JP3361981B2 - 滴定検査装置および薬液制御装置 - Google Patents
滴定検査装置および薬液制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、エッチング液等
の連続して使用される薬液に対して成分を補給し、その
組成を略一定に保つ薬液制御装置に関する。
の連続して使用される薬液に対して成分を補給し、その
組成を略一定に保つ薬液制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、パターンレジストされたプリ
ント基板等のエッチングを連続作業で行うエッチングシ
ステムでは、リアルタイムでエッチング液の組成を検出
し、この検出値に基づいてエッチング液に単一または複
数種の成分を添加してその組成を一定に保つ制御を行っ
ている。例えば、エッチング液が塩化第２鉄溶液、腐食
金属が鉄である場合、エッチング液は、使用により塩化
第２鉄が（１）式に示すように塩化第１鉄に変化し、こ
のエッチング液に塩酸および過酸化水素を添加すると、
塩化第１鉄が（２）式に示すように塩化第２鉄に再生さ
れる。
ント基板等のエッチングを連続作業で行うエッチングシ
ステムでは、リアルタイムでエッチング液の組成を検出
し、この検出値に基づいてエッチング液に単一または複
数種の成分を添加してその組成を一定に保つ制御を行っ
ている。例えば、エッチング液が塩化第２鉄溶液、腐食
金属が鉄である場合、エッチング液は、使用により塩化
第２鉄が（１）式に示すように塩化第１鉄に変化し、こ
のエッチング液に塩酸および過酸化水素を添加すると、
塩化第１鉄が（２）式に示すように塩化第２鉄に再生さ
れる。
【０００３】
２ＦｅＣｌ3 ＋Ｆｅ→３ＦｅＣｌ2 ・・・（１）
２ＦｅＣｌ2 ＋２ＨＣｌ＋Ｈ2 Ｏ2 →２ＦｅＣｌ3 ＋２Ｈ2 Ｏ・・・（２）
すなわち、測定されたエッチング液の使用にともなう組
成の変化に応じて、塩酸、過酸化水素、および、比重調
整水の添加量を制御することで、エッチング液の組成を
略一定に保つことができる。なお、比重調整水はエッチ
ング液中における溶解金属濃度（塩化第１鉄および塩化
第２鉄の濃度）を略一定に保つために添加されるもので
ある。
成の変化に応じて、塩酸、過酸化水素、および、比重調
整水の添加量を制御することで、エッチング液の組成を
略一定に保つことができる。なお、比重調整水はエッチ
ング液中における溶解金属濃度（塩化第１鉄および塩化
第２鉄の濃度）を略一定に保つために添加されるもので
ある。
【０００４】塩酸、過酸化水素および比重調整水のそれ
ぞれの添加量は、 エッチング液中における塩化第２鉄の濃度、 エッチング液中における溶解金属濃度 エッチング液中に遊離している塩酸の濃度 の３つを測定し、こらの測定結果に基づいて制御すれば
よい。
ぞれの添加量は、 エッチング液中における塩化第２鉄の濃度、 エッチング液中における溶解金属濃度 エッチング液中に遊離している塩酸の濃度 の３つを測定し、こらの測定結果に基づいて制御すれば
よい。
【０００５】従来、上記〜の測定は、以下の方法で
行われていた。まず、エッチング液中における塩化第２
鉄の濃度は、腐食金属からなる電極とエッチング液に腐
食されない通電性のある電極をエッチング液に浸漬し、
両電極間に発生する電位差から測定していた。また、エ
ッチング液中における溶解金属濃度はエッチング液中に
浸漬させた浮子に働く浮力（エッチング液の比重）から
測定し、エッチング液中に遊離している塩酸の濃度はｐ
Ｈ電極をエッチング液に浸漬させて測定していた。
行われていた。まず、エッチング液中における塩化第２
鉄の濃度は、腐食金属からなる電極とエッチング液に腐
食されない通電性のある電極をエッチング液に浸漬し、
両電極間に発生する電位差から測定していた。また、エ
ッチング液中における溶解金属濃度はエッチング液中に
浸漬させた浮子に働く浮力（エッチング液の比重）から
測定し、エッチング液中に遊離している塩酸の濃度はｐ
Ｈ電極をエッチング液に浸漬させて測定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エッチ
ング液にｐＨ電極を浸漬させてエッチング液中に遊離し
ている塩酸の濃度を測定した場合、エッチング液中に含
有されている塩化第２鉄や塩化第１鉄等の金属イオンの
影響を受け、測定精度が良くないという問題があった。
ング液にｐＨ電極を浸漬させてエッチング液中に遊離し
ている塩酸の濃度を測定した場合、エッチング液中に含
有されている塩化第２鉄や塩化第１鉄等の金属イオンの
影響を受け、測定精度が良くないという問題があった。
【０００７】一方、所定量のエッチング液をサンプルと
し、錯化剤により金属イオンを錯体にして周知の滴定検
査を行えば、前記金属イオンの影響を受けずにエッチン
グ液中に遊離している塩酸の濃度を正確に測定すること
ができることがわかっている。しかし、周知のように、
滴定検査ではエッチング液に遊離している塩酸の濃度を
リアルタイムで測定することができず（測定時間が長く
かかってしまう）、エッチング液の組成をリアルタイム
で制御することができない。
し、錯化剤により金属イオンを錯体にして周知の滴定検
査を行えば、前記金属イオンの影響を受けずにエッチン
