JPH0772118A - メッキバス中の浄化処理の監視方法 - Google Patents
メッキバス中の浄化処理の監視方法Info
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- JPH0772118A JPH0772118A JP6056321A JP5632194A JPH0772118A JP H0772118 A JPH0772118 A JP H0772118A JP 6056321 A JP6056321 A JP 6056321A JP 5632194 A JP5632194 A JP 5632194A JP H0772118 A JPH0772118 A JP H0772118A
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ボルタンメトリ技術によってメッ
キバス浄化処理を正確に指示するメッキバスの浄化処理
サイクルの監視方法を得ることを目的とする。 【構成】 メッキバス溶液と接触する電極18を設け、任
意の吸収された有機物材料あるいは電極からのその他の
汚染物質を除去することによって電極18を前処理するの
に十分な電位および持続時間を有するｄｃ前処理信号を
ポテンシオスタット6 より供給し、掃引電位、掃引速度
および反転電位を有し、応答電流信号を発生する掃引ｄ
ｃ測定信号を前処理された電極19に供給し、メッキバス
の浄化処理サイクルの状態の正確な指示を与える応答電
流信号の特性を監視するステップを有している。
キバス浄化処理を正確に指示するメッキバスの浄化処理
サイクルの監視方法を得ることを目的とする。 【構成】 メッキバス溶液と接触する電極18を設け、任
意の吸収された有機物材料あるいは電極からのその他の
汚染物質を除去することによって電極18を前処理するの
に十分な電位および持続時間を有するｄｃ前処理信号を
ポテンシオスタット6 より供給し、掃引電位、掃引速度
および反転電位を有し、応答電流信号を発生する掃引ｄ
ｃ測定信号を前処理された電極19に供給し、メッキバス
の浄化処理サイクルの状態の正確な指示を与える応答電
流信号の特性を監視するステップを有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、メッキバス分析方法に
関し、特に、メッキバス浄化処理サイクルの状態を監視
する方法に関する。
関し、特に、メッキバス浄化処理サイクルの状態を監視
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】メッキバスの最適な特性を確保するた
め、バスは規則的な間隔で浄化されなければならない。
浄化は、長時間にわたってバス中にたまった有機汚染物
質およびその他の不純物を除去し、不所望のメッキ特性
を導く。多くの場合において、汚染物質はバス内の電気
化学プロセスから生ずる電解破壊された生成物である。
浄化処理間の時間は、メッキバスプロセスの性質および
頻度の関数である汚染物質成長率に依存して変わる。例
えば酸性銅メッキバスのような有機物添加剤を使用して
いるメッキバスはかなりのレベルの汚染物質を生成し、
頻繁な浄化を必要とする。
め、バスは規則的な間隔で浄化されなければならない。
浄化は、長時間にわたってバス中にたまった有機汚染物
質およびその他の不純物を除去し、不所望のメッキ特性
を導く。多くの場合において、汚染物質はバス内の電気
化学プロセスから生ずる電解破壊された生成物である。
浄化処理間の時間は、メッキバスプロセスの性質および
頻度の関数である汚染物質成長率に依存して変わる。例
えば酸性銅メッキバスのような有機物添加剤を使用して
いるメッキバスはかなりのレベルの汚染物質を生成し、
頻繁な浄化を必要とする。
【０００３】カーボン処理は、幅広く使用されるメッキ
バス浄化技術の１つである。カーボン処理プロセスは、
活性化されたカーボンをメッキバスと接触させることを
含む。汚染物質は活性化されたカーボンに吸収され、そ
れによってメッキバス溶液から効果的に除去される。バ
ス内の汚染物質のレベルは浄化処理中に連続的に減少さ
れ、許容可能な低い汚染物質レベルが得られるとき処理
が終了される。新しい添加剤は処理されたバスに添加さ
れ、メッキバスは再び使用する準備が整えられる。連続
的な使用により、有機物およびその他の汚染物質はバス
内に再び蓄積し始め、結局、浄化処理が繰返されなけれ
ばならない。メッキバスの品質は汚染物質の低いレベル
を保持することに依存するので、カーボン処理サイクル
が適当な時間に開始され終了されることは最も重要であ
る。同様のことはその他のメッキバス浄化技術に適用す
る。
バス浄化技術の１つである。カーボン処理プロセスは、
活性化されたカーボンをメッキバスと接触させることを
含む。汚染物質は活性化されたカーボンに吸収され、そ
れによってメッキバス溶液から効果的に除去される。バ
ス内の汚染物質のレベルは浄化処理中に連続的に減少さ
れ、許容可能な低い汚染物質レベルが得られるとき処理
が終了される。新しい添加剤は処理されたバスに添加さ
れ、メッキバスは再び使用する準備が整えられる。連続
的な使用により、有機物およびその他の汚染物質はバス
