例において、補給条件の定義された単位の、及び所定の数の補給条件
の単位の生産物に対応する、補給限界値を定義する段階が、更に提供される。 連続補給速度を調整する段階は、補給条件の単位の数えられた数を、補給条件
の単位の所定の数と比較する段階を含む。 加えて、連続補給速度を調整する段階は、連続補給速度の調整の速度を決定す
る段階を含む。
[0008] In this embodiment, there is further provided the step of defining a replenishment limit value corresponding to the product in defined units of replenishment conditions and in a predetermined number of units of replenishment conditions. The step of adjusting the continuous replenishment rate includes comparing the counted number of units of the replenishment condition with a predetermined number of units of the replenishment condition. Additionally, adjusting the continuous replenishment rate includes determining the rate of adjustment of the continuous replenishment rate.

【0009】 本発明の更なる方法の態様によると、化学薬品浴の内容物を制御する方法が提
供され、その方法は次の段階からなる。即ち、 化学薬品浴のための補給条件を決定する段階と、 補給条件の単位を定義する段階と、 単位補給条件当たりの補給媒質の補給容量に対応するペーシング係数(pacing
factor;一定間隔係数)を設定する段階と、 所定の数の補給条件の定義された単位及びペーシング係数の生産物に対応する
補給限界値を定義する段階と、を含む。
According to a further method aspect of the invention there is provided a method of controlling the contents of a chemical bath, the method comprising the steps of: That is, the step of determining the replenishment condition for the chemical bath, the step of defining the unit of the replenishment condition, and the pacing coefficient (pacing coefficient) corresponding to the replenishment volume of the replenishment medium per unit replenishment condition.
setting a factor (constant interval coefficient), and defining a replenishment limit value corresponding to a defined number of replenishment conditions of defined units and pacing factor products.

【0010】 本発明のこの更なる態様の一つの実施例において、補給条件の経過した単位を
数える更なる段階が、提供される。 他の実施例は、補給限界値に達する時に化学薬品浴の補給を実行する段階と、
化学薬品浴の内容物を決定するために化学薬品浴を試験する段階と、化学薬品浴
の補給を実行する段階において、化学薬品浴の補給量を調整する段階と、を含む
。 化学薬品浴の補給量を調整する段階は、次式の関係に従って実行される。 PF'=PF×[1+(RA/T)×A] これは、以下により詳細に記載される。 この実施例は、化学薬品浴の補給を調整する段階を含んでも良く、補給限界値
を変化させる更なる段階を含む。 本発明の尚も更なる実施例において、化学薬品浴の補給量を調整する段階は、
単位補給条件当たりの補給媒質の補給容量を変化させる更なる段階を含む。
In one embodiment of this further aspect of the invention, an additional step of counting elapsed units of replenishment conditions is provided. Another embodiment includes performing a replenishment of the chemical bath when the replenishment limit is reached,
Testing the chemical bath to determine the contents of the chemical bath, and adjusting the replenishment rate of the chemical bath in performing the chemical bath replenishment. The step of adjusting the replenishment amount of the chemical bath is executed according to the relationship of the following equation. P F '= P F × [1+ (RA / T) × A] This is described in more detail below. This embodiment may include adjusting the replenishment of the chemical bath and includes the additional step of changing the replenishment limit. In a still further embodiment of the present invention, the step of adjusting the chemical bath replenishment rate comprises:
It includes the further step of varying the make-up capacity of the make-up medium per unit make-up condition.

【0011】 補給 本発明の補給器(replenisher)の態様は、ソフトウェア、コンピュータ/制
御装置ハードウエア、及び、化学薬品調製用ハードウエアの組合わせであり、同
時に、以下のことを行なうことができる。 ・命令を受信し、ホストコンピュータに応答又は状態(status)を送信するこ
と。 ・命令を受信し、利用者のキーボード及びディスプレイ端末に応答又は状態を
送信すること。 ・多数の送出先に別々に、多数の化学薬品の送出を開始し、監視し、停止する
こと。
Replenishment An aspect of the replenisher of the present invention is a combination of software, computer / controller hardware, and chemical preparation hardware that, at the same time, can: -Receive commands and send responses or status to the host computer. -Receive commands and send responses or status to the user's keyboard and display terminal. -Start, monitor and stop the delivery of multiple chemicals separately to multiple destinations.

【0012】 システムにより監視されるか又は追跡されるいくつかのパラメータは、以下の
通りである。 ・化学薬品の流量 ・化学薬品の使用量(累算) ・化学薬品の在庫状態(問題なし、低在庫、空) ・ポンプの状態(作動、停止、使用不能) ・ポンプの校正係数(calibration factor)
Some parameters that are monitored or tracked by the system are:・ Chemical flow rate ・ Chemical usage (cumulative) ・ Chemical inventory status (no problem, low stock, empty) ・ Pump status (actuated, stopped, unusable) ・ Pump calibration factor )

【0013】 正確で可変の確認された送出量を得るために以下のものを使用する。 ・流量は近似の所定の値に限られる。 ・体積流量は、流路における外車流量センサー(paddle wheel flow sensor)
からのパルスを合計することによって測定される。 ・計画された容量が送出されたら、締切り弁により流れは止められる。
In order to get an accurate and variable confirmed delivery, use: -The flow rate is limited to the approximate predetermined value.・ Volume flow rate is a paddle wheel flow sensor in the flow path.
Measured by summing the pulses from. -When the planned capacity is delivered, the flow is stopped by the shutoff valve.

【0014】 この方法の利点は、 1)流量を制限することにより、流量センサーは線形に保たれ、更に重要なこ
とには、単位パルス範囲当たりの容量が再生可能であり、これにより高度な精度
を確実にする。 2)パルスを合計し、所望のパルス総数(又は容量)で停止することにより、
可変で所定の量が送出されても良く、従ってこのシステムは、可変流量システム
より、かなり単純である。 3)例えば容積測定の定量ポンプの代わりに流量センサーを使用することによ
って、送出される容量が、仮定されるというより、むしろ確認され得る。
The advantages of this method are: 1) By limiting the flow rate, the flow sensor is kept linear and, more importantly, the capacity per unit pulse range is reproducible, which results in a high degree of accuracy. To ensure. 2) By summing the pulses and stopping at the desired total number of pulses (or volume),
A variable and predetermined amount may be delivered, thus the system is considerably simpler than a variable flow system. 3) The delivered volume can be confirmed rather than assumed, for example by using a flow sensor instead of a volumetric metering pump.

【0015】 以下(図16及び図17)に示される流量制限方法と組合わせて、前述のもの
は、可変容量を送出する他の機械的な方法ほど高価ではない。 定圧で送気する空気ポンプ(pneumatic pump)の使用により、制限ニードル弁
又はオリフィスに、一定圧力で供給原料が供給される。 この方法により、少ない費用及び機械的な単純さという利点が得られる。 ポンプが、その流量容量の1〜10%程度の範囲で使用される場合、この方法
は、重要な特徴である最高の精度を達成する。 化学薬品流量は、送出の間、監視される。 非常に低い又は停止された流量は、空の化学薬品供給条件の警報表示を検出し
、与えるために使用される。 これは、実際にポンプに有効であることを示しているかもしれない又は示して
いないかもしれない「空の」供給レベル検出器の代わりに使用される。 さらに、流量、送出の開始からの送出された累積量、及び、設定解除又は供給
原料の補充からの送出された合計は、送出の間、記録される。
In combination with the flow limiting methods shown below (FIGS. 16 and 17), the above are less expensive than other mechanical methods of delivering variable capacity. The feedstock is fed at a constant pressure to a limiting needle valve or orifice by the use of a pneumatic pump that delivers a constant pressure. This method offers the advantages of low cost and mechanical simplicity. When the pump is used in the range of 1-10% of its flow capacity, this method achieves the highest accuracy, which is an important feature. The chemical flow rate is monitored during delivery. Very low or stopped flow rates are used to detect and provide an alarm indication of empty chemical supply conditions. This is used in place of the "empty" supply level detector, which may or may not be actually useful for the pump. In addition, the flow rate, cumulative amount delivered from the start of delivery, and total delivered from de-setting or feedstock replenishment are recorded during delivery.

【0016】 一定間隔の補給(pacing replenishment;補給ペースの調整) 本発明の一定間隔の補給システムは、以下に補給条件と呼ばれるある事象に比
例する速度での補給に関連する。 補給条件を構成する適切な事象は、経過時間、アンペア−時間(又は電荷)、
生産物荷重(product load)の数、生産物表面積、時間当たりの送出速度(line
speed)、等を含む。 処理構成要素(process constituent)は実際には消費されるので、本発明の
方法は処理構成要素まで補給する。 また、減少(depletion)(又は副産物を注ぐ場合は増大(buildup))、及び
、関連する検出及び補正に関する時間遅れを防ぐ。
Pacing replenishment The replenishment system of the present invention involves replenishment at a rate proportional to a certain event, hereinafter referred to as replenishment condition. Suitable events that make up replenishment conditions include elapsed time, amp-hour (or charge),
Number of product loads, product surface area, delivery rate per hour (line
speed), etc. are included. Since the process constituents are actually consumed, the method of the present invention replenishes the processing constituents. It also prevents depletion (or buildup if pouring by-products) and associated time delays for detection and correction.

【0017】 上記したように、精密補給は、本発明のシステムの重要な態様である。 夫々の実施例において、補給は以下の補給条件で自動的に開始される。 ・分析結果に基づく。 ・アンペア−分(amp-minute)に基づく。 ・製造に基づく。 ・処理時間に基づく。 ・経過時間に基づく。 ・作業者の要求に基づく。[0017]   As mentioned above, precision supply is an important aspect of the system of the present invention.   In each example, replenishment is automatically started under the following replenishment conditions.   -Based on analysis results.   -Based on amp-minutes.   -Based on manufacturing.   -Based on processing time.   -Based on elapsed time.   -Based on the worker's request.