グ液中に遊離している塩酸の濃度を正確に測定すること
ができることがわかっている。しかし、周知のように、
滴定検査ではエッチング液に遊離している塩酸の濃度を
リアルタイムで測定することができず（測定時間が長く
かかってしまう）、エッチング液の組成をリアルタイム
で制御することができない。
【０００８】この発明の目的は、連続使用されている薬
液における遊離成分の濃度を前記薬液に浸漬させたｐＨ
電極による測定、および所定量の薬液に対する滴定検査
による測定の２つの方法で測定し、電極による測定結果
に基づいてリアルタイムでの成分の添加量を制御させ、
滴定検査による測定結果に基づいて電極による測定結果
に基づく成分の添加量を補正することによって、薬液の
組成をリアルタイムで且つ精度良く制御することのでき
る薬液制御装置を提供することにある。
液における遊離成分の濃度を前記薬液に浸漬させたｐＨ
電極による測定、および所定量の薬液に対する滴定検査
による測定の２つの方法で測定し、電極による測定結果
に基づいてリアルタイムでの成分の添加量を制御させ、
滴定検査による測定結果に基づいて電極による測定結果
に基づく成分の添加量を補正することによって、薬液の
組成をリアルタイムで且つ精度良く制御することのでき
る薬液制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、１つのシリ
ンジポンプと、１つの分析セルと、エッチング液を供給
する薬液供給部と、滴定検査薬および錯化剤を供給する
複数の試薬供給部と、前記シリンジポンプ、分析セル、
薬液供給部および複数の試薬供給部を各々個別に接続す
る接続口を有し、前記シリンジポンプの接続口を他のい
ずれかの接続口に選択的に接続する１つの多方弁と、を
有し、シリンジポンプおよび多方弁を制御して分析セル
にエッチング液、滴定検査薬および錯化剤を供給するこ
とにより滴定検査を行う。また、この発明は、連続して
使用される薬液に対して、使用にともなう組成の変化を
測定し、この測定値に基づいて単一または複数種の成分
の添加量を制御し、その組成を略一定に保つ薬液制御装
置であって、前記薬液に浸漬した電極により、前記薬液
中の遊離成分の濃度をリアルタイムに測定する第１の濃
度測定手段と、請求項１の滴定検査装置を用い、前記所
定成分の濃度を測定する第２の濃度測定手段と、前記第
１の濃度測定手段により測定された値に基づいて、前記
薬液に対する上記単一または複数種の成分の添加量を算
出する添加量算出手段と、前記第２の濃度測定手段によ
り測定された前記遊離成分の濃度に基づいて、前記添加
量算出段で算出された添加量を補正する添加量補正手段
と、を備えている。
ンジポンプと、１つの分析セルと、エッチング液を供給
する薬液供給部と、滴定検査薬および錯化剤を供給する
複数の試薬供給部と、前記シリンジポンプ、分析セル、
薬液供給部および複数の試薬供給部を各々個別に接続す
る接続口を有し、前記シリンジポンプの接続口を他のい
ずれかの接続口に選択的に接続する１つの多方弁と、を
有し、シリンジポンプおよび多方弁を制御して分析セル
にエッチング液、滴定検査薬および錯化剤を供給するこ
とにより滴定検査を行う。また、この発明は、連続して
使用される薬液に対して、使用にともなう組成の変化を
測定し、この測定値に基づいて単一または複数種の成分
の添加量を制御し、その組成を略一定に保つ薬液制御装
置であって、前記薬液に浸漬した電極により、前記薬液
中の遊離成分の濃度をリアルタイムに測定する第１の濃
度測定手段と、請求項１の滴定検査装置を用い、前記所
定成分の濃度を測定する第２の濃度測定手段と、前記第
１の濃度測定手段により測定された値に基づいて、前記
薬液に対する上記単一または複数種の成分の添加量を算
出する添加量算出手段と、前記第２の濃度測定手段によ
り測定された前記遊離成分の濃度に基づいて、前記添加
量算出段で算出された添加量を補正する添加量補正手段
と、を備えている。
【００１０】この構成では、多方弁を用いることによ
り、１つのシリンジポンプおよび１つの分析セルを用い
て滴定検査薬および錯化剤を用いた滴定検査を行うこと
ができる。また、この構成では、薬液中の遊離成分の濃
度を、薬液に浸漬させた電極により測定するとともに、
所定量の薬液に対して滴定検査を行い測定する。そし
て、電極による測定結果に基づいて成分の添加量をリア
ルタイムで制御するとともに、滴定検査による測定結果
に基づいて電極による測定結果から算出される成分の添
加量を補正するようにした。滴定検査は、錯化剤により
薬液中に含まれている金属イオン等を錯体にして行える
ので、これらの影響を受けずに遊離成分の濃度を正確に
測定できる。したがって、連続使用される薬液の組成
は、電極による測定値に基づいてリアルタイムで制御で
き、且つ、電極による測定値に含まれている金属イオン
等の影響による誤差を滴定検査による測定結果で補正し
ているため高精度で制御することができる。
り、１つのシリンジポンプおよび１つの分析セルを用い
て滴定検査薬および錯化剤を用いた滴定検査を行うこと
ができる。また、この構成では、薬液中の遊離成分の濃
度を、薬液に浸漬させた電極により測定するとともに、
所定量の薬液に対して滴定検査を行い測定する。そし