内に再び蓄積し始め、結局、浄化処理が繰返されなけれ
ばならない。メッキバスの品質は汚染物質の低いレベル
を保持することに依存するので、カーボン処理サイクル
が適当な時間に開始され終了されることは最も重要であ
る。同様のことはその他のメッキバス浄化技術に適用す
る。
【０００４】現在実用されている技術において、通常、
浄化処理の進行はメッキバス溶液において手動の試験を
繰返されることによって監視される。LeaRonalアプリケ
ーション・ノートAN30009CT に開示された１つのこのよ
うな手動の試験は、カーボン処理を監視するためにＨｕ
ｌｌセルメッキ技術を使用する。カーボン処理プロセス
中、オペレータはプロセスが完了するときを決定するた
めに約３時間毎にＨｕｌｌセルメッキ試験を行う。各Ｈ
ｕｌｌセル試験は空気攪拌により１５分間で２アンペア
実行される。メッキされたＨｕｌｌセルパネルが全体の
電流密度の範囲の全域で平坦なマットであるとき、カー
ボン処理プロセスが完了すると考えられる。現在一般に
使用されるその他の方法は、同様の繰返された手動試験
手順を含む。
浄化処理の進行はメッキバス溶液において手動の試験を
繰返されることによって監視される。LeaRonalアプリケ
ーション・ノートAN30009CT に開示された１つのこのよ
うな手動の試験は、カーボン処理を監視するためにＨｕ
ｌｌセルメッキ技術を使用する。カーボン処理プロセス
中、オペレータはプロセスが完了するときを決定するた
めに約３時間毎にＨｕｌｌセルメッキ試験を行う。各Ｈ
ｕｌｌセル試験は空気攪拌により１５分間で２アンペア
実行される。メッキされたＨｕｌｌセルパネルが全体の
電流密度の範囲の全域で平坦なマットであるとき、カー
ボン処理プロセスが完了すると考えられる。現在一般に
使用されるその他の方法は、同様の繰返された手動試験
手順を含む。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】電流浄化処理監視方法
は多数の問題がある。手動試験を繰返し実行することは
時間がかかり、熟練者および特別の装置を必要とする。
試験を実行するために必要とされる時間は生産中断時間
であり、メッキプロセス生産力を制限する。
は多数の問題がある。手動試験を繰返し実行することは
時間がかかり、熟練者および特別の装置を必要とする。
試験を実行するために必要とされる時間は生産中断時間
であり、メッキプロセス生産力を制限する。
【０００６】さらに、現在使用されている技術は一般に
正確で反覆可能な結果を生じない。手動試験は、メッキ
されたＨｕｌｌセルパネルの場合のような推測動作およ
び恣意的な解釈をしばしば含む。これは、不完全な浄化
処理および結果的なメッキバス品質問題を導く。
正確で反覆可能な結果を生じない。手動試験は、メッキ
されたＨｕｌｌセルパネルの場合のような推測動作およ
び恣意的な解釈をしばしば含む。これは、不完全な浄化
処理および結果的なメッキバス品質問題を導く。
【０００７】さらに、この技術は、米国特許第4,631,11
6 号明細書に開示されるような既知のボルタンメトリメ
ッキバス分析方法によって容易に統合されることができ
ない。それ故、メッキバス使用者は、メッキバスの構成
成分の濃度を測定する１システムおよび１組の装置、お
よび浄化処理の進行を追跡する別の装置を維持しなけれ
ばならない。
6 号明細書に開示されるような既知のボルタンメトリメ
ッキバス分析方法によって容易に統合されることができ
ない。それ故、メッキバス使用者は、メッキバスの構成
成分の濃度を測定する１システムおよび１組の装置、お
よび浄化処理の進行を追跡する別の装置を維持しなけれ
ばならない。
【０００８】上記から明らかであるように、メッキバス
内の浄化処理サイクルの状況を連続的に監視する簡単で
効果的な方法が必要である。その方法は、最適な処理開
始および終了点の非常に正確な指示を提供すべきであ
る。その方法は、これらの特徴を提供し、大抵のオンラ
インのメッキバス分析方法およびそれに関する装置と両
立すべきである。
内の浄化処理サイクルの状況を連続的に監視する簡単で
効果的な方法が必要である。その方法は、最適な処理開
始および終了点の非常に正確な指示を提供すべきであ
る。その方法は、これらの特徴を提供し、大抵のオンラ
インのメッキバス分析方法およびそれに関する装置と両
立すべきである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ボルタンメト
リ技術がメッキバス浄化処理の進行の正確な指示を提供
することの発見に基づく。ボルタンメトリ技術は、米国
特許第4,631,116 号明細書に開示されており、浄化処理
状態を監視するためには従来考慮されていないメッキバ
ストレース構成成分の濃度を監視するために使用されて
いる。
リ技術がメッキバス浄化処理の進行の正確な指示を提供
することの発見に基づく。ボルタンメトリ技術は、米国
特許第4,631,116 号明細書に開示されており、浄化処理
状態を監視するためには従来考慮されていないメッキバ
ストレース構成成分の濃度を監視するために使用されて
いる。
【００１０】本発明は、メッキバス浄化処理サイクルを