【0018】 一つの実施例において、このシステムは、各々のパラメータ/化学薬品につい
ての分析結果及び、アンペア−分の累積(又は上の一覧で示す他の補給条件)に
基づいて、作業者が、補給送出の計算を設定することを可能にする。 一旦これらの設定が確立されると、システムは、その鍍金浴の分析結果により
、アンペア−分に基づいて自動的に補給量を調整する。
In one embodiment, the system is based on the analysis results for each parameter / chemical and the accumulation of amp-minutes (or other replenishment conditions listed above). Allows you to set up a refueling delivery calculation. Once these settings are established, the system automatically adjusts the replenishment rate based on amp-minutes, depending on the plating bath analysis results.

【0019】 機能的であるこの補給の同調(tuning;チューニング)の特徴のために、通信
リンクが、鍍金用部品と本発明のシステムの制御装置との間に供給される。 このリンクは、鍍金セル/浴により、システムにアンペア−分(電流量)を知
らせるので、例えばアンペア−分の設定値に基づいて、補給を開始することがで
きる。
Because of this functional tuning feature, which is functional, a communication link is provided between the plating components and the controller of the system of the present invention. This link informs the system of ampere-minutes (current amount) by means of the plating cell / bath so that replenishment can be initiated, for example, based on the amp-minute set point.

【0020】 より具体的には、特定の操作中の浴の履歴経験に基づいても良い所定の速度で
、化学薬品浴の補給が進行する。 或いは、与えられたシステムの効果の既存の補給速度が、同様の又は関連した
化学薬品システムの経験に基づいて、予め定められても良い。 本発明の一つの実施例によると、補給速度は、ペーシング信号がトリップ点(
trip point)に到達するために必要とされる時間によって制御される頻度での利
用者が定義した容量の小バッチ又はアリコート(aliquot;一部分)において実
施される。 トリップ点は、一定間隔単位(paced unit)、例えば10.0アンペア−分、
又は3生産物荷重の所定の総計である。 トリップ点に達した後に送出される容量は以下の関係によって定義され、実時
間の一定間隔単位が、この一定間隔単位のトリップ点に等しいか又は越えた時又
はその後、送出される容量に相当する。 補給容量=PF×P PFはペーシング係数であり、累積された一定間隔単位当たりの補給容量の
単位とする。 Pは補給条件の累積された一定間隔単位である。
More specifically, replenishment of the chemical bath proceeds at a predetermined rate that may be based on bath history experience during a particular operation. Alternatively, the existing replenishment rate for a given system effect may be predetermined based on experience with similar or related chemical systems. According to one embodiment of the invention, the replenishment rate is determined by the pacing signal at the trip point (
It is performed in small batches or aliquots of user-defined capacity at a frequency controlled by the time required to reach the trip point). Trip points are paced units, for example 10.0 amp-minutes,
Or 3 a predetermined total of product loads. The capacity delivered after reaching the trip point is defined by the following relation, and corresponds to the capacity delivered when the real time constant interval unit is equal to or exceeds the trip point of this constant interval unit or thereafter. . Replenishment capacity = P F × P P F is a pacing coefficient, which is a unit of accumulated replenishment capacity per fixed interval unit. P is a unit of fixed intervals in which replenishment conditions are accumulated.

【0021】 この一定間隔単位は、実時間において連続的に累算される。 また、補給速度が化学的成分の所望の平衡を維持するために適切かどうか決定
するために、周期的に化学薬品浴の試料を採取する。 試料採取の結果が、過剰の水が加えられるか又は注がれるか、或いは補給が遅
れるか又は正確でない場合に起こり得る化学薬品浴が異常に希釈されているとい
うことを示す状況において、次の補給材料の単一の送出量が増加される。 或いは、補給容量は同じように維持されるが、続いて行なわれる補給が、使用
され低ないが累算される一定間隔単位を本質的に維持することにより、すぐに発
生する。
This fixed interval unit is continuously accumulated in real time. Also, chemical bath samples are taken periodically to determine if the replenishment rate is adequate to maintain the desired equilibrium of chemical components. In situations where the sampling results indicate that excess water is added or poured, or replenishment is delayed or inaccurate, the chemical bath may be abnormally diluted in the following situations: A single delivery of make-up material is increased. Alternatively, the replenishment capacity is maintained the same, but subsequent replenishment occurs immediately by essentially maintaining a fixed, but low, but accumulated constant interval unit.

【0022】 本発明の更なる実施例において、補給比率、即ちペーシング係数は、間欠的な
定量分析に応じて調整される。 即ち、供給原料の比率は、累算された信号又はペーシング係数に比例して補給
される。 本発明の機器が、化学薬品浴の内容物の正確な間欠的定量分析を実行すること
ができるので、この種の分析の結果は、累算されたペーシング係数に補給の比率
を合わせるために間欠的に使用される。 本発明が金属表面処理用化学薬品浴に利用される実施例において、比率調整又は
同調のための時間間隔は、処理が動的である程度及びその予測性に依存して、3
0分から数時間の間の範囲に及ぶ。
In a further embodiment of the invention, the replenishment rate, or pacing factor, is adjusted in response to intermittent quantitative analysis. That is, the feedstock ratio is replenished in proportion to the accumulated signal or pacing factor. Since the device of the present invention is capable of performing accurate intermittent quantitative analysis of the contents of chemical baths, the results of this type of analysis are intermittent to match the accumulated pacing factor to the rate of replenishment. Is used for. In an embodiment where the present invention is utilized in a metal surface treating chemical bath, the time interval for adjusting or tuning the ratio depends on the degree to which the treatment is dynamic and its predictability.
It ranges from 0 minutes to several hours.

【0023】 本発明の非常に有利な実施例において、同調は、各々の分析結果が得られた直
後に実行される。 調整又は同調は、以下の式に従って実行される: PF'=PF×[1+(RA/T)+A] PFは現在のペーシング係数で、一定間隔単位当たりの補給容量を単位とす
る。 PF'は新しいペーシング係数である。 Rは現在の定量分析結果から計算した補給量である。 この計算は、通常化学量論である。 Tは先の分析結果からの総一定間隔補給量である。 これは、分析や作業者の要求に応じるような他の理由により補給した、い
ずれの量も排除する。 Aは部分調整率(fractional adjustment rate)で、0<A≦1の範囲であ
る。 素早い制御方法により、ペーシング係数は調整される。 素速い応答を必要とし、高い分析の確実性を有する処理が、1.0近くの設
定を利用する。 より動的でないか又はより低い分析の確実性を有する処理は、0.5以下の
低い設定を利用する。
In a very advantageous embodiment of the invention, the tuning is carried out immediately after the respective analysis result is obtained. The adjustment or tuning is performed according to the following formula: P F '= P F × [1+ ( RA / T) + A] P F is the current pacing factor, in units of replenishment capacity per unit of interval . P F 'is the new pacing factor. R is the replenishment amount calculated from the current quantitative analysis result. This calculation is usually stoichiometric. T is the total fixed interval replenishment amount from the previous analysis result. This excludes any amount replenished for analysis or other reasons as required by the operator. A is a fractional adjustment rate, which is in the range of 0 <A ≦ 1. The pacing factor is adjusted by a quick control method. Processes that require fast response and have high analytical certainty utilize settings near 1.0. Processes that are less dynamic or have lower analytical certainty utilize lower settings below 0.5.

【0024】 標準のPID(Proportion, Integral, Derivative;比例、積分、微分)制御と
比較して、本発明の方法は、各々の分析の後、プロセス制御の設定点へ戻るのに
必要な合計量まで補給することにより、積分誤差(一定の定常偏差(offset))
から回復する。 続いて起こる超過(overshoot)と設定値に達した後の補正とを避けるために
、及び、素早い回復を成し遂げるために、積分誤差は、進行中の一定間隔の補給
のみによっては、意図的に留意されない。
Compared to standard PID (Proportion, Integral, Derivative) control, the method of the present invention uses the total amount required to return to the process control set point after each analysis. Integration error (constant steady-state deviation (offset))
Recover from. In order to avoid subsequent overshoot and correction after reaching the set point, and in order to achieve a quick recovery, the integration error is deliberately noted only by refueling at regular intervals. Not done.

【0025】 超過を生じさせた計算容量に等しくなる送出量が(送出されずに)バイパスさ
れるまで、超過量は一定間隔の補給を休止することにより修正される。 同調式(tuning equation)はいつものように使用され、当然、R項は負にな
る。 積分誤差と同様に、素早い回復を成し遂げるために、これが、続いて起こる負
の超過と設定値に達した後の補正とを避ける。
The overshoot is corrected by pausing refueling at regular intervals until the overshoot (without sending out) is bypassed which equals the calculated capacity that caused the overrun. The tuning equation is used as usual, and of course the R term is negative. As with the integral error, this avoids subsequent negative excesses and corrections after reaching the set point in order to achieve a quick recovery.

【0026】 本発明のある特定の図示される実施例において、本発明の実行は、以下のもの
を含む。 1.受信できる範囲にペーシング信号を変換するか又は増幅するためのペーシ
ング信号調整。 2.前記信号のデジタル方式への変換。 3.時間を通って入力の和を発生させるために、信号積分; 4.積分された信号の、少量の薬注を開始するトリップ点(trip point)との
比較。 5.現在の補給量の送出、及び信号積分のゼロへの設定解除。
In one particular illustrated embodiment of the invention, the practice of the invention comprises: 1. Pacing signal conditioning for converting or amplifying the pacing signal into the receivable range. 2. Conversion of the signal to digital form. 3. 3. Signal integration to generate a sum of inputs over time; Comparison of the integrated signal with a trip point that initiates a small dose of medication. 5. Sends the current supply amount and cancels the setting of signal integration to zero.