て、電極による測定結果に基づいて成分の添加量をリア
ルタイムで制御するとともに、滴定検査による測定結果
に基づいて電極による測定結果から算出される成分の添
加量を補正するようにした。滴定検査は、錯化剤により
薬液中に含まれている金属イオン等を錯体にして行える
ので、これらの影響を受けずに遊離成分の濃度を正確に
測定できる。したがって、連続使用される薬液の組成
は、電極による測定値に基づいてリアルタイムで制御で
き、且つ、電極による測定値に含まれている金属イオン
等の影響による誤差を滴定検査による測定結果で補正し
ているため高精度で制御することができる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施形態であ
る薬液制御装置を適用したエッチングシステムの構成を
示す図である。この実施形態では、エッチング液は塩化
第２鉄溶液であり、腐食金属は鉄である場合を例にして
以下の説明を行う。図においてＡはエッチングマシンを
示し、Ｂはエッチング制御装置を示している。エッチン
グ制御装置Ｂがこの発明で言う薬液制御装置に相当す
る。エッチングマシンＡは、パターンレジストされた基
板を搬送するコンベア１と、エッチング液を貯留する液
槽２と、液槽２に貯留されているエッチング液をコンベ
ア１の上部に設けられたノズル３から搬送されている基
板に吹きつけるポンプ４とを備えている。
る薬液制御装置を適用したエッチングシステムの構成を
示す図である。この実施形態では、エッチング液は塩化
第２鉄溶液であり、腐食金属は鉄である場合を例にして
以下の説明を行う。図においてＡはエッチングマシンを
示し、Ｂはエッチング制御装置を示している。エッチン
グ制御装置Ｂがこの発明で言う薬液制御装置に相当す
る。エッチングマシンＡは、パターンレジストされた基
板を搬送するコンベア１と、エッチング液を貯留する液
槽２と、液槽２に貯留されているエッチング液をコンベ
ア１の上部に設けられたノズル３から搬送されている基
板に吹きつけるポンプ４とを備えている。
【００１４】エッチング制御装置Ｂは、液槽２内に貯留
されているエッチング液を流通させるサンプリング槽６
と、液槽２内に貯留されているエッチング液を所定量取
り込み滴定検査を行って遊離成分である塩酸の濃度を測
定する滴定検査装置７と、液槽２内または流通している
エッチング液への成分の添加を制御する制御部８と、を
備えている。なお、図１における５は液槽２に貯留され
ているエッチング液の一部をサンプリング槽６に送り込
むポンプである。サンプリング槽６は内部を流通したエ
ッチング液が液槽２に戻るように接続されている。ま
た、９は液槽２内に貯留されているエッチング液を滴定
検査装置７に送るポンプである。図中に示す２０〜２２
は、液槽２内のエッチング液に対してＨＣｌ、Ｈ
2 Ｏ2 、比重調整水を添加するポンプであり、制御部８
によって制御される。
されているエッチング液を流通させるサンプリング槽６
と、液槽２内に貯留されているエッチング液を所定量取
り込み滴定検査を行って遊離成分である塩酸の濃度を測
定する滴定検査装置７と、液槽２内または流通している
エッチング液への成分の添加を制御する制御部８と、を
備えている。なお、図１における５は液槽２に貯留され
ているエッチング液の一部をサンプリング槽６に送り込
むポンプである。サンプリング槽６は内部を流通したエ
ッチング液が液槽２に戻るように接続されている。ま
た、９は液槽２内に貯留されているエッチング液を滴定
検査装置７に送るポンプである。図中に示す２０〜２２
は、液槽２内のエッチング液に対してＨＣｌ、Ｈ
2 Ｏ2 、比重調整水を添加するポンプであり、制御部８
によって制御される。
【００１５】サンプリング槽６には、被エッチング金属
からなる試料電極１１とエッチング液に対して被腐食性
の対極１２、エッチング液の温度を測定する温度計１
３、エッチング液のｐＨを測定するｐＨ測定器１４と、
エッチング液の比重を測定する比重計１５が設けられて
いる。比重計１５は、エッチング液に浸漬させた浮子１
５ａと該浮子１５ａの重量を測定する重量測定部１５ｂ
とを備えている。また、制御部８には、試料電極１１、
対極１２、温度計１３、ｐＨ測定器１４および重量測定
部１５ｂが接続されている。
からなる試料電極１１とエッチング液に対して被腐食性
の対極１２、エッチング液の温度を測定する温度計１
３、エッチング液のｐＨを測定するｐＨ測定器１４と、
エッチング液の比重を測定する比重計１５が設けられて
いる。比重計１５は、エッチング液に浸漬させた浮子１
５ａと該浮子１５ａの重量を測定する重量測定部１５ｂ
とを備えている。また、制御部８には、試料電極１１、
対極１２、温度計１３、ｐＨ測定器１４および重量測定
部１５ｂが接続されている。
【００１６】図２は、サンプリング槽６の構成を示す図
である。サンプリング槽６には、３枚の堰３１〜３３を
設け、内部を４つの槽（第１の槽６ａ、第２の槽６ｂ、
第３の槽６ｃ、第４の槽６ｄ）に分割している。堰３
１、３３は下側の端部がサンプリング槽６の底面に密着
しており、堰３２は下側の端部とサンプリング槽６の底
面との間に適当なスペースを形成している。なお、堰３
１〜３３の両側端部はサンプリング槽６の内側側面に密
着している。図に示すように、試料電極１１は第２の槽