監視する方法を提供する。その方法は、メッキバス溶液
に接触する電極を設け、有機物およびその表面からのそ
の他の汚染物質を除去するために電極にｄｃ前処理信号
を供給し、応答電流信号が生成されるような前処理電極
に掃引ｄｃ測定信号を供給するステップを含む。応答電
流信号特性はメッキバス汚染物質レベルを決定するため
に監視され、浄化処理サイクルの状態が監視される。
監視する方法を提供する。その方法は、メッキバス溶液
に接触する電極を設け、有機物およびその表面からのそ
の他の汚染物質を除去するために電極にｄｃ前処理信号
を供給し、応答電流信号が生成されるような前処理電極
に掃引ｄｃ測定信号を供給するステップを含む。応答電
流信号特性はメッキバス汚染物質レベルを決定するため
に監視され、浄化処理サイクルの状態が監視される。
【００１１】本発明の特徴として、前処理および測定信
号を供給し、応答電流を監視するステップは、最適な処
理終了点を正確に決定するために浄化処理中に十分に繰
返される。これら同様のステップは、最適な処理開始点
を決定するために浄化処理の前あるいは後に正常なメッ
キ動作中に繰返されることができる。浄化処理プロセス
の開始あるいは終了を行うべきか否かの決定は、応答電
流によって示されるようなメッキバス汚染物質の濃度レ
ベルに基づく。
号を供給し、応答電流を監視するステップは、最適な処
理終了点を正確に決定するために浄化処理中に十分に繰
返される。これら同様のステップは、最適な処理開始点
を決定するために浄化処理の前あるいは後に正常なメッ
キ動作中に繰返されることができる。浄化処理プロセス
の開始あるいは終了を行うべきか否かの決定は、応答電
流によって示されるようなメッキバス汚染物質の濃度レ
ベルに基づく。
【００１２】本発明の付加的な特徴として、その方法は
非常に正確で繰返し可能な測定結果を提供する。浄化処
理プロセスは、あらかじめ定められた汚染物質レベルで
開始され、終了される。メッキバス汚染物質レベルは所
望の低いレベルに連続的に維持され、最適なメッキプロ
セススループットおよび品質を保証する。
非常に正確で繰返し可能な測定結果を提供する。浄化処
理プロセスは、あらかじめ定められた汚染物質レベルで
開始され、終了される。メッキバス汚染物質レベルは所
望の低いレベルに連続的に維持され、最適なメッキプロ
セススループットおよび品質を保証する。
【００１３】さらに本発明の特徴として、その方法はメ
ッキバスの正常な動作を妨害することなしに実時間に結
果を供給するためにタンク内の電気化学センサで使用さ
れることができる。それによって、時間のかかる手動の
試験のための生産中断時間が除去される。
ッキバスの正常な動作を妨害することなしに実時間に結
果を供給するためにタンク内の電気化学センサで使用さ
れることができる。それによって、時間のかかる手動の
試験のための生産中断時間が除去される。
【００１４】本発明の監視方法は、典型的にボルタンメ
トリメッキバス分析方法に使用される同じ装置および計
測装置を使用して実行される。浄化処理を監視するため
にのみ使用される特別な試験装置は必要でない。本発明
の方法は、効果的な全体の電気化学監視および制御シス
テムを供給するために既知のメッキバス分析技術と容易
に統合される。
トリメッキバス分析方法に使用される同じ装置および計
測装置を使用して実行される。浄化処理を監視するため
にのみ使用される特別な試験装置は必要でない。本発明
の方法は、効果的な全体の電気化学監視および制御シス
テムを供給するために既知のメッキバス分析技術と容易
に統合される。
【００１５】
【実施例】本発明の上記説明された特徴および付随の利
点は、好ましい実施例の以下の詳細な説明および添付図
面を参照することによってよく理解されるであろう。
点は、好ましい実施例の以下の詳細な説明および添付図
面を参照することによってよく理解されるであろう。
【００１６】ボルタンメトリ技術は、様々なメッキバス
の電気化学成分の濃度レベルを検出するために使用され
ている。Delahay 氏による1966年のInterscience Publi
sherInc. の「電気化学による新しい器械方法」の第６
章に開示された１つの例示的なボルタンメトリ技術は、
線形掃引ｄｃボルタンメトリ信号を使用する。米国特許
第4,631,116 号明細書に開示されたような別の方法は、
ａｃおよびｄｃの両方のボルタンメトリ信号を使用す
る。しかしながら、これらａｃおよびｄｃボルタンメト
リ技術のいずれもメッキバス浄化処理の状態を監視する
ことは考慮されていない。
の電気化学成分の濃度レベルを検出するために使用され
ている。Delahay 氏による1966年のInterscience Publi
sherInc. の「電気化学による新しい器械方法」の第６
章に開示された１つの例示的なボルタンメトリ技術は、
線形掃引ｄｃボルタンメトリ信号を使用する。米国特許
第4,631,116 号明細書に開示されたような別の方法は、
ａｃおよびｄｃの両方のボルタンメトリ信号を使用す
る。しかしながら、これらａｃおよびｄｃボルタンメト
リ技術のいずれもメッキバス浄化処理の状態を監視する
ことは考慮されていない。