【0027】 化学薬品濃度制御(更なる実施例) 同調 本発明の更なる実施例によると、同調は以下のものに基づく。[0027]   Chemical concentration control (further examples)   tuning   According to a further embodiment of the invention, the tuning is based on:

【0028】 分析結果が得られる時に、直前の分析からの分析測定値の変化量が計算される
。 もし結果の平均算出が有効である場合、この同じ式が適用されるが、電流測定
値は現在のn測定値と前のn測定値との平均値に置き換えられ、前の測定値は、
前のn測定値とその前のn測定値との平均値に置き換えられる。 分析測定値の変化量=現在の測定値−前の測定値
When the analysis result is obtained, the amount of change in the analytical measurement value from the immediately preceding analysis is calculated. If averaging of the results is valid, this same formula applies, but the current measurement is replaced by the average of the current n measurement and the previous n measurement, and the previous measurement is
It is replaced by the average of the previous n measurements and the previous n measurements. Change in analytical measurement value = current measurement value-previous measurement value

【0029】 次に、測定における変化がないために補給が不足した程度(−)、或いは過剰
に送出された程度(+)が計算される。 他の、一定間隔ではない補給の寄与も次式により考慮される。 一定間隔補給量誤差=分析測定値の変化量×分析補給係数−直前の分析から
の一定間隔ではない補給量合計 ここで、「分析補給係数」は、分析結果を補給量に換算するために使用される
乗数である。 それは、目標値以下での、グラム/リットル当たりのリットル補給(liters r
eplenishment)のような、分析単位当たりの補給単位で表わされる。 「直前の分析からの一定間隔ではない補給量合計」は、前の分析結果に応じた
補給や手動で為された補給のような、時間やアンペア−分に基づいていない全て
の補給量を含む。 それから、新しい補給係数は次式に従って計算される。 新しい係数=先の係数−先の係数×(同調率/100)×一定間隔補給量誤
差/直前の分析からの一定間隔ではない補給量合計 ここで、「同調率(tuning rate of tuning)」は0〜100%で表わされる
同調の比率である。 典型的な操作時の値は20.0である。 これは、分析誤差、分析頻度、処理変化率(rate of process change)に依存
する。 即ち利用者は、それを、変化率、分析誤差、分析頻度に比例して設定する。
Next, the degree of lack of supply (−) or the degree of excessive delivery (+) due to no change in measurement is calculated. Other non-constant replenishment contributions are also considered by the following equation. Fixed interval replenishment amount error = amount of change in analytical measurement value x analytical replenishment coefficient-total replenishment amount from non-constant intervals since the last analysis Here, the "analytical replenishment coefficient" is used to convert the analysis result into the replenishment amount. Is a multiplier that is It is the liters replenishment (liters r) per gram / liter below the target value.
eplenishment), expressed in replenishment units per analytical unit. "Total non-periodic replenishment volume since last analysis" includes all replenishment volumes that are not based on time or amp-minutes, such as replenishment according to the results of the previous analysis or manual replenishment. . Then the new supply factor is calculated according to the following equation: New coefficient = previous coefficient−previous coefficient × (tuning rate / 100) × constant interval replenishment amount error / total non-constant replenishment amount from the previous analysis where “tuning rate of tuning” is It is a tuning ratio expressed as 0 to 100%. A typical operating value is 20.0. It depends on analysis error, analysis frequency, and rate of process change. That is, the user sets it in proportion to the change rate, the analysis error, and the analysis frequency.

【0030】 係数がゼロになる場合、二係数同調方法(two factor tuning method)のため
に導き出される別の式が、「動かなくなる」ことのない利点を持つ。 それは第一に、全ての測定値及びデータが完璧に正確な場合の係数である「理
想係数(ideal factor)」のための計算である。 全化学薬品消費量=−分析測定値の変化量×分析補給係数+直前の分析から
の全補給量合計 理想係数=全化学薬品消費量/直前の分析からの累積ペーシング単位 或いは、 理想係数=(−分析測定値の変化量×分析補給係数+直前の分析からの全補
給量合計)/直前の分析からの累積ペーシング単位 新しい係数=先の係数×(1−同調率/100)+理想係数×(同調率/1
00)
When the coefficients go to zero, another equation derived for the two factor tuning method has the advantage of not being “stuck”. It is, first of all, a calculation for the "ideal factor", which is the factor when all measurements and data are perfectly accurate. Total chemical consumption = -Amount of change in analytical measurement value x Analytical replenishment coefficient + Total replenishment quantity from previous analysis Ideal coefficient = Total chemical consumption / Cumulative pacing unit from previous analysis or ideal coefficient = ( -Amount of change in analysis measurement value * Analytical replenishment coefficient + Total replenishment amount from previous analysis) / Cumulative pacing unit from previous analysis New coefficient = previous coefficient x (1-synchronization rate / 100) + ideal coefficient x (Synchronization rate / 1
00)

【0031】 「直前の分析からの累積ペーシング単位」がゼロの場合、これらの式では、同
調を省く点に留意すべきである。
It should be noted that these equations omit tuning if the “cumulative pacing units from previous analysis” is zero.

【0032】 二係数同調(two factor tuning) 溶液を減少させるアンペア−分及び時間のような二つの異なる係数が考慮され
るべきである時、それらの係数は、通常同時に、異なる比率で減少させるので、
代数で決定されなければならない。 その式は、「同調速度」の項なしで最も容易に解かれる。 これらは、続いて追加される。 一定間隔補給量誤差1=1による分析測定値の変化量×分析補給係数−直前
の分析からの全補給量合計+一定間隔補給量合計1 1による分析測定値の変化量=一定間隔単位1×理想ペーシング係数1 ここで、「一定間隔単位1」は、アンペア−分のような、直前の分析からの記
録された一定間隔単位の合計である。 及び、「理想ペーシング係数1」は、一定間隔単位を補給量に換算するための
、実際的だが、未知である換算係数である。 これは以下のものを与える。 一定間隔補給量誤差1=一定間隔単位1×理想ペーシング係数1×分析補給
係数−直前の分析からの全補給量合計+一定間隔補給量合計1 一定間隔補給量誤差2=一定間隔単位2×理想ペーシング係数2×分析補給
係数−直前の分析からの全補給量合計+一定間隔補給量合計2 全一定間隔補給量誤差=分析測定値の変化量×分析補給係数−直前の分析か
らの全補給量合計+一定間隔補給量合計1+一定間隔補給量合計2 或いは、 全一定間隔補給量誤差=一定間隔補給量誤差1+一定間隔補給量誤差2 式を短くするために、 A=全一定間隔補給量誤差 B=分析補給係数 E1=一定間隔単位1 E2=一定間隔単位2 X1=理想ペーシング係数1 X2=理想ペーシング係数2 C=直前の分析からの全補給量合計 D1=一定間隔補給量合計1 D2=一定間隔補給量合計2 F=分析測定値の変化量 O=分析補給係数 一定間隔補給量誤差1=E1×X1−C+D1 一定間隔補給量誤差2=E2×X2−C+D2 全一定間隔補給量誤差=一定間隔補給量誤差1+一定間隔補給量誤差2 とすると、 全一定間隔補給量誤差=F×G−C+D1+D2 続いて以下の式が与えられる。 F×G−C+D1+D2=E1×X1−C+D1+E2×X2−C+D2 X1について並べ直すと以下のようになる。 X1 =(F×G−C+D1+D2+C−D1−E2×X2+C−D2)/E1 項を纏めると以下のようになる。 X1=(F×G+C−E2×X2)/E1 或いは、 理想ペーシング係数1=(分析測定値の変化量×分析補給係数+直前の分析
からの全補給量合計−一定間隔単位2×理想ペーシング係数2)/ペーシング単
位1 理想ペーシング係数2=(分析測定値の変化量×分析補給係数+直前の分析
からの全補給量合計−一定間隔単位1×理想ペーシング係数1)/ペーシング単
位2
Two factor tuning When two different factors such as ampere-min and time to reduce the solution are to be considered, they are usually reduced at the same time and in different ratios. ,
Must be determined by algebra. The equation is most easily solved without the "tuning speed" term. These will be added subsequently. Change in analysis measurement value due to constant interval replenishment amount error 1 = analysis replenishment coefficient-total replenishment amount from the previous analysis + change in analysis measurement value due to total replenishment amount 11 at constant intervals = constant interval unit 1 x Ideal Pacing Coefficient 1 Here, “constant interval unit 1” is the sum of recorded constant interval units from the last analysis, such as amp-minutes. The "ideal pacing coefficient 1" is a practical but unknown conversion coefficient for converting a fixed interval unit into a replenishment amount. This gives: Fixed interval replenishment amount error 1 = constant interval unit 1 × ideal pacing coefficient 1 × analysis replenishment coefficient−total replenishment amount from previous analysis + constant interval replenishment amount 1 1 constant interval replenishment amount error 2 = constant interval unit 2 × ideal Pacing factor 2 x Analytical replenishment coefficient-Total replenishment amount from previous analysis + Total constant interval replenishment amount 2 Total constant interval replenishment amount error = Change in analytical measurement value x Analytical replenishment factor-Total replenishment amount from previous analysis Total + constant interval supply amount total 1 + constant interval supply amount total 2 or total constant interval supply amount error = constant interval supply amount error 1 + constant interval supply amount error 2 To shorten the formula, A = total constant interval supply amount error B = Analytical replenishment coefficient E1 = Constant interval unit 1 E2 = Constant interval unit 2 X1 = Ideal pacing coefficient 1 X2 = Ideal pacing coefficient 2 C = Total replenishment amount from previous analysis D1 = Constant interval replenishment amount 1 D = Supply amount of fixed interval replenishment 2 F = Amount of change in analytical measurement value O = Analysis replenishment coefficient Error of replenishment amount of constant interval 1 = E1 × X1-C + D1 Error of replenishment amount of constant interval 2 = E2 × X2-C + D2 Error of replenishment amount of constant interval = Fixed interval replenishment amount error 1 + constant interval replenishment amount error 2, total constant interval replenishment amount error = F × G−C + D1 + D2 Then, the following formula is given. F * G-C + D1 + D2 = E1 * X1-C + D1 + E2 * X2-C + D2 X1 is rearranged as follows. X1 = (F * G-C + D1 + D2 + C-D1-E2 * X2 + C-D2) / E1 The following is a summary. X1 = (F × G + C−E2 × X2) / E1 or ideal pacing coefficient 1 = (change amount of analysis measurement value × analysis replenishment coefficient + total replenishment amount from immediately preceding analysis−constant interval unit 2 × ideal pacing coefficient) 2) / pacing unit 1 ideal pacing coefficient 2 = (change amount of analysis measurement value × analysis replenishment coefficient + total replenishment amount from previous analysis−constant interval unit 1 × ideal pacing coefficient 1) / pacing unit 2