６ｂに配置しており、対極１２、温度計１３およびｐＨ
測定器１４は第３の槽６ｃに配置しており、浮子１５ａ
は第４の槽６ｄに配置している。サンプリング槽６の第
１の槽６ａには、ポンプ５によって連続的に液槽２内に
貯留されているエッチング液が注入されている。第１の
槽６ａに注入されたエッチング液は堰３１の上端部を越
えて第２の槽６ｂに流れ込み、堰３２の下端部とサンプ
リング槽６の底面との隙間を通って第３の槽６ｃに流れ
込み、堰３３の上端部を越えて第４の槽６ｄに流れ込
み、これが排出されて液槽２に戻る。このように、堰３
１〜３３を設け、エッチング液が淀むことなくサンプリ
ング槽６を流通するように構成している。
である。サンプリング槽６には、３枚の堰３１〜３３を
設け、内部を４つの槽（第１の槽６ａ、第２の槽６ｂ、
第３の槽６ｃ、第４の槽６ｄ）に分割している。堰３
１、３３は下側の端部がサンプリング槽６の底面に密着
しており、堰３２は下側の端部とサンプリング槽６の底
面との間に適当なスペースを形成している。なお、堰３
１〜３３の両側端部はサンプリング槽６の内側側面に密
着している。図に示すように、試料電極１１は第２の槽
６ｂに配置しており、対極１２、温度計１３およびｐＨ
測定器１４は第３の槽６ｃに配置しており、浮子１５ａ
は第４の槽６ｄに配置している。サンプリング槽６の第
１の槽６ａには、ポンプ５によって連続的に液槽２内に
貯留されているエッチング液が注入されている。第１の
槽６ａに注入されたエッチング液は堰３１の上端部を越
えて第２の槽６ｂに流れ込み、堰３２の下端部とサンプ
リング槽６の底面との隙間を通って第３の槽６ｃに流れ
込み、堰３３の上端部を越えて第４の槽６ｄに流れ込
み、これが排出されて液槽２に戻る。このように、堰３
１〜３３を設け、エッチング液が淀むことなくサンプリ
ング槽６を流通するように構成している。
【００１７】図３は、滴定検査装置の構成を示す図であ
る。滴定検査装置７は、１０方弁４１に直結したシリン
ジポンプ４２を備えている。装置内部における試薬、測
定液、洗浄液等の全ての液体の移送は、１０方弁４１を
切り換えてシリンジポンプ４２で行う構成である。滴定
検査装置７は、ポンプ９により送られてきたエッチング
液を投入して滴定検査を行う分析セル４４と、分析セル
４４内の液体を攪拌するためのマグネットスターラ４５
と、分析セル内の液体のｐＨを測定するｐＨ電極４６と
を備えている。なお、図中における４７は分析セル３２
等の洗浄に用いる水酸化ナトリウムであり、４８はエッ
チング液中に含まれる金属イオンを錯体にするために用
いる錯化剤であり、４９は滴定検査薬（炭酸ナトリウ
ム）である。滴定検査装置７は、分析セル４４内のエッ
チング液に滴定検査薬４９を投入して滴定検査を行う。
なお、ｐＨ電極４６の出力は図示していない信号処理部
に入力しており、信号処理部がこの信号（ｐＨ電極４６
の出力）や投入した滴定検査薬の量に基づいて遊離して
いる塩酸濃度を測定する。ここで測定された塩酸濃度は
測定結果として制御部８に入力される。なお、滴定検査
は、エッチング液に含まれる金属イオンを錯体にして行
うので、エッチング液に含まれている金属イオンの影響
を受けることなく、正確にエッチング液における塩酸濃
度を測定できる。
る。滴定検査装置７は、１０方弁４１に直結したシリン
ジポンプ４２を備えている。装置内部における試薬、測
定液、洗浄液等の全ての液体の移送は、１０方弁４１を
切り換えてシリンジポンプ４２で行う構成である。滴定
検査装置７は、ポンプ９により送られてきたエッチング
液を投入して滴定検査を行う分析セル４４と、分析セル
４４内の液体を攪拌するためのマグネットスターラ４５
と、分析セル内の液体のｐＨを測定するｐＨ電極４６と
を備えている。なお、図中における４７は分析セル３２
等の洗浄に用いる水酸化ナトリウムであり、４８はエッ
チング液中に含まれる金属イオンを錯体にするために用
いる錯化剤であり、４９は滴定検査薬（炭酸ナトリウ
ム）である。滴定検査装置７は、分析セル４４内のエッ
チング液に滴定検査薬４９を投入して滴定検査を行う。
なお、ｐＨ電極４６の出力は図示していない信号処理部
に入力しており、信号処理部がこの信号（ｐＨ電極４６
の出力）や投入した滴定検査薬の量に基づいて遊離して
いる塩酸濃度を測定する。ここで測定された塩酸濃度は
測定結果として制御部８に入力される。なお、滴定検査
は、エッチング液に含まれる金属イオンを錯体にして行
うので、エッチング液に含まれている金属イオンの影響
を受けることなく、正確にエッチング液における塩酸濃
度を測定できる。
【００１８】このように、本実施形態の滴定検査装置７
では、従来の滴定検査装置のように試薬供給、滴定用、
排出用、洗浄液供給用等にそれぞれポンプや電磁弁等の
機器を設けることなく、１０方弁４１を切り替えること
により１台のシリンジポンプ４２で全ての液体移送を行
う構成を採用しており、従来のものに比べて小型である
とともに、メンテナンスも簡単に行えるという利点を有
している。また、装置の製造コストも安価である。
では、従来の滴定検査装置のように試薬供給、滴定用、
排出用、洗浄液供給用等にそれぞれポンプや電磁弁等の
機器を設けることなく、１０方弁４１を切り替えること