【００１７】本発明によれば、ボルタンメトリ技術はメ
ッキバスの浄化を監視するために適用される。例示的な
浄化サイクルは図４に示されている。以下の詳細な説明
は、好ましい線形ｄｃ掃引ボルタンメトリ技術を使用し
て監視される例示的なカーボン処理浄化サイクルに関す
る。しかしながら、本発明がこの例示的な処理あるいは
技術に限定されるものではないことに注意すべきであ
る。本発明の方法は、他のａｃおよびｄｃボルタンメト
リ技術を使用している様々な異なる浄化処理を監視する
ために使用されることができる。
ッキバスの浄化を監視するために適用される。例示的な
浄化サイクルは図４に示されている。以下の詳細な説明
は、好ましい線形ｄｃ掃引ボルタンメトリ技術を使用し
て監視される例示的なカーボン処理浄化サイクルに関す
る。しかしながら、本発明がこの例示的な処理あるいは
技術に限定されるものではないことに注意すべきであ
る。本発明の方法は、他のａｃおよびｄｃボルタンメト
リ技術を使用している様々な異なる浄化処理を監視する
ために使用されることができる。
【００１８】本発明の方法を行うための装置の好ましい
実施例は図１に示されている。好ましい実施例は、電気
化学液体16で満たされたメッキタンク12に浸されたタン
ク内の電気化学センサ10を含む。タンク内のセンサ10
は、支持具９によってタンク12内に保持される。外部ポ
ンプ８は、測定のためにセンサ10を通って電気化学液体
16を移動させる。外部試験装置ラック14は表示モニタ
１、制御装置２、コンピュータ３、波形発生器４、ロッ
クイン増幅器５、およびポテンシオスタット６を含む。
波形発生器４およびポテンシオスタット６は、センサ10
内の電極に供給されるボルタンメトリ信号を発生する。
コンピュータ３および制御装置２は、測定および応答信
号の発生および表示を自動化させることができる。
実施例は図１に示されている。好ましい実施例は、電気
化学液体16で満たされたメッキタンク12に浸されたタン
ク内の電気化学センサ10を含む。タンク内のセンサ10
は、支持具９によってタンク12内に保持される。外部ポ
ンプ８は、測定のためにセンサ10を通って電気化学液体
16を移動させる。外部試験装置ラック14は表示モニタ
１、制御装置２、コンピュータ３、波形発生器４、ロッ
クイン増幅器５、およびポテンシオスタット６を含む。
波形発生器４およびポテンシオスタット６は、センサ10
内の電極に供給されるボルタンメトリ信号を発生する。
コンピュータ３および制御装置２は、測定および応答信
号の発生および表示を自動化させることができる。
【００１９】図１に示される装置の動作は、図２の概略
図を参照し、よく理解されることができる。例示的なタ
ンク内の電気化学センサ10は動作電極18、対向電極19、
および基準電極17を含み、それら全ては電気化学液体16
と接触している。測定の前に、前処理信号はその表面上
の全ての吸収された有機材料あるいはその他の汚染物質
を除去するために動作電極に供給される。それからボル
タンメトリ測定信号が前処理された電極18に供給され
る。発生された応答電流信号は、動作電極電位の関数と
して測定される。動作および対向電極18，19は、白金、
銅、金、銀あるいはその他の適当な導電性材料から構成
される。典型的に、基準電極17は銅電極あるいは飽和さ
れたカロメル電極（ＳＣＥ）である。電極17，18および
19を備えたタンク内の電気化学センサ10は、典型的にボ
ルタンメトリ技術と共に使用されるセンサ設計である。
その他のセンサ設計も使用されることができる。
図を参照し、よく理解されることができる。例示的なタ
ンク内の電気化学センサ10は動作電極18、対向電極19、
および基準電極17を含み、それら全ては電気化学液体16
と接触している。測定の前に、前処理信号はその表面上
の全ての吸収された有機材料あるいはその他の汚染物質
を除去するために動作電極に供給される。それからボル
タンメトリ測定信号が前処理された電極18に供給され
る。発生された応答電流信号は、動作電極電位の関数と
して測定される。動作および対向電極18，19は、白金、
銅、金、銀あるいはその他の適当な導電性材料から構成
される。典型的に、基準電極17は銅電極あるいは飽和さ
れたカロメル電極（ＳＣＥ）である。電極17，18および
19を備えたタンク内の電気化学センサ10は、典型的にボ
ルタンメトリ技術と共に使用されるセンサ設計である。
その他のセンサ設計も使用されることができる。
【００２０】波形発生器４は、適当な前処理信号および
測定信号を供給する。典型的に、前処理信号は予め定め
られた期間に供給される一定のｄｃ信号である。また代
りに、前処理信号はポテンシオスタット６から直接供給
されてもよい。測定信号はｄｃ掃引信号、適当なａｃ信
号あるいはａｃおよびｄｃ信号の組合わせであり、使用
されるボルタンメトリ技術のタイプに依存している。例
えば、米国特許第4,631,116 号明細書に開示されたボル
タンメトリ技術が使用される場合、波形発生器４からの
出力信号はポテンシオスタット６において発生されたｄ
ｃ掃引信号に重畳される正弦波ａｃ信号であることが好
ましい。線形のｄｃ掃引ボルタンメトリを使用する本発