【0033】 これらは、二つの未知数を有する二つの式であるので、二組のデータを使用し
て、即ち、第一に、現在と一つ前の組のデータ、第二に、一つ前と二つ前の組の
データを使用して、解かれなければならない。 これには、行列代数で十分である。 定数項が組み合わせられる場合、上記の式を単純化することができる。 X1=K/E1−X2×E2/E1 及び、 X2=K/E2−X1×E1/E2 ここで、 K=F×G+C
Since these are two equations with two unknowns, we use two sets of data: first, the current and previous set of data, second, the previous one. And using the previous two sets of data must be solved. Matrix algebra is sufficient for this. The above equations can be simplified if constant terms are combined. X1 = K / E1-X2 * E2 / E1 and X2 = K / E2-X1 * E1 / E2 Here, K = F * G + C

【0034】 ビジュアルベーシック・ユーザーインターフェース(Visual Basic User Inte
rface) ビジュアルベーシック・ユーザーインターフェース(管理プログラム)は、以
下の特徴を含むべきである。 1.各々の係数に同調率を入力するためのテキストボックス。 これは、0〜100で表わされるパーセンテージである。 この初期設定値は100.0であり、ペーシング係数に比例した消費率が矛盾
している場合のみ、より低い値に設定されるべきである。 2.濃度が高い場合に、目標値に戻すことができるように、一定間隔補給を遅
らせるかどうかを選択するためのチェックボックス。 このボックスの初期設定値は、そのものの値である。 3.補給調整及び遅らせる容量を計算する際に使用するために、先の測定値(
0〜10)の数字を入力するためのテキストボックス。 初期設定値は2であり、分析誤差をより排除することを必要とする場合、より
高く設定される。 テキストボックスの見出しは、例えば「現在の及び先の結果の平均値を使用」
とすべきである。
Visual Basic User Interface
rface) A visual basic user interface (management program) should include the following features. 1. A text box for entering the tuning rate for each coefficient. This is a percentage expressed as 0-100. This default value is 100.0 and should only be set to a lower value if the rate of consumption proportional to the pacing factor is inconsistent. 2. A check box for selecting whether to delay replenishment at regular intervals so that the target value can be restored when the concentration is high. The default value for this box is its own value. 3. For use in calculating replenishment adjustments and delay capacities, the previous measurements (
A text box for entering numbers from 0 to 10). The default value is 2, which is set higher if more analysis error needs to be eliminated. The text box heading is, for example, "Use mean of current and previous results"
Should be.

【0035】 レべル制御 化学プロセス溶液のレべル制御は、直面する条件の多様性のために、挑戦して
いる。 従来は、夫々強い部分と弱い部分とを有する多くのレベル検出方法がある。 例えば表面の気泡は、大部分の無線周波数(RF)レベルのセンサーでは問題
ないが、超音波又は音響センサーでは、液体と見なされる。 しかし、軽く被覆されたり、低い伝導度溶液の場合、RFセンサーは機能しな
い。
Level Control Level control of chemical process solutions is challenging due to the variety of conditions encountered. Conventionally, there are many level detection methods, each having a strong part and a weak part. Surface bubbles, for example, are not a problem for most radio frequency (RF) level sensors, but are considered liquids for ultrasonic or acoustic sensors. However, the RF sensor will not work if it is lightly coated or has a low conductivity solution.

【0036】 耐久性(又は信頼性)も問題である。 大部分のセンサーと関連する電子装置は、本質的に、それ以上の温度ではセン
サーが壊れ得る限られた操作温度範囲を有する。 別の例は、溶液が表面を被覆するか又は表面に結晶する場合、保守が問題を含
むようになるということである。 最後に、空間の拘束により、しばしば、センサーが設置され得る場所が制限さ
れる。 通常、これらの空間の問題が生じるのは、センサー先端部(又は電子回路パッ
ケージ)による。 例えば開いたタンク上では、通常、巻上機(hoist;ホイスト)が、タンクの
内外で処理されている物質を移動させるために使用される。 この「物質の流れ」は、タンクの液面より上に機器を設置するために有効な空
間を制限する。
Durability (or reliability) is also a problem. The electronics associated with most sensors inherently have a limited operating temperature range above which the sensor may break. Another example is that maintenance becomes problematic if the solution coats or crystallizes on the surface. Finally, space constraints often limit where sensors can be placed. It is usually the sensor tip (or electronics package) that causes these space problems. For example, on open tanks, hoists are commonly used to move the material being processed in and out of the tank. This "material flow" limits the available space for installing equipment above the liquid level in the tank.

【0037】 本システムは、上述した問題を解決するか又は防ぐために空気作用によるレベ
ル検知技術を利用する。 (図16及び図17を参照) 一般に、この技術は、以下のものを使用する。 1)圧力を調整した空気又はガス源、 2)ガス流量を制限するための精密オリフィス又はニードル弁、 3)管内の圧力を検出するための圧力スイッチ又はセンサー、 4)溶液に浸され、末端のある深さで、液の圧力を内部に受け、処理溶液に対
して不活性である材質の一本の導管。
The system utilizes pneumatic level sensing techniques to solve or prevent the above-mentioned problems. (See FIGS. 16 and 17) In general, this technique uses: 1) a pressure-regulated air or gas source, 2) a precision orifice or needle valve for limiting the gas flow rate, 3) a pressure switch or sensor for detecting the pressure in the pipe, 4) a solution immersed in a terminal A conduit made of a material that is internal to the pressure of the liquid at a certain depth and is inert to the processing solution.

【0038】 オリフィスの右(下流側)への圧力を、バブリングしている(bubbling)管の
出口より上の液体の圧力ヘッド(pressure head;圧力水頭)に制限するように
、オリフィスは空気流を制限する。 レベルの変化は、管出口でガスと液体との平衡を保つために必要とされるガス
圧の変化により検出される。 レベルが上昇した後、ガス圧が出口の液体圧に等しくなるまで、ガス圧は増加
し、その後、ガスが排出され(バブリングされ)、平衡を保つ。
The orifice restricts the flow of air to the right (downstream) of the orifice to the pressure head of the liquid above the outlet of the bubbling tube. Restrict. The change in level is detected by the change in gas pressure required to balance the gas and liquid at the tube outlet. After the level rises, the gas pressure increases until the gas pressure equals the outlet liquid pressure, after which the gas is evacuated (bubbled) and equilibrated.

【0039】 本発明のいくつかの実施例において、以下のものが使用される。 1.システムに供給するための、例えば2psi以下の低圧ガス。 これは最大の可能圧力を制限して、従って、管出口が塞がる場合に、低圧スイ
ッチ又はセンサーが損傷するのを防ぐ。 2.例えば0.008〜0.020インチ径の、細いオリフィス。 これは、ガス流を遅くし、ガス流が浸された液頭高さと等しい圧力を受けるこ
とを可能にする。 それは、管の内側に化学薬品の被覆がない状態を維持するのに十分でもあり、
従って、圧力の増大を防ぐ。 これは、特に溶液中で有益であり、さもなければ、空気と液体の境界で溶液は
乾燥し、固まる。 本発明は、これらのオリフィス・サイズに限られてはいないが、我々が選んだ
これらのサイズは、実行可能な実施例において十分に機能した。 3.特大の導管。 必要とされるより、非常に大きい導管、例えば_インチ径の代わりに_インチ
径、を使用することにより、空気流に起因している全ての測定可能な圧力降下は
、排除される。 これにより、圧力センサー及び関連機器を、溶液からは遠隔にあり、安全で便
利な、及び/又は集中化された位置に置くことを可能にする。 本発明の実際の実施例において、最高100フィートの間隔でも、実行の損失な
く利用された。 4.例えば1/2インチ径まで、更に1インチ径まででさえ、溶液と接触する
管又はパイプ部分を、更に大きくすることができ、これにより、乾燥した物質に
よるような出口の詰まりが、尚更起こり難くなる。 実際の実施例において、出口の詰まりは問題にならなかったが、この技術は、
ある溶液では有効であり得る。 5.不活性で、より高価な材料が溶液との接触において必要とされる所で、溶
液を入れる前に、ナイロン、ポリウレタン、又はポリエチレンのような標準的な
材料の導管から、テフロン(登録商標)のような、不活性材料の導管に交換する
ために接続部が設けられても良い。 これは、浸された管又はパイプ部分が損傷したり汚れたりした場合、交換する
ための便利な方法を提供するという利点も有する。 6.離れた位置に固定された既知の垂直間隔で浸される二つのレベルセンサー
を使用することにより、圧力測定値をレベル或いは容量に変換する前に、溶液密
度の変化に対し、圧力測定値が補正されても良い。 もちろん、この方法は、連続的アナログレベル検出に適用されるのみであり、
不連続点レベル切替(discrete point level switching)には適用されない。
In some embodiments of the present invention, the following are used: 1. Low pressure gas, eg, 2 psi or less, to supply the system. This limits the maximum possible pressure and thus prevents damage to the low pressure switch or sensor if the tube outlet is blocked. 2. For example, a thin orifice with a diameter of 0.008 to 0.020 inches. This slows the gas flow and allows it to be subjected to a pressure equal to the immersed head height. It is also sufficient to keep the inside of the tube uncoated with chemicals,
Therefore, an increase in pressure is prevented. This is especially beneficial in solution, otherwise the solution will dry and set at the air-liquid interface. Although the present invention is not limited to these orifice sizes, our choice of these sizes worked well in a viable embodiment. 3. Oversized conduit. By using a conduit that is much larger than needed, for example, _ inch diameter instead of _ inch diameter, all measurable pressure drops due to air flow are eliminated. This allows the pressure sensor and associated equipment to be located remotely from the solution, in a safe, convenient, and / or centralized location. In practical embodiments of the invention, spacings of up to 100 feet were utilized without loss of performance. 4. For example, up to 1/2 inch diameter, and even up to 1 inch diameter, the tubes or pipe sections that come into contact with the solution can be made larger, which makes clogging of the outlet, such as with dry matter, less likely. Become. In the actual example, clogging of the outlet did not matter, but this technique
It can be effective in some solutions. 5. Where an inert, more expensive material is required in contact with the solution, before introducing the solution, from a conduit of standard material, such as nylon, polyurethane, or polyethylene, a Teflon® Such a connection may be provided to replace the conduit of inert material. This also has the advantage of providing a convenient way to replace the submerged tube or pipe section if it becomes damaged or dirty. 6. By using two level sensors that are immersed at known fixed vertical distances apart, the pressure readings are compensated for changes in solution density before converting them into levels or volumes. May be done. Of course, this method only applies to continuous analog level detection,
It does not apply to discrete point level switching.