により１台のシリンジポンプ４２で全ての液体移送を行
う構成を採用しており、従来のものに比べて小型である
とともに、メンテナンスも簡単に行えるという利点を有
している。また、装置の製造コストも安価である。
【００１９】次に、この実施形態のエッチングシステム
の動作について説明する。エッチング装置Ａではコンベ
ア１で送られてくるパターンレジストされたプリント基
板に、ポンプ４から送られてきたエッチング液をノズル
３から吹き掛け、プリント基板のエッチングを行う。ま
た、ノズル３から放出されたエッチング液は液槽２に戻
る。したがって、液槽２内のエッチング液はＦｅＣｌ2
の含有量が減少し、ＦｅＣｌの含有量が増加する。この
エッチング液におけるＦｅＣｌ2 の含有量（濃度）の減
少は、液槽２内のエッチング液を流通させているサンプ
リング槽６に設けた試料電極１１と対極１２間の電位差
Ｅからリアルタイムで測定できる。試料電極１１と対極
１２間の電位差Ｅは Ｅ＝Ｅ0 ＋（ＲＴ）／（ｎＦ）ｌｏｇ（ＦｅＣｌ2 ／Ｆ
ｅＣｌ） である。但し、Ｅ0 は標準電位、Ｒは気体定
数、Ｔは絶対温度、ｎは各電極における電極反応に関与
する電子の数、Ｆはファラデー定数である。したがっ
て、試料電極１１と対極１２間の電位差を所定値に制御
することによって、エッチング液中におけるＦｅＣｌ2
とＦｅＣｌとの含有比率を略一定に制御することができ
る。また、エッチング液中に遊離している塩酸の濃度
は、ｐＨ電極１４によりリアルタイムで測定できる。な
お、この測定値には、上述のようにエッチング液中に含
有している溶解金属イオンの影響による誤差が含まれ
る。また、エッチング液の溶解金属濃度は比重計１５に
よりリアルタイムで測定できる。
の動作について説明する。エッチング装置Ａではコンベ
ア１で送られてくるパターンレジストされたプリント基
板に、ポンプ４から送られてきたエッチング液をノズル
３から吹き掛け、プリント基板のエッチングを行う。ま
た、ノズル３から放出されたエッチング液は液槽２に戻
る。したがって、液槽２内のエッチング液はＦｅＣｌ2
の含有量が減少し、ＦｅＣｌの含有量が増加する。この
エッチング液におけるＦｅＣｌ2 の含有量（濃度）の減
少は、液槽２内のエッチング液を流通させているサンプ
リング槽６に設けた試料電極１１と対極１２間の電位差
Ｅからリアルタイムで測定できる。試料電極１１と対極
１２間の電位差Ｅは Ｅ＝Ｅ0 ＋（ＲＴ）／（ｎＦ）ｌｏｇ（ＦｅＣｌ2 ／Ｆ
ｅＣｌ） である。但し、Ｅ0 は標準電位、Ｒは気体定
数、Ｔは絶対温度、ｎは各電極における電極反応に関与
する電子の数、Ｆはファラデー定数である。したがっ
て、試料電極１１と対極１２間の電位差を所定値に制御
することによって、エッチング液中におけるＦｅＣｌ2
とＦｅＣｌとの含有比率を略一定に制御することができ
る。また、エッチング液中に遊離している塩酸の濃度
は、ｐＨ電極１４によりリアルタイムで測定できる。な
お、この測定値には、上述のようにエッチング液中に含
有している溶解金属イオンの影響による誤差が含まれ
る。また、エッチング液の溶解金属濃度は比重計１５に
よりリアルタイムで測定できる。
【００２０】制御部８は、試料電極１１と対極１２間の
電位差Ｅ、ｐＨ電極１４の測定値および比重計１５の測
定値のそれぞれが略一定値となるように、ポンプ２０〜
２２を制御してＨＣｌ、Ｈ2 Ｏ2 および比重調整水を液
槽２内または流通しているエッチング液に添加する。し
たがって、プリント基板のエッチングに使用されている
エッチング液に対して塩酸の濃度については誤差が含ま
れた状態であるが、リアルタイムでその組成を略一定に
保つことができる。
電位差Ｅ、ｐＨ電極１４の測定値および比重計１５の測
定値のそれぞれが略一定値となるように、ポンプ２０〜
２２を制御してＨＣｌ、Ｈ2 Ｏ2 および比重調整水を液
槽２内または流通しているエッチング液に添加する。し
たがって、プリント基板のエッチングに使用されている
エッチング液に対して塩酸の濃度については誤差が含ま
れた状態であるが、リアルタイムでその組成を略一定に
保つことができる。
【００２１】一方、滴定検査装置７では、所定の時間間
隔で以下に示す滴定検査を行っている。なお、１回の滴
定検査には２０分程度の時間を必要とする。図４は滴定
検査の処理を示すフローチャートである。滴定検査装置
７は、１０方弁４１を切り替えて分析セル４４内に残留
している液体をシリンジポンプ４２により排出する（ｎ
１）。これに続いて、分析セル４４の洗浄（水洗い）を
行い（ｎ２）、その後共洗いを行う（ｎ３）。分析セル
４４の水洗いは、分析セル４４内に純水を入れ、マグネ
ットスターラ４５で攪拌した後、分析セル４４内の純水
を排出する処理である。また、共洗いは分析セル４４内
に純水および測定液（エッチング液）を入れ、マグネッ
トスターラ４５で攪拌した後、分析セル４４内の純水を
排出する処理である。なお、このとき測定液に代えて水
酸化ナトリウム４７を入れて洗浄するようにしてもよ
い。なお、シリンジポンプ４２により純水、測定液、水
酸化ナトリウム等の液体を移送する際には、１０方弁４
１が適宜切り替えられる。
隔で以下に示す滴定検査を行っている。なお、１回の滴
定検査には２０分程度の時間を必要とする。図４は滴定