明の好ましい実施例において、波形発生器４はｄｃ掃引
信号を線25で表されるようにポテンシオスタット６に供
給する。代りに、ｄｃ掃引信号はポテンシオスタット６
内で発生されることができる。
測定信号を供給する。典型的に、前処理信号は予め定め
られた期間に供給される一定のｄｃ信号である。また代
りに、前処理信号はポテンシオスタット６から直接供給
されてもよい。測定信号はｄｃ掃引信号、適当なａｃ信
号あるいはａｃおよびｄｃ信号の組合わせであり、使用
されるボルタンメトリ技術のタイプに依存している。例
えば、米国特許第4,631,116 号明細書に開示されたボル
タンメトリ技術が使用される場合、波形発生器４からの
出力信号はポテンシオスタット６において発生されたｄ
ｃ掃引信号に重畳される正弦波ａｃ信号であることが好
ましい。線形のｄｃ掃引ボルタンメトリを使用する本発
明の好ましい実施例において、波形発生器４はｄｃ掃引
信号を線25で表されるようにポテンシオスタット６に供
給する。代りに、ｄｃ掃引信号はポテンシオスタット６
内で発生されることができる。
【００２１】ポテンシオスタット６からのｄｃ掃引信号
出力は、線26を介して電気化学センサ10における動作電
極18に供給される。対向電極19および基準電極17は、そ
れぞれ線28，27を介してポテンシオスタット６に接続さ
れる。ｄｃ掃引信号が動作電極18に供給されるとき、応
答電流は動作電極18と対向電極19の間に生成される。ポ
テンシオスタット６は、供給されたｄｃ掃引信号の特性
が動作電極18と対向電極19の間に流れる電流の変化の結
果として変化するものではないことを確実にする。
出力は、線26を介して電気化学センサ10における動作電
極18に供給される。対向電極19および基準電極17は、そ
れぞれ線28，27を介してポテンシオスタット６に接続さ
れる。ｄｃ掃引信号が動作電極18に供給されるとき、応
答電流は動作電極18と対向電極19の間に生成される。ポ
テンシオスタット６は、供給されたｄｃ掃引信号の特性
が動作電極18と対向電極19の間に流れる電流の変化の結
果として変化するものではないことを確実にする。
【００２２】応答信号は、供給された電位の関数として
測定されたｄｃ電流である。全ての測定された電位は基
準電極を参照にする。メッキバスの浄化を追跡する診断
信号は、陰極掃引におけるｄｃピーク電流密度に対応し
ている電極電位である。本発明の好ましい実施例を使用
して発生される２つの例示的な応答電流信号が図３に示
されている。これらの電流応答信号は時間の関数として
表示されるが、掃引電位のような別の信号特性の関数と
して表示されることもできる。
測定されたｄｃ電流である。全ての測定された電位は基
準電極を参照にする。メッキバスの浄化を追跡する診断
信号は、陰極掃引におけるｄｃピーク電流密度に対応し
ている電極電位である。本発明の好ましい実施例を使用
して発生される２つの例示的な応答電流信号が図３に示
されている。これらの電流応答信号は時間の関数として
表示されるが、掃引電位のような別の信号特性の関数と
して表示されることもできる。
【００２３】図１および２の例示的なシステムにおいて
使用される特定の装置は、ＨＰ３３１４Ａ型波形発生
器、ＰＡＲ２７３ポテンシオスタット、およびＰＡＲ５
２０８ロックイン増幅器を含む。ＨＰ波形発生器はカリ
フォルニア州フラートンのヒューレット・パッカード社
から入手可能であり、ＰＡＲ装置はニュージャージー州
プリンストンのプリンストン・アプライド・リサーチ社
から入手可能である。例示的なボルタンメトリ技術によ
って生成される応答電流スペクトルおよび上記説明され
た装置の正確度を保証するために、最適な前処理および
測定信号パラメータが使用されるべきである。本発明の
好ましい実施例の線形ｄｃボルタンメトリ技術に関し
て、ｄｃ前処理電圧および時間、並びにｄｃ掃引信号電
圧範囲および掃引速度は最適な設定を決定するために独
立して変化される。約＋２．０乃至３．０ボルトの電圧
電位を有するｄｃ前処理信号は、約５乃至２０秒の期間
で動作電極に供給されることが好ましい。約＋３Ｖ乃至
−３Ｖにわたる掃引電位を有し、約１０乃至１００ｍｖ
毎秒の掃引速度の、約−０．２乃至−０．６ボルトの電
位で反転されるｄｃ掃引測定信号が動作電極に供給され
る。
使用される特定の装置は、ＨＰ３３１４Ａ型波形発生
器、ＰＡＲ２７３ポテンシオスタット、およびＰＡＲ５
２０８ロックイン増幅器を含む。ＨＰ波形発生器はカリ
フォルニア州フラートンのヒューレット・パッカード社
から入手可能であり、ＰＡＲ装置はニュージャージー州
プリンストンのプリンストン・アプライド・リサーチ社
から入手可能である。例示的なボルタンメトリ技術によ
って生成される応答電流スペクトルおよび上記説明され
た装置の正確度を保証するために、最適な前処理および
測定信号パラメータが使用されるべきである。本発明の
好ましい実施例の線形ｄｃボルタンメトリ技術に関し
て、ｄｃ前処理電圧および時間、並びにｄｃ掃引信号電
圧範囲および掃引速度は最適な設定を決定するために独
立して変化される。約＋２．０乃至３．０ボルトの電圧
電位を有するｄｃ前処理信号は、約５乃至２０秒の期間