【0040】 このレベル測定法と連動して使用されるソフトウェアは、以下のことを成し遂
げる。 1.タンクの波の動きの「非バウンド化(debauncing)」。 意図的に又は作業の流れによって、測定されているタンク溶液が撹拌を受ける
ので、レベルは一定でなくて、実際には波形である。 始終一貫した、有効な測定値を与えるために、ソフトウェアは、この「騒音」
スイッチ型のレベル検出を排除する。 しかしながら、これを行なうための方法は、ただスイッチにおける大きなヒス
テリシス(又は不感帯(deadband))を作成し、従って、精度を低くすることだ
けでなく、「高い」及び「低い」(オンの、及び、オフの)測定値を合計して、
平均することである。 従って、もし5/2周期(five second period)の間に、8つの高い測定値と
2つの低い測定値との合計を得た場合、そのレベルは、切替範囲(switching le
vel)の80%と計算される。 この整数値は、狭い範囲内で正確な制御を達成するために使用される。 例えばプログラマーは、70%から開始して、80%で終えるように、補充を
設定しても良い。 2.この技術上の更なる改良は、直近の測定値が大部分の重みを有する加重平
均を使用することであった。 この簡略式は次式の通りである。 新平均レベル=(((100−W)×先の平均レベル)+(W×現在のレベ
ルの測定値))/100 ここで、現在のレベル測定値は0又は1であり、「W」は最新の測定値に与え
る重みである。 「W」の典型的な範囲は5〜20であり、どれだけ素早くタンクレベルの変化
に対応できるか(高い「W」)、ということに対する、どれだけ波の動きの緩衝
が望まれるか(低い「W」)、に依存する。 この重み付け技術は、不連続なセンサー及びアナログ・センサーの両方に適用
できる。 3.この方法では、波の動きは、目的のレベルセンサーの機能性を確かめるた
めに使用され得る。 (0%及び100%は含まない)どの0〜100%の範囲の測定値でも、切替
が、波の動きに起因するようなレベル変化に対応していると確証する。 標準の操作モードである、レベルが切替範囲にある場合に充填を開始すること
により、タンクのわずかな撹拌が、センサーの機能性を確かめるために使用され
得る。 4.希望する場合、切替及び充填弁の周期動作を減少させるように、利用者が
設定可能な制御が、自動充填(automatic overfill)をも可能にし、従って、機
械機器寿命を延ばす。 5.二つのレベルセンサーが使用される所で、夫々はまた、もう一方の適切な
操作を確かめるために使用される。 異なるレベルで設置される場合、より低い位置にあるセンサーは処理又は目標
レベルとして使用され、より高い位置にあるセンサーは、警告待機(alert)又
は警告(warning)レベルとして使用される。 このようにして配置される場合、より低い位置にあるセンサーが、100%未
満のいずれかを測定する場合、より高い位置にあるセンサーの唯一の有効測定値
は0%である。 より高い位置にあるセンサーがこれ以上の測定をし得るのは、より低い位置に
あるセンサーが100%を読み取る場合のみである。 この外側の状況は作業者に誤差として報告され、危険な又は過充填の操作を防
ぐソフトウェアでインターロックされる(interlock;安全装置が作動する)。 一方からの信号が、装置の充填又は装置を空にすることを始めるために使用さ
れ、もう一方からの信号が、それらを停止するために使用されることは、2つの
センサーを使用する工場では共通である。 従って、第二のセンサーは、レべル制御操作操作(operation;動作、工程)に
使用されなければならないので、第一のセンサーをバックアップするために、第
二のセンサーを使用することはできない。 保護又はインターロックのために、第三のセンサーが必要とされる。 6.故障に対する更なる保護として、レベルが、1)予め設定された時間内に
測定可能な範囲まで上昇しない場合、2)(より長い)予め設定した時間内に目
標値まで達しない場合、充填を停止し、作業者に警告するために、ソフトウェア
・タイマーが利用される。 自動化された充填は、許容されない作業者が始めた設定解除が発生するまで、
或いは、ある外部の手段により、レベルが目標値まで戻されるまで、自動充填を
することはできない。 7.これは、センサーの故障により更なる災害が発生しないことを意味するフ
ェールセーフ設計を作成する。 高い位置のセンサーの誤った読み取りは、充填の作動をさせなくする。 低い位置のセンサーの誤った読み取りは、充填の試みの時間切れに繋がる。 (充填時間の制限は、センサーから縁までタンクに充填するのに必要な時間よ
り少ない時間で設定される。)
The software used in conjunction with this level measurement method accomplishes the following: 1. "Debauncing" of tank wave movements. The level is not constant and is actually corrugated, as the tank solution being measured is subject to agitation, either intentionally or by workflow. To give consistent and valid measurements throughout, the software uses this "noise"
Eliminates switch-type level detection. However, the way to do this is not only to create a large hysteresis (or deadband) in the switch, and thus to reduce the accuracy, but also to "high" and "low" (on and Sum the readings (of off),
To average. Therefore, if during the 5/2 period (five second period) a sum of 8 high and 2 low measurements is obtained, the level is switched to the switching range.
vel) is calculated as 80%. This integer value is used to achieve precise control within a narrow range. For example, the programmer may set the replenishment to start at 70% and end at 80%. 2. A further improvement on this technique was to use a weighted average, with the most recent measurements having the most weight. This simplified formula is as follows. New average level = (((100−W) × previous average level) + (W × current level measurement value)) / 100 where the current level measurement value is 0 or 1, and “W” is It is a weight given to the latest measured value. A typical range of "W" is 5-20, and how much wave motion buffering is desired (how low "W") is to respond to tank level changes (low "W"). "W"), This weighting technique is applicable to both discontinuous and analog sensors. 3. In this way, wave motion can be used to ascertain the functionality of the level sensor of interest. Any measurement in the range 0-100% (not including 0% and 100%) confirms that the switch corresponds to a level change such as due to wave motion. By initiating filling when the level is in the switching range, which is the standard operating mode, slight agitation of the tank can be used to verify the functionality of the sensor. 4. If desired, a user-configurable control to reduce switching and filling valve cycling also allows automatic overfilling, thus extending machine life. 5. Where two level sensors are used, each is also used to verify proper operation of the other. When installed at different levels, the lower sensor is used as the processing or target level and the higher sensor is used as the alert or warning level. When so arranged, if the sensor in the lower position measures any less than 100%, the only valid measurement of the sensor in the higher position is 0%. The sensor in the higher position can make further measurements only if the sensor in the lower position reads 100%. This outside situation is reported to the operator as an error and is interlocked with software that prevents dangerous or overfilling operations. The signal from one is used to start filling the device or emptying the device, and the signal from the other is used to stop them in a factory with two sensors. It is common. Therefore, the second sensor cannot be used to back up the first sensor, because the second sensor must be used for level control operation. A third sensor is required for protection or interlock. 6. As a further protection against failures, stop filling if the level does not rise to a measurable range within a preset time, 2) if the target value is not reached within a (longer) preset time However, a software timer is used to alert the operator. Automated filling will continue until an unacceptable operator-initiated de-setting occurs.
Alternatively, automatic filling cannot be done until the level is returned to the target value by some external means. 7. This creates a fail-safe design, which means that sensor failure does not cause further disaster. False readings of the high sensor will deactivate the filling. False readings of the low position sensor will lead to filling attempt timeouts. (The fill time limit is set to be less than the time required to fill the tank from the sensor to the rim.)

【0041】 特定の銅鍍金実施例 特に銅鍍金の環境に適応する本発明の特定の図示する実施例において、このシ
ステムは、銅めっき浴の制御パラメータと関連する化学薬品の手動分析及び補給
のための必要性を排除するべく設計されている。 本発明のシステムは、また、自動のセンサー校正を提供し、内部システム診断
が、高度な信頼性、再現性、及び、処理性能を維持する。 更に、有効なトラブルシューティングが可能であり、保守の必要性が減少する
Specific Copper Plating Embodiments In the particular illustrated embodiment of the present invention specifically adapted to copper plating environments, the system is for manual analysis and replenishment of chemicals associated with control parameters of a copper plating bath. Is designed to eliminate the need for. The system of the present invention also provides automatic sensor calibration, and internal system diagnostics maintain a high degree of reliability, repeatability, and throughput. In addition, effective troubleshooting is possible, reducing the need for maintenance.

【0042】 この実施例において、自動分析装置が、硫酸銅、硫酸、塩化水素酸、及び二つ
の有機試剤/添加剤のために用意される。 非常に有利な実施例において、分析器は、滴定測定操作(titrametric proced
ure)を自動化し、約5〜7分間で、鋭く明瞭な終点を与える。 試料採取、パージ、試料調製、重複する分析、クリーンアップ、及び、傾向の
チェックのために費やされる時間を含めて、全体的なサイクル時間は約20〜3
0分間である。
In this example, an automated analyzer is provided for copper sulfate, sulfuric acid, hydrochloric acid, and two organic reagents / additives. In a very advantageous embodiment, the analyzer is equipped with a titrametric procedure.
ure) is automated to give a sharp and clear end point in about 5-7 minutes. The overall cycle time, including the time spent for sampling, purging, sample preparation, duplicate analysis, cleanup, and trend checking is about 20-3.
0 minutes.