検査の処理を示すフローチャートである。滴定検査装置
７は、１０方弁４１を切り替えて分析セル４４内に残留
している液体をシリンジポンプ４２により排出する（ｎ
１）。これに続いて、分析セル４４の洗浄（水洗い）を
行い（ｎ２）、その後共洗いを行う（ｎ３）。分析セル
４４の水洗いは、分析セル４４内に純水を入れ、マグネ
ットスターラ４５で攪拌した後、分析セル４４内の純水
を排出する処理である。また、共洗いは分析セル４４内
に純水および測定液（エッチング液）を入れ、マグネッ
トスターラ４５で攪拌した後、分析セル４４内の純水を
排出する処理である。なお、このとき測定液に代えて水
酸化ナトリウム４７を入れて洗浄するようにしてもよ
い。なお、シリンジポンプ４２により純水、測定液、水
酸化ナトリウム等の液体を移送する際には、１０方弁４
１が適宜切り替えられる。
【００２２】共洗いが完了すると、液槽２内のエッチン
グ液をシリンジポンプ４２に取り込み、所定量のエッチ
ング液を分析セル４４に投入し（ｎ４）、シリンジポン
プ４２内に残ったエッチング液を排出し（ｎ５）、シリ
ンジポンプ４１内の洗浄を行う（ｎ６）。この洗浄は、
シリンジポンプ４２内に純水を入れ、図示していないマ
グネットスターラにより攪拌した後、シリンジポンプ４
２内の純水を排出する処理である。
グ液をシリンジポンプ４２に取り込み、所定量のエッチ
ング液を分析セル４４に投入し（ｎ４）、シリンジポン
プ４２内に残ったエッチング液を排出し（ｎ５）、シリ
ンジポンプ４１内の洗浄を行う（ｎ６）。この洗浄は、
シリンジポンプ４２内に純水を入れ、図示していないマ
グネットスターラにより攪拌した後、シリンジポンプ４
２内の純水を排出する処理である。
【００２３】次に、錯化剤４８を分析セル４４に投入し
攪拌する（ｎ７、ｎ８）。これにより、分析セル４４内
に投入されているエッチング液中の金属イオンを錯体に
できる。再度、シリンジポンプ４２を洗浄し（ｎ９）、
滴定検査薬である炭酸ナトリウム４９をシリンジポンプ
４２に入れる（ｎ１０）。なお、炭酸ナトリウム４９の
濃度は既知である。
攪拌する（ｎ７、ｎ８）。これにより、分析セル４４内
に投入されているエッチング液中の金属イオンを錯体に
できる。再度、シリンジポンプ４２を洗浄し（ｎ９）、
滴定検査薬である炭酸ナトリウム４９をシリンジポンプ
４２に入れる（ｎ１０）。なお、炭酸ナトリウム４９の
濃度は既知である。
【００２４】滴定検査装置７では、シリンジポンプ４２
内の炭酸ナトリウムを分析セル４４に滴下しながら、分
析セル４４内の液体のｐＨをｐＨ電極４５により測定
し、分析セル４４内のエッチング液に遊離している塩酸
濃度を測定する滴定分析を行う（ｎ１１）。滴定検査装
置７は、ｎ８における滴定分析の結果を出力し（制御部
８に入力し）（ｎ１２）、シリンジポンプ４２内に残っ
た炭酸ナトリウム４９を容器に戻す（ｎ１３）。そし
て、分析セル４４内に残留する液体を排出するととも
に、分析セル４４を水洗いして本処理を終了する（ｎ１
４、ｎ１５）。
内の炭酸ナトリウムを分析セル４４に滴下しながら、分
析セル４４内の液体のｐＨをｐＨ電極４５により測定
し、分析セル４４内のエッチング液に遊離している塩酸
濃度を測定する滴定分析を行う（ｎ１１）。滴定検査装
置７は、ｎ８における滴定分析の結果を出力し（制御部
８に入力し）（ｎ１２）、シリンジポンプ４２内に残っ
た炭酸ナトリウム４９を容器に戻す（ｎ１３）。そし
て、分析セル４４内に残留する液体を排出するととも
に、分析セル４４を水洗いして本処理を終了する（ｎ１
４、ｎ１５）。
【００２５】このように、滴定検査装置７では、エッチ
ング液に含まれる金属イオンを錯体にして滴定検査を行
うので、遊離している塩酸濃度を精度良く測定すること
ができる。
ング液に含まれる金属イオンを錯体にして滴定検査を行
うので、遊離している塩酸濃度を精度良く測定すること
ができる。
【００２６】制御部８は、滴定検査装置７から入力され
た滴定分析結果に基づいて、サンプリング槽６を流通し
ているｐＨ電極１４の測定値に基づいて算出されるエッ
チング液に添加する塩酸の添加量を補正する。例えば、
滴定分析結果とｐＨ電極１４による測定値とが略一致し
ていれば、ｐＨ電極１４の測定値に対する塩酸の添加量
を補正する必要がない。しかし、滴定分析結果による塩
酸濃度がｐＨ電極１４による測定値よりも所定以上大き
ければ、ｐＨ電極１４による測定値から算出される塩酸
の添加量を減少させる補正を行う。この補正は、例えば
ｐＨ電極１４による測定値に基づいてこれまでのルール
で算出される塩酸の添加量から滴定分析の結果とｐＨ電
極１４による測定値との差分に応じた量を減算した量を
塩酸の添加量とする補正であったり、または、ｐＨ電極
１４による測定値から算出される量に滴定分析結果とｐ
Ｈ電極１４による測定値との差分に応じた係数を掛けた
量を塩酸の添加量とする補正等である。一方、滴定分析
結果による塩酸濃度がｐＨ電極１４による測定値よりも
所定以上小さければ、ｐＨ電極１４による測定値から算
出される塩酸の添加量を増加させる補正を行うととも
に、滴定分析結果とｐＨ電極１４による測定値との差分
に応じた量の塩酸を液槽２内のエッチング液に追加投入
する。この補正は、例えばｐＨ電極１４による測定値に