で動作電極に供給されることが好ましい。約＋３Ｖ乃至
−３Ｖにわたる掃引電位を有し、約１０乃至１００ｍｖ
毎秒の掃引速度の、約−０．２乃至−０．６ボルトの電
位で反転されるｄｃ掃引測定信号が動作電極に供給され
る。
【００２４】上記説明されたパラメータ設定が最適であ
るが、本発明の方法がこれらの特定の最適な範囲外のパ
ラメータを使用して有効な結果を生ずることを強調しな
ければならない。本発明の方法によるその他のボルタン
メトリ技術の適用において、特定の技術に適用可能であ
る１組の最適なパラメータが使用される。
るが、本発明の方法がこれらの特定の最適な範囲外のパ
ラメータを使用して有効な結果を生ずることを強調しな
ければならない。本発明の方法によるその他のボルタン
メトリ技術の適用において、特定の技術に適用可能であ
る１組の最適なパラメータが使用される。
【００２５】上記前処理および測定信号は、浄化処理プ
ロセスを通じて規則的な時間間隔で動作電極18に供給さ
れる。処理プロセス中、処理時間を最小限度にするため
に頻繁な測定が適当である。汚染物質の許容可能な低い
レベルが達成されるまで、測定が処理中に約０．１乃至
０．５時間毎に繰返されることは好ましい。処理プロセ
スが完了すると、メッキバスは汚染物質の許容可能な低
いレベルを示す。
ロセスを通じて規則的な時間間隔で動作電極18に供給さ
れる。処理プロセス中、処理時間を最小限度にするため
に頻繁な測定が適当である。汚染物質の許容可能な低い
レベルが達成されるまで、測定が処理中に約０．１乃至
０．５時間毎に繰返されることは好ましい。処理プロセ
スが完了すると、メッキバスは汚染物質の許容可能な低
いレベルを示す。
【００２６】測定信号の時間間隔の上記説明された決定
は、コンピュータ制御に適している。コンピュータ３お
よび制御装置２は、浄化監視プロセスの自動制御を行う
ために使用されることができる。コンピュータは時間周
期を記憶することができ、測定は次のサイクルに対する
最適な測定インターバルを決定するために前のサイクル
から得られる。さらに、特定のタイプのメッキバスある
いは浄化プロセスに対する最適な測定インターバルはコ
ンピュータ内に記憶され、必要なときに使用され、非常
に効果的で柔軟性のある浄化監視プロセスを生ずる。
は、コンピュータ制御に適している。コンピュータ３お
よび制御装置２は、浄化監視プロセスの自動制御を行う
ために使用されることができる。コンピュータは時間周
期を記憶することができ、測定は次のサイクルに対する
最適な測定インターバルを決定するために前のサイクル
から得られる。さらに、特定のタイプのメッキバスある
いは浄化プロセスに対する最適な測定インターバルはコ
ンピュータ内に記憶され、必要なときに使用され、非常
に効果的で柔軟性のある浄化監視プロセスを生ずる。
【００２７】上記説明された好ましい実施例は、以下の
実例における酸性銅メッキバスのカーボン処理浄化に適
用される。この例と共に論議される全ての電圧は、銅基
準電極に関連する。白金動作電極は、約１０秒の期間に
わたって約＋３Ｖの電圧電位を有する一定のｄｃ信号を
使用して前処理される。測定信号は約２０ｍｖ毎秒の掃
引速度で約＋０．５ボルトから＋０．６ボルトにわたる
掃引電位を有するｄｃ掃引信号であり、約−０．４乃至
−０．６ボルトの電位で反転される。これらの信号は、
上記説明された好ましい実施例にしたがって酸性銅メッ
キバスに適用される。
実例における酸性銅メッキバスのカーボン処理浄化に適
用される。この例と共に論議される全ての電圧は、銅基
準電極に関連する。白金動作電極は、約１０秒の期間に
わたって約＋３Ｖの電圧電位を有する一定のｄｃ信号を
使用して前処理される。測定信号は約２０ｍｖ毎秒の掃
引速度で約＋０．５ボルトから＋０．６ボルトにわたる
掃引電位を有するｄｃ掃引信号であり、約−０．４乃至
−０．６ボルトの電位で反転される。これらの信号は、
上記説明された好ましい実施例にしたがって酸性銅メッ
キバスに適用される。
【００２８】前処理および測定信号を供給し、応答信号
を監視するステップは、例示的なカーボン処理前、処理
中および処理後に繰返された。カーボン処理の開始と終
了に対応している２つの結果的な応答電流信号は、図３
において時間の関数として表示されている。図３におい
て、用語「ＤＣＶデータ」はポテンシオスタットからの
信号出力の電圧を示し、ｄｃ電流の尺度である。カーボ
ン処理の開始直前に得られる応答電流信号は、約４１秒
においてピークＰ１を有する。このピークに対応してい
る電圧電位は約４００ｍｖである。この測定は、カーボ
ン処理の前のメッキバスの状態に対応する。図４に示さ
れるような次の測定は、カーボン処理が進行するにした
がって減少するピーク電位を示す。結局、点は、カーボ
ン処理が終了される点に到達される。最終的にカーボン
処理が終了できる点に到達するこの点に対応している。
応答電流は図３に示され、約３５秒において約２８０ｍ
ｖの電位ピークを有する。この測定は、カーボン処理の
終りのメッキバスの状態に対応する。
を監視するステップは、例示的なカーボン処理前、処理
中および処理後に繰返された。カーボン処理の開始と終
了に対応している２つの結果的な応答電流信号は、図３