【0043】 より具体的には、本発明のこの実施例は、以下に示す自動化学分析及び自動化
学薬品補給を成し遂げる。 自動化学分析 自動化学薬品補給 銅 硫酸銅 硫酸 硫酸 塩化物 塩化水素酸 添加剤#1 有機試薬 添加剤#2 有機試薬
More specifically, this embodiment of the invention accomplishes the automated chemical analysis and automated chemical replenishment set forth below. Automated chemical analysis Automated chemical replenishment Copper Sulfate Copper Sulfate Sulfate Chloride Hydrochloric acid Additive # 1 Organic Reagent Additive # 2 Organic Reagent

【0044】 本発明の分析器は、また、有機成分の分析のためのサイクリックボルタンメト
リー・ストリッピング(cyclic voltammetric stripping)を自動化すると共に
、鍍金溶液の全ての有機混入物の指示を提供する。 特定のタンクで行われるべく選択される場合、これらの分析は、無機成分の分
析と同時に行なわれるようにプログラムされる。 方法(滴定又はCV又はCPVS)の範囲内で、分析が次々と発生するだろう
The analyzer of the present invention also automates cyclic voltammetric stripping for the analysis of organic components and provides an indication of all organic contaminants in the plating solution. If selected to be performed in a particular tank, these analyzes are programmed to be performed at the same time as the analysis of inorganic components. Within the scope of the method (titration or CV or CPVS) analysis will occur one after the other.

【0045】 ハウジング 非常に有利な実施例において、本発明のシステムは、前部が透き通っていて、
蝶番式の(ロックされた)扉を有する難燃性ポリプロピレン製のキャビネットに
収容される。 このシステムは、必要な分析操作を自動化するために、pH電極、酸化還元電
位電極、塩化物イオン特定電極、及び、サイクリックボルタンメトリーストリッ
ピング単位装置を使用する。 このキャビネットは、漏洩検知及び二次的封じ込め(containment)を装備し
、最高三つの加圧された試料採取ラインから、化学薬品試料を受け入れるべく設
計されている。
Housing In a very advantageous embodiment, the system of the invention has a transparent front part,
It is housed in a flame-retardant polypropylene cabinet with hinged (locked) doors. This system uses a pH electrode, a redox potential electrode, a chloride ion specific electrode, and a cyclic voltammetry stripping unit to automate the required analytical operations. The cabinet is equipped with leak detection and secondary containment and is designed to accept chemical samples from up to three pressurized sampling lines.

【0046】 キャビネットはまた、局所制御単位装置(local control unit;LCU)に活
性の多様な作業を監視するための表示画面、CPU棚、引出しに固定されている
引出し式キーボード、プリンタースタンド、及び、電気パネルを備える管理シス
テムをも収容する。 実際の実施例において、このキャビネットの全体的な大凡のサイズは、幅48
インチ×高さ72インチ×奥行24インチである。 この実施例において、分析器は、RS-422データ転送装置を通して管理システム
に接続される。 LCUは、ソフトウェア、コンピュータ又は制御装置ハードウェア、信号処理
モジュール、センサー、及び、アクチュエーター(actuator;作動装置)の組合
わせである。 温度、レベル、伝導度、pH、電圧、電流、圧力、流れ、及び、センサーによっ
て測定され得る他のパラメータを含む様々な物理的なパラメータを監視し、制御
し、報告するために使用される。 連続的監視及び即時制御応答が必要とされる所で、それは使用される。 また、それは特定の時間間隔の間の連続センサー測定値を、最大、平均及び最
小の値に纏め、前述の監視コンピュータ(又は管理システム)に、それらを報告
する。 この方法は、局部的な監視、及び、制御応答を改善し、監視コンピュータ上の
計算、及び、通信の負荷を減らす。
The cabinet also includes a display screen for monitoring various activities active in the local control unit (LCU), a CPU shelf, a pull-out keyboard fixed to the drawer, a printer stand, and It also houses a management system with electrical panels. In a practical embodiment, the general size of this cabinet is 48
Inches x height 72 inches x depth 24 inches. In this example, the analyzer is connected to the management system through an RS-422 data transfer device. An LCU is a combination of software, computer or controller hardware, signal processing modules, sensors, and actuators. It is used to monitor, control, and report various physical parameters including temperature, level, conductivity, pH, voltage, current, pressure, flow, and other parameters that can be measured by the sensor. It is used where continuous monitoring and immediate control response are required. It also aggregates continuous sensor measurements during a particular time interval into maximum, average and minimum values and reports them to the monitoring computer (or management system) described above. This method improves local monitoring and control response and reduces the computational and communication load on the monitoring computer.

【0047】 化学薬品補給液貯槽及び処理単位装置 化学薬品補給、貯槽、及び、処理単位装置は、難燃性ポリプロピレン製であり
、本発明の特定の図示する実施例においては、五つの「NOW-PAK」4リットル容
器を受け入れるべく設計されている。 この単位装置は、以下のものを含む。 化学薬品補給液貯蔵器及びレべル制御(×2) 補給ポンプ・モジュール 流量センサー及び多地点ヘッダー(header;母管)及び弁 分析器用試料採取ポンプ 指示ランプ 可聴警報 二次的封じ込め 漏洩検知 安全停止装置 震動抑制装置 分析器廃棄物収集
Chemical Replenisher Solution Reservoir and Processing Unit Device The chemical replenishment, storage and processing unit device is made of flame retardant polypropylene and, in the particular illustrated embodiment of the invention, five “NOW- Designed to accept PAK '4 liter containers. This unit device includes: Replenisher for chemical replenisher and level control (× 2) Replenishment pump module Flow sensor and multipoint header (header) and valve Sampling pump for analyzer Indicator lamp Audible alarm Secondary containment Leak detection Safety stop Equipment Vibration suppression equipment Analyzer Waste collection

【0048】 パッケージ方法は、除塵室型の環境になるように設計されている。 現在の設計の実際的な実施例は、ST-93、CE「本質(Essential)」、及び、UL
電気規格(UL electrical standards)に従う。
The packaging method is designed to create a dust chamber type environment. Practical examples of current designs are ST-93, CE "Essential" and UL.
Comply with UL electrical standards.

【0049】 他の実施例において、難燃性ポリプロピレン製の、化学薬品補給、貯槽、及び
、処理単位装置はオプションとして、五つの「NOW-PAK」200リットル容器を
受け入れるべく設計され得る。 これらの要求に適応させるために、システムは以下のものを含む。 ・G E M/SECホスト通信出力を有する管理PC制御装置 ・自動化学分析器; ・修正一体型であるオンラインCVS単位装置 ・カスタムメイドのNow-Pak 200リットル補給システムを有する化学薬
品補給液制御装置 ・タワーライト(tower light)、及び可聴警報制御機能と共に、インター
ロック制御及び監視機能を有する局所制御単位装置。
In another embodiment, a chemical replenishment, storage, and processing unit device made of flame retardant polypropylene can optionally be designed to accept five “NOW-PAK” 200 liter containers. To accommodate these requirements, the system includes: -Management PC controller with GEM / SEC host communication output-Automatic chemical analyzer; -Online CVS unit with integrated modification-Chemical replenisher controller with custom made Now-Pak 200 liter replenishment system-Tower Local control unit with interlock control and monitoring functions, as well as tower light and audible alarm control functions.

【0050】 本発明の硫酸銅鍍金の実施例において、取り扱われるべき、及び/又は、修正
されるべき特定の問題が発生するかもしれない。 これらの問題、及び、その夫々の補正は次の通りである。
Certain problems may arise in the copper sulphate plating embodiments of the present invention that should be addressed and / or corrected. These problems and their respective corrections are as follows.

【表1】 [Table 1]

【0051】 (発明を実施するための最良な形態) 本発明の理解は、添付の図面と共に、後述する詳細な説明を読むことにより、
容易になる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An understanding of the present invention will be obtained by reading the following detailed description together with the accompanying drawings.
It will be easier.

【0052】 図1は、銅鍍金操作(operation;動作、工程)及び化学的制御を目的とする本
発明の特定の図示する実施例のプロセスフローチャートである。 ここに示すように、システムは、化学薬品有機物添加段階タンク(chemical s
taging organic addition tank)12から、材料を受け入れるプレーター(plat
er;光沢機)を含む。 炭素処理タンク(carbon treatment tank)14は、新溶液張り込みタンク(f
resh solution make up tank)16からの新しい溶液と、鍍金収集タンク(plat
ing collection tank)17からの収集された鍍金溶液と、を受け入れる。 炭素処理タンク14は、化学薬品有機物添加段階タンク12に溶液を送出する
後処理化学薬品保持タンク18に、処理した溶液を供給する。
FIG. 1 is a process flow chart of a particular illustrated embodiment of the invention for copper plating operations and chemical control. As shown here, the system has a chemical s
From the taging organic addition tank) 12, a plater (plat
er; gloss machine) is included. The carbon treatment tank 14 is a new solution filling tank (f
resh solution make up tank) 16 with a new solution and a plating collection tank (plat
ing collection tank 17). The carbon treatment tank 14 supplies the treated solution to a post treatment chemical holding tank 18 which delivers the solution to the chemical organics addition stage tank 12.

【0053】 図2は、200リットルの「NOW PAK」自動薬注システム20を図示したもの
である。 本実施例において、CuSO4タンク22、H2SO4タンク23、HClタンク24、及
び有機添加物タンク25及び26が備えられる。 流出ドレン(spill drain)28を備えるハウジング27内に、そのタンクは
含まれる。 タンクと通じるための一対の弁29が、図に示されている。
FIG. 2 illustrates a 200 liter “NOW PAK” automated dosing system 20. In this embodiment, a CuSO 4 tank 22, a H 2 SO 4 tank 23, an HCl tank 24, and organic additive tanks 25 and 26 are provided. The tank is contained within a housing 27 with a spill drain 28. A pair of valves 29 for communicating with the tank are shown in the figure.

【0054】 図3は、アンペア−分の実施例において、RS232/422データ交換パス(図示せ
ず)を使用する管理設備30の簡略化された平面図である。
FIG. 3 is a simplified plan view of a management facility 30 using an RS232 / 422 data exchange path (not shown) in the amp-minute embodiment.