基づいてこれまでのルールで算出される塩酸の添加量か
ら滴定分析の結果とｐＨ電極１４による測定値との差分
に応じた量を加算した量を塩酸の添加量とする補正であ
ったり、または、ｐＨ電極１４による測定値から算出さ
れる量に滴定分析結果とｐＨ電極１４による測定値との
差分に応じた係数を掛けた量を塩酸の添加量とする補正
等である。
た滴定分析結果に基づいて、サンプリング槽６を流通し
ているｐＨ電極１４の測定値に基づいて算出されるエッ
チング液に添加する塩酸の添加量を補正する。例えば、
滴定分析結果とｐＨ電極１４による測定値とが略一致し
ていれば、ｐＨ電極１４の測定値に対する塩酸の添加量
を補正する必要がない。しかし、滴定分析結果による塩
酸濃度がｐＨ電極１４による測定値よりも所定以上大き
ければ、ｐＨ電極１４による測定値から算出される塩酸
の添加量を減少させる補正を行う。この補正は、例えば
ｐＨ電極１４による測定値に基づいてこれまでのルール
で算出される塩酸の添加量から滴定分析の結果とｐＨ電
極１４による測定値との差分に応じた量を減算した量を
塩酸の添加量とする補正であったり、または、ｐＨ電極
１４による測定値から算出される量に滴定分析結果とｐ
Ｈ電極１４による測定値との差分に応じた係数を掛けた
量を塩酸の添加量とする補正等である。一方、滴定分析
結果による塩酸濃度がｐＨ電極１４による測定値よりも
所定以上小さければ、ｐＨ電極１４による測定値から算
出される塩酸の添加量を増加させる補正を行うととも
に、滴定分析結果とｐＨ電極１４による測定値との差分
に応じた量の塩酸を液槽２内のエッチング液に追加投入
する。この補正は、例えばｐＨ電極１４による測定値に
基づいてこれまでのルールで算出される塩酸の添加量か
ら滴定分析の結果とｐＨ電極１４による測定値との差分
に応じた量を加算した量を塩酸の添加量とする補正であ
ったり、または、ｐＨ電極１４による測定値から算出さ
れる量に滴定分析結果とｐＨ電極１４による測定値との
差分に応じた係数を掛けた量を塩酸の添加量とする補正
等である。
【００２７】このように、本実施形態のエッチング制御
装置Ｂでは、サンプリング槽６を流通させているエッチ
ング液から測定された組成に応じて塩酸、過酸化水素、
および、比重調整水の添加量を制御するようにしたた
め、リアルタイムでエッチングに使用されているエッチ
ング液の組成を略一定に保つ制御が行え、また、エッチ
ング液中に含まれる金属イオンによる影響を受けるｐＨ
電極１４の測定値誤差に対しては、滴定検査装置７で測
定したエッチング液中における塩酸濃度によって補正す
るようにしているため、エッチング液の組成を精度よく
制御することができる。また、滴定検査により測定され
た塩酸の濃度が小さいときには、この測定値に基づく量
の成分を添加するようにしているので、この遊離成分の
濃度が極端に低くなったときにも、すぐに正常な濃度に
復帰させることができる。
装置Ｂでは、サンプリング槽６を流通させているエッチ
ング液から測定された組成に応じて塩酸、過酸化水素、
および、比重調整水の添加量を制御するようにしたた
め、リアルタイムでエッチングに使用されているエッチ
ング液の組成を略一定に保つ制御が行え、また、エッチ
ング液中に含まれる金属イオンによる影響を受けるｐＨ
電極１４の測定値誤差に対しては、滴定検査装置７で測
定したエッチング液中における塩酸濃度によって補正す
るようにしているため、エッチング液の組成を精度よく
制御することができる。また、滴定検査により測定され
た塩酸の濃度が小さいときには、この測定値に基づく量
の成分を添加するようにしているので、この遊離成分の
濃度が極端に低くなったときにも、すぐに正常な濃度に
復帰させることができる。
【００２８】なお、上記した実施形態では塩化第２鉄溶
液を例にして説明を行ったが、例えば塩化第２銅溶液等
他の種類のエッチング液であってもよいし、またエッチ
ング液以外の薬液（例えばアルカリ現像液）にも本願発
明を適用することができる。
液を例にして説明を行ったが、例えば塩化第２銅溶液等
他の種類のエッチング液であってもよいし、またエッチ
ング液以外の薬液（例えばアルカリ現像液）にも本願発
明を適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、 ま
た、多方弁を用いたことにより、１つの定量ポンプ、１
つの分析セルを用いて複数種類の滴定検査を行うことが
できる。さらに、薬液中の遊離成分の濃度を、薬液に浸
漬させた電極により測定するとともに、所定量の薬液に
対して滴定検査を行い測定する。そして、電極による測
定結果に基づいて成分の添加量をリアルタイムで制御す
るとともに、滴定検査による測定結果に基づいて電極に
よる測定結果から算出される成分の添加量を補正するよ
うにした。よって、連続使用される薬液の組成をリアル
タイムで且つ、精度よく制御することができる。
た、多方弁を用いたことにより、１つの定量ポンプ、１
つの分析セルを用いて複数種類の滴定検査を行うことが
できる。さらに、薬液中の遊離成分の濃度を、薬液に浸
漬させた電極により測定するとともに、所定量の薬液に
対して滴定検査を行い測定する。そして、電極による測
定結果に基づいて成分の添加量をリアルタイムで制御す
るとともに、滴定検査による測定結果に基づいて電極に