において時間の関数として表示されている。図３におい
て、用語「ＤＣＶデータ」はポテンシオスタットからの
信号出力の電圧を示し、ｄｃ電流の尺度である。カーボ
ン処理の開始直前に得られる応答電流信号は、約４１秒
においてピークＰ１を有する。このピークに対応してい
る電圧電位は約４００ｍｖである。この測定は、カーボ
ン処理の前のメッキバスの状態に対応する。図４に示さ
れるような次の測定は、カーボン処理が進行するにした
がって減少するピーク電位を示す。結局、点は、カーボ
ン処理が終了される点に到達される。最終的にカーボン
処理が終了できる点に到達するこの点に対応している。
応答電流は図３に示され、約３５秒において約２８０ｍ
ｖの電位ピークを有する。この測定は、カーボン処理の
終りのメッキバスの状態に対応する。
【００２９】この例示的なサイクルにおいて得られる全
ての応答電流測定の全域で診断ピーク電流密度に対応し
ている電位における変化は、図４に示されている。図４
において、「測定の時間」はカーボン処理のプロセスお
よび測定が行われる有機物の補給中の時間を示す。時間
は、２日間にわたってクロック時間で示されている。図
３における応答電流電位ピークＰ１およびＰ２は、それ
ぞれ図４における測定点Ｐ１およびＰ２に対応する。図
４に示されるように、カーボン処理は約８時間続けら
れ、点Ｐ１とＰ２の間の時間差によって示される。処理
中の測定は、約０．１乃至０．５時間の比較的早い間隔
で繰返される。測定は、メッキバスの有機物内容を計量
するメッキバス浄化プロセスを監視する正確で容易な方
法を提供することができる。本発明の方法は、様々な異
なるメッキバスおよびその他のボルタンメトリ技術を使
用する浄化処理に同様に適用されることができる。
ての応答電流測定の全域で診断ピーク電流密度に対応し
ている電位における変化は、図４に示されている。図４
において、「測定の時間」はカーボン処理のプロセスお
よび測定が行われる有機物の補給中の時間を示す。時間
は、２日間にわたってクロック時間で示されている。図
３における応答電流電位ピークＰ１およびＰ２は、それ
ぞれ図４における測定点Ｐ１およびＰ２に対応する。図
４に示されるように、カーボン処理は約８時間続けら
れ、点Ｐ１とＰ２の間の時間差によって示される。処理
中の測定は、約０．１乃至０．５時間の比較的早い間隔
で繰返される。測定は、メッキバスの有機物内容を計量
するメッキバス浄化プロセスを監視する正確で容易な方
法を提供することができる。本発明の方法は、様々な異
なるメッキバスおよびその他のボルタンメトリ技術を使
用する浄化処理に同様に適用されることができる。
【００３０】前述の説明は単なる例示として行われたも
のであり、多くの変化が特許請求の範囲によってのみ限
定される本発明の技術的範囲から逸脱することなしに可
能であることは当業者によって理解されるであろう。
のであり、多くの変化が特許請求の範囲によってのみ限
定される本発明の技術的範囲から逸脱することなしに可
能であることは当業者によって理解されるであろう。
【図１】本発明の方法を実行するための装置の好ましい
実施例の概略図。
実施例の概略図。
【図２】図１の好ましい実施例の概略ブロック図。
【図３】カーボン処理浄化サイクルに関する図１の好ま
しい実施例によって発生される例示的な応答電流信号特
性図。
しい実施例によって発生される例示的な応答電流信号特
性図。
【図４】全体のカーボン処理浄化サイクルにわたって得
られる応答信号の例示的な複雑化を示す特性図。
られる応答信号の例示的な複雑化を示す特性図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブルース・エム・エリアッシュ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90034、ロサンゼルス、ハージス・ストリ ート 9106 (72)発明者 フランク・エー・ルドウイッグ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90274、ランチョ・パロス・バーデス、ホ イットリー・コリンズ 29443 (72)発明者 ヌグイエット・エイチ・ファン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90025、ロサンゼルス、ナンバーセブン、 ベロイト・アベニュー 1531
Claims (10)
- 【請求項１】 メッキバス溶液と接触する少なくとも１
つの電極を設け、 任意の吸収された有機物材料あるいは前記電極からのそ
の他の汚染物質を除去することによって前記電極を前処
理するのに十分な電位および持続時間を有するｄｃ前処
理信号を供給し、 掃引電位、掃引速度および反転電位を有し、応答電流信
号を発生する掃引ｄｃ測定信号を前記前処理された電極
に供給し、 前記メッキバスの浄化処理サイクルの状態の正確な指示
を与える前記応答電流信号の特性を監視するステップを
有していることを特徴とするメッキバス溶液内の浄化処
理サイクルの監視方法。 - 【請求項２】 前記前処理信号および測定信号を前記電
極に供給する前記ステップ、および前記応答信号特性を