【0055】 図4は、混合及び濾過装置40を簡略化して図示したものである。 金属水酸化物、酸廃棄物、及び、活性剤の混合が、混合タンク41において行
われる。 酸廃棄物は、酸性Cu、CuCl、過硫酸、過硫酸Na、及び酸性過酸化水素を含み得
る。 混合されて、第一pH調整器43及び第二pH調整器44の夫々にかけられる廃水及
び活性剤からの金属水酸化物が、混合タンク41に受け入れられる。 pH調整された物質は、その後、タンク46で清澄器(clarifier)にかけられ
、その後、濃縮器(thickener)47が加えられる。 次に、混合タンク41からの留出物は、フィルタープレス(filter press)4
8にかけられる。
FIG. 4 is a simplified illustration of the mixing and filtering device 40. The mixing of the metal hydroxide, the acid waste, and the activator is performed in the mixing tank 41. The acid waste can include acidic Cu, CuCl, persulfate, Na persulfate, and acidic hydrogen peroxide. The metal hydroxides from the wastewater and activator that are mixed and applied to the first pH adjuster 43 and the second pH adjuster 44 respectively are received in the mixing tank 41. The pH adjusted material is then placed in a clarifier in tank 46, followed by a thickener 47. Next, the distillate from the mixing tank 41 is filtered by a filter press 4
Can be multiplied by 8.

【0056】 図5は、本発明により構成される補給システム50の外観を簡略化した平面図
である。 補給材料は、補給接続部51に受け入れられる。 ソレノイド、ポンプ等の電気機械装置(この図に図示せず)は、補給システム
領域53内に含まれ、電力及び圧縮空気は、入口55から受け入れられる。 電力は、領域56でシステムの内部構成要素を起動するために、低電圧に変換
される。
FIG. 5 is a simplified plan view of the appearance of the replenishment system 50 constructed according to the present invention. The replenishment material is received in the replenishment connection 51. Electromechanical devices (not shown in this figure), such as solenoids, pumps, etc., are included within the refueling system area 53, and electrical power and compressed air are received from the inlet 55. The power is converted to low voltage to activate the internal components of the system in area 56.

【0057】 図6は、200リットル補給システム60の実際の実施例の平面図である。 本実施例において、複数の200リットルドラム62には、夫々関連するポン
プ63が備えられる。 処理状況は、視界窓64から見ることができる。 作業者による制御は、作業者のキーボード66を通して実行され、本発明のこ
の実施例では、このキーボードは、高圧ステーション(high voltage station)
67に設置される。
FIG. 6 is a plan view of an actual embodiment of the 200 liter refueling system 60. In this embodiment, each of the plurality of 200 liter drums 62 is provided with an associated pump 63. The processing status can be viewed through the view window 64. Control by the operator is performed through the operator's keyboard 66, which in this embodiment of the invention is a high voltage station.
It is installed at 67.

【0058】 図7は、本発明の管理システムの主システム状態コンピュータ表示画面70の
図である。 この図は、ライン状態表示画面の多様な部分を示す。
FIG. 7 is a diagram of a main system status computer display screen 70 of the management system of the present invention. This figure shows various parts of the line status display screen.

【0059】 図8は、後処理無機化学薬品保持のパラメータ状態表示画面80を示す、本発
明の管理システムのコンピュータ表示画面80の図である。
FIG. 8 is a diagram of a computer display screen 80 of the management system of the present invention showing a parameter status display screen 80 for retaining post-treated inorganic chemicals.

【0060】 図9は、化学薬品有機物添加段階を示す更なるパラメータ状態表示画面を示す
、本発明の管理システムのコンピュータ表示画面90の図である。
FIG. 9 is a diagram of a computer display screen 90 of the management system of the present invention showing a further parameter status display screen showing the chemical organics addition stage.

【0061】 図10は、プレーターの更なるパラメータ状態表示画面100を示す、本発明
の管理システムのコンピュータ表示画面の図である。
FIG. 10 is a diagram of a computer display screen of the management system of the present invention showing a further parameter status display screen 100 of the plater.

【0062】 図11は、流入化学薬品検査表示画面110を示す、本発明の管理システムの
コンピュータ表示画面の図である。
FIG. 11 is a diagram of a computer display screen of the management system of the present invention showing an inflow chemical test display screen 110.

【0063】 図12は、分析器制御システム表示画面120を示す、本発明の管理システム
のコンピュータ表示画面の図である。
FIG. 12 is a diagram of a computer display screen of the management system of the present invention showing an analyzer control system display screen 120.

【0064】 図13は、プレーターの硫酸銅の補給を表している表示画面を示す、本発明の
管理システムのコンピュータ表示画面の図である。
FIG. 13 is a diagram of a computer display screen of the management system of the present invention showing a display screen showing the supply of copper sulfate to the plater.

【0065】 図14は、供給原料表示画面140を示す、本発明の管理システムのコンピュ
ータ表示画面の図である。
FIG. 14 is a diagram of a computer display screen of the management system of the present invention showing a feedstock display screen 140.

【0066】 図15は、硫酸銅設定表示画面150を示す、本発明の管理システムのコンピ
ュータ表示画面の図である。
FIG. 15 is a computer display screen of the management system of the present invention showing a copper sulfate setting display screen 150.

【0067】 図16は、正確な送出容量を得る装置160を簡略化して図示したものである
。 空気ポンプ161は、吸込口162で定圧の供給空気を受け入れると共に、供
給原料入口163で送出されることを要求される化学薬品の供給原料をも受け入
れる。 空気ポンプ163からの送出物は、ニードル弁164に送られる。 本発明のいくつかの実施例において、ニードル弁は、所定のサイズのオリフィ
ス(図示せず)と置換されても良い。 ニードル弁の出口での化学薬品の流量は、流量計166によって監視され、遮
断弁167によって制御され得る。 この装置は、送出される化学薬品の高度に制御された流量を生じさせる。
FIG. 16 is a simplified illustration of a device 160 for obtaining an accurate delivery capacity. The air pump 161 receives a constant pressure supply air at the suction port 162 and also receives a chemical feedstock required to be delivered at the feedstock inlet 163. The output from the air pump 163 is sent to the needle valve 164. In some embodiments of the invention, the needle valve may be replaced with an orifice (not shown) of a given size. The flow rate of the chemical at the outlet of the needle valve can be monitored by the flow meter 166 and controlled by the shutoff valve 167. This device produces a highly controlled flow rate of delivered chemicals.

【0068】 図17は、化学薬品浴の液体材料のレベルの正確な測定を成し遂げる装置17
0を簡略化して図示したものである。 操作中に、オリフィス171を通過した加圧ガスの圧力は、圧力計173によ
って監視される。 加圧ガスは、化学薬品浴176に浸された出口174で放出される。 圧力計173での圧力測定値は、化学薬品浴のレベルの正確な基準を構成する
。 従って、単純で安価なレベルモニターが備えられる。
FIG. 17 shows an apparatus 17 for achieving an accurate measurement of the level of liquid material in a chemical bath.
0 is shown in a simplified form. During operation, the pressure of the pressurized gas passing through the orifice 171 is monitored by the pressure gauge 173. Pressurized gas is released at an outlet 174 immersed in a chemical bath 176. The pressure measurement with manometer 173 constitutes an accurate measure of the level of the chemical bath. Therefore, a simple and inexpensive level monitor is provided.

【0069】 本発明は、ある特定の実施例及び使用に関して記載されているが、当業者は、
この教示を考慮して、請求された発明の範囲を超えることなく、又は請求された
発明の趣旨から逸脱することなく、更なる実施例を発生させても良い。 従って、ここに開示された図面及び明細書が、本発明の理解を容易にするため
に提示されたものであり、その範囲を制限するものと解釈されるべきでないこと
は、理解されるだろう。
Although the present invention has been described with respect to certain specific embodiments and uses, those of skill in the art will recognize that
Additional embodiments may be generated in view of this teaching without departing from the scope of the claimed invention or departing from the spirit of the claimed invention. Therefore, it should be understood that the drawings and the specification disclosed herein are presented to facilitate the understanding of the present invention and should not be construed as limiting the scope thereof. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 銅鍍金操作及び化学的制御を目的とする本発明の特定の図示する実施例のプロ
セスフローチャートである。
FIG. 1 is a process flow chart of a particular illustrated embodiment of the present invention for copper plating operations and chemical control.

【図2】 200リットルの「NOW PAK」自動薬注システムを図示したものである。[Fig. 2]   Figure 2 illustrates a 200 liter "NOW PAK" automated dosing system.

【図3】 アンペア−分の実施例において、RS232/422データ交換パスを使用する管理設
備の簡略化された平面図である。
FIG. 3 is a simplified plan view of a management facility using an RS232 / 422 data exchange path in an amp-minute embodiment.

【図4】 混合及び濾過装置を簡略化して図示したものである。[Figure 4]   1 is a simplified illustration of a mixing and filtering device.

【図5】 本発明により構成される補給システムの外観を簡略化した平面図である。[Figure 5]   It is the top view which simplified the external appearance of the supply system comprised by this invention.

【図6】 200リットル補給システムの実際の実施例の平面図である。[Figure 6]   FIG. 7 is a plan view of an actual embodiment of a 200 liter replenishment system.

【図7】 ライン状態表示画面を示す、本発明の管理システムのコンピュータ表示画面の
図である。
FIG. 7 is a diagram of a computer display screen of the management system of the present invention showing a line status display screen.

【図8】 後処理無機化学薬品保持のパラメータ状態表示画面を示す、本発明の管理シス
テムのコンピュータ表示画面の図である。
FIG. 8 is a computer display screen of the management system of the present invention showing a parameter status display screen for post-treatment inorganic chemical retention.

【図9】 化学薬品有機物添加段階を示す更なるパラメータ状態表示画面を示す、本発明
の管理システムのコンピュータ表示画面の図である。
FIG. 9 is a computer display screen of the management system of the present invention showing a further parameter status display screen showing the chemical organics addition stage.

【図10】 プレーターの更なるパラメータ状態表示画面を示す、本発明の管理システムの
コンピュータ表示画面の図である。
FIG. 10 is a computer display screen of the management system of the present invention showing a further parameter status display screen of the plater.

【図11】 流入化学薬品検査表示画面を示す、本発明の管理システムのコンピュータ表示
画面の図である。
FIG. 11 is a computer display screen of the management system of the present invention showing an inflow chemical test display screen.