よる測定結果から算出される成分の添加量を補正するよ
うにした。よって、連続使用される薬液の組成をリアル
タイムで且つ、精度よく制御することができる。
【００３０】
【図１】この発明の実施形態である薬液制御装置を適用
したエッチングマシンの構成を示す図である。
したエッチングマシンの構成を示す図である。
【図２】サンプリング槽の構成を示す図である。
【図３】滴定検査装置の構成を示す図である。
【図４】滴定検査の処理を示すフローチャートである。
Ａ−エッチング装置
Ｂ−エッチング制御装置
６−サンプリング槽
７−滴定検査装置
８−制御部
１４−ｐＨ電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23F 1/00 - 1/46
G01N 27/416,31/00
H05K 3/06
H01L 21/306
Claims (2)
- 【請求項１】 １つのシリンジポンプと、 １つの分析セルと、エッチング液を供給する 薬液供給部と、滴定検査薬および錯化剤を供給する 複数の試薬供給部
と、 前記シリンジポンプ、分析セル、薬液供給部および複数
の試薬供給部を各々個別に接続する接続口を有し、前記
シリンジポンプの接続口を他のいずれかの接続口に選択
的に接続する１つの多方弁と、を有し、シリンジ ポンプおよび多方弁を制御して分析セルにエッ
チング液、滴定検査薬および錯化剤を供給することによ
り滴定検査を行う滴定検査装置。 - 【請求項２】 連続して使用される薬液に対して、使用
にともなう組成の変化を測定し、この測定値に基づいて
単一または複数種の成分の添加量を制御し、その組成を
略一定に保つ薬液制御装置であって、 前記薬液に浸漬した電極により、前記薬液中の遊離成分
の濃度をリアルタイムに測定する第１の濃度測定手段
と、 請求項１の滴定検査装置を用い、前記所定成分の濃度を
測定する第２の濃度測定手段と、 前記第１の濃度測定手段により測定された値に基づい
て、前記薬液に対する上記単一または複数種の成分の添
加量を算出する添加量算出手段と、 前記第２の濃度測定手段により測定された前記遊離成分
の濃度に基づいて、前記添加量算出段で算出された添加
量を補正する添加量補正手段と、 を備えた薬液制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35255597A JP3361981B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 滴定検査装置および薬液制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35255597A JP3361981B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 滴定検査装置および薬液制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11181583A JPH11181583A (ja) | 1999-07-06 |
| JP3361981B2 true JP3361981B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=18424868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35255597A Expired - Fee Related JP3361981B2 (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 滴定検査装置および薬液制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3361981B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002090686A1 (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-14 | Taxboel Martin Molbech | A device for mounting a gutter on a building and method for mounting the device |
| CN104570854B (zh) * | 2014-12-18 | 2017-04-19 | 南京工程学院 | 电路板腐蚀智能控制装置 |
| US20240068108A1 (en) * | 2022-08-30 | 2024-02-29 | Tech-Etch, Inc. | Process for chemically treating surfaces to increase wettability |
-
1997
- 1997-12-22 JP JP35255597A patent/JP3361981B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11181583A (ja) | 1999-07-06 |
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