【図12】 分析器制御システム表示画面を示す、本発明の管理システムのコンピュータ表
示画面の図である。
FIG. 12 is a computer display screen of the management system of the present invention showing an analyzer control system display screen.

【図13】 プレーターの硫酸銅の補給を表している表示画面を示す、本発明の管理システ
ムのコンピュータ表示画面の図である。
FIG. 13 is a computer display screen of the management system of the present invention showing a display screen showing the supply of copper sulfate to the plater.

【図14】 供給原料表示画面を示す、本発明の管理システムのコンピュータ表示画面の図
である。
FIG. 14 is a computer display screen of the management system of the present invention showing a feedstock display screen.

【図15】 硫酸銅設定表示画面を示す、本発明の管理システムのコンピュータ表示画面の
図である。
FIG. 15 is a computer display screen of the management system of the present invention showing a copper sulfate setting display screen.

【図16】 正確な送出容量を得る装置を簡略化して図示したものである。FIG. 16   1 is a simplified illustration of a device for obtaining an accurate delivery capacity.

【図17】 化学薬品浴の液体材料のレベルの正確な測定を成し遂げる装置を簡略化して図
示したものである。
FIG. 17 is a simplified diagram of an apparatus that accomplishes accurate measurement of liquid material levels in a chemical bath.

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Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化学薬品浴の成分の制御方法であって、 化学薬品浴の所定の成分の連続補給速度を第一に決定する段階と、 化学薬品浴のための補給条件を第二に決定する段階と、 補給条件に応じて化学薬品浴の所定の成分の連続補給速度を調整する段階と、
からなる制御方法。
1. A method of controlling components of a chemical bath, which comprises first determining a continuous replenishment rate of predetermined components of the chemical bath, and second determining replenishment conditions for the chemical bath. And the step of adjusting the continuous replenishment rate of the predetermined components of the chemical bath according to the replenishment conditions,
Control method consisting of.
【請求項2】 前記第一の決定段階において、連続補給速度が、履歴補給速
度に基づく請求項1記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein in the first determining step, the continuous replenishment rate is based on a historical replenishment rate.
【請求項3】 前記第二の決定段階において、補給条件が、経過時間を監視
する段階からなる請求項1記載の方法。
3. The method of claim 1, wherein in the second determining step, the replenishment condition comprises the step of monitoring elapsed time.
【請求項4】 前記第二の決定段階において、補給条件が、化学薬品浴によ
る電気エネルギーの消費を監視する段階からなる請求項1記載の方法。
4. The method of claim 1, wherein in the second determining step, the replenishment condition comprises the step of monitoring the consumption of electrical energy by the chemical bath.
【請求項5】 化学薬品浴が鍍金浴であり、前記第二の決定段階において、
補給条件が、鍍金浴において鍍金を施されるべき生産物の数を監視する段階から
なる請求項1記載の方法。
5. The chemical bath is a plating bath, and in the second determining step,
The method of claim 1 wherein the replenishment conditions comprise the step of monitoring the number of products to be plated in the plating bath.
【請求項6】 化学薬品浴が鍍金浴であり、前記第二の決定段階において、
補給条件が、鍍金浴において鍍金を施されるべき生産物の表面積を監視する段階
からなる請求項1記載の方法。
6. The chemical bath is a plating bath, and in the second determining step,
The method of claim 1 wherein the replenishment conditions comprise the step of monitoring the surface area of the product to be plated in the plating bath.
【請求項7】 前記第一の決定段階において、連続補給速度が、 補給媒質の量を第一に設定する段階と、 補給条件に関して、化学薬品浴において補給媒質の設定された量が沈澱する速
度に対応した補給頻度を第三に決定する段階と、 からなる請求項1記載の方法。
7. The continuous replenishment rate in the first determining step comprises first setting the amount of replenishment medium, and, with respect to replenishment conditions, the rate at which the set amount of replenishment medium precipitates in the chemical bath. 3. The method according to claim 1, further comprising the step of thirdly determining a replenishment frequency corresponding to.
【請求項8】 補給条件の単位を定義する段階と、 補給条件の経過した単位を数える段階と、 を更に提供される請求項7記載の方法。8. A step of defining a unit of supply condition,   The stage of counting the units that have passed the supply condition, The method of claim 7, further comprising: 【請求項9】 補給条件の定義された単位の、及び所定の数の補給条件の単
位の生産物に対応する、補給限界値を定義する段階が更に提供される請求項8記
載の方法。
9. The method of claim 8, further comprising the step of defining a make-up limit value corresponding to a defined unit of make-up condition and a product of a predetermined number of make-up unit.
【請求項10】 前記連続補給速度を調整する段階が、補給条件の単位の数
えられた数を、補給条件の単位の所定の数と比較する段階からなる請求項9記載
の方法。
10. The method of claim 9, wherein the step of adjusting the continuous replenishment rate comprises comparing the counted number of replenishment condition units to a predetermined number of replenishment condition units.
【請求項11】 前記連続補給速度を調整する段階が、連続補給速度の調整
の速度を決定する段階からなる請求項10記載の方法。
11. The method of claim 10, wherein the step of adjusting the continuous replenishment rate comprises the step of determining the rate of adjustment of the continuous replenishment rate.
【請求項12】 化学薬品浴の成分の制御方法であって、 化学薬品浴のための補給条件を決定する段階と、 補給条件の単位を定義する段階と、 単位補給条件当たりの補給媒質の補給容量に対応するペーシング係数を設定す
る段階と、 所定の数の補給条件の定義された単位及びペーシング係数の生産物に対応する
補給限界値を定義する段階と、 からなる制御方法。
12. A method of controlling chemical bath components, the steps of determining replenishment conditions for a chemical bath, defining units of replenishment conditions, and replenishment of replenishment medium per unit replenishment conditions. A control method comprising the steps of setting a pacing factor corresponding to the capacity, and defining a predetermined number of defined units of replenishment conditions and a replenishment limit value corresponding to the product of the pacing factor.
【請求項13】 補給条件の経過した単位を数える段階が更に提供される請
求項12記載の方法。
13. The method of claim 12, further comprising the step of counting elapsed units of replenishment conditions.
【請求項14】 補給限界値に達する時に、化学薬品浴の補給を実行する段
階が更に提供される請求項13記載の方法。
14. The method of claim 13, further comprising the step of performing replenishment of the chemical bath when the replenishment limit is reached.
【請求項15】 化学薬品浴の内容物を決定するために化学薬品浴を試験す
る段階が更に提供される請求項14記載の方法。
15. The method of claim 14, further comprising the step of testing the chemical bath to determine the content of the chemical bath.
【請求項16】 前記化学薬品浴の補給を実行する段階において、化学薬品
浴の補給量を調整する段階が更に提供される請求項15記載の方法。
16. The method of claim 15, further comprising the step of adjusting the replenishment rate of the chemical bath in the step of performing the replenishment of the chemical bath.
【請求項17】 化学薬品浴の補給量を調整する段階が、 PF'=PF×[1+(RA/T)×A] PF=一定間隔単位当たりの補給容量の単位である現在のペーシング係数、 PF'=新しいペーシング係数、 R=現在の定量分析結果から計算した補給量、 T=先の分析結果からの全一定間隔補給量、 A=部分調整率、0<A≦1、 の式の関係に従って実行される請求項16記載の方法。17. The present invention wherein the step of adjusting the replenishment amount of the chemical bath is: P F '= P F × [1+ (R A / T) × A] P F = unit of replenishment capacity per unit of fixed interval Pacing coefficient, P F '= new pacing coefficient, R = replenishment amount calculated from the current quantitative analysis result, T = total constant interval replenishment amount from the previous analysis result, A = partial adjustment rate, 0 <A ≦ 1 17. The method of claim 16, implemented according to the relationship of the equation: 【請求項18】 化学薬品浴の補給量を調整する段階が、単位補給条件当た
りの補給媒質の補給容量を変化させる更なる段階からなる請求項16記載の方法
18. The method of claim 16, wherein adjusting the replenishment rate of the chemical bath comprises the further step of varying the replenishment volume of the replenishment medium per unit replenishment condition.
【請求項19】 化学薬品浴の補給を調整する段階が、補給限界値を変化さ
せる更なる段階からなる請求項16記載の方法。
19. The method of claim 16 wherein adjusting the replenishment of the chemical bath comprises the further step of varying the replenishment limit.
【請求項20】 化学組成物の決定された成分の補給速度を調整する方法で
あって、 化学組成物の決定された成分に比例する先の分析測定値(「前の測定値」とす
る)を第一に得る段階と、 化学組成物の決定された成分に比例する現在の分析測定値(「現在の測定値」
とする)を第二に得る段階と、 分析測定値の変化量=現在の測定値−前の測定値 の式により分析測定値の変化量を決定する段階と、 一定間隔補給量誤差= 分析測定値の変化量×分析補給係数−直前の分析からの一定間隔ではない補
給量合計 の式により補給量誤差を計算する段階、 とからなる調整方法。
20. A method of adjusting the replenishment rate of a determined component of a chemical composition, the previous analytical measurement being proportional to the determined component of the chemical composition (referred to as the "previous measurement"). And the current analytical measurement value (“current measurement value”) proportional to the determined components of the chemical composition.
The second step is to determine the change amount of the analytical measurement value by the formula: change amount of analytical measurement value = current measurement value-previous measurement value, and constant interval replenishment amount error = analytical measurement A method of calculating a replenishment amount error by the formula of change amount of value × analytical replenishment coefficient−total replenishment amount which is not constant interval from the immediately preceding analysis.
【請求項21】 新しい係数= 先の係数−先の係数×(同調率/100)×一定間隔補給量誤差/直前の分
析からの一定間隔ではない補給量合計 の式により新しい補給係数を計算する段階が更に提供される請求項20記載の方
法。
21. A new replenishment coefficient is calculated by the following formula: new coefficient = previous coefficient−previous coefficient × (tuning rate / 100) × fixed interval replenishment amount error / total non-constant replenishment amount from the previous analysis. 21. The method of claim 20, wherein steps are further provided.
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