監視する前記ステップが浄化処理中に約０．１乃至０．
５時間毎に繰返される請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記浄化処理サイクルがカーボン処理サ
イクルである請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記応答信号特性の１つが陰極掃引にお
ける前記応答電流信号のピーク電流密度に対応している
電極電位である請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記浄化処理が前記応答電流信号の特性
に基づいて終了されるべきときを決定し、前記処理を終
了するために自動制御回路が設けられている請求項１記
載の方法。 - 【請求項６】 前記電極がメッキバス分析方法で使用さ
れるタンク内電気化学センサ内に含まれ、前記前処理信
号、測定信号および応答信号が前記メッキバス分析方法
において使用される同じ外部装置によって供給され、監
視される請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 メッキバス溶液と接触する少なくとも１
つの電極を設け、 任意の吸収された有機物材料あるいは前記電極からのそ
の他の汚染物質を除去することによって前記電極を前処
理するのに十分な電位および持続時間を有する前処理信
号を供給し、 前記メッキバス内の有機物汚染物質のレベルを示す特性
を有する応答電流信号を発生するボルタンメトリ信号を
前記電極に供給し、 前記応答信号の前記特性を監視し、 前記前処理信号およびボルタンメトリ信号を前記電極に
供給する前記ステップを有し、前記応答電流特性を監視
する前記ステップを前記浄化処理サイクルの最適な終了
点を決定するような最適な時間間隔で繰返すことを特徴
とするメッキバス溶液内の浄化処理サイクルの監視方
法。 - 【請求項８】 前記浄化処理サイクルがカーボン処理サ
イクルである請求項６記載の方法。 - 【請求項９】 前記浄化処理が前記応答電流信号の前記
特性に基づいて終了されるべきときを決定し、前記処理
を終了するために自動制御回路が設けられている請求項
６記載の方法。 - 【請求項１０】 前記電極がメッキバス分析方法で使用
されるタンク内電気化学センサ内に含まれ、前記前処理
信号、測定信号および応答信号が前記メッキバス分析方
法において使用される同じ外部装置によって供給され、
監視される請求項６記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US037159 | 1993-03-25 | ||
| US08/037,159 US5298132A (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Method for monitoring purification treatment in plating baths |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772118A true JPH0772118A (ja) | 1995-03-17 |
| JP2831565B2 JP2831565B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=21892765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6056321A Expired - Fee Related JP2831565B2 (ja) | 1993-03-25 | 1994-03-25 | メッキバス中の浄化処理の監視方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5298132A (ja) |
| EP (1) | EP0617279B1 (ja) |
| JP (1) | JP2831565B2 (ja) |
| DE (1) | DE69423018T2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5389215A (en) * | 1992-11-05 | 1995-02-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Electrochemical detection method and apparatus therefor |
| US5494831A (en) * | 1993-08-30 | 1996-02-27 | Hughes Aircraft Company | Electrochemical immunosensor system and methods |
| US5753101A (en) * | 1996-08-01 | 1998-05-19 | Ludwig; Frank A. | Method of monitoring constituents in conversion coating baths |
| US6269533B2 (en) * | 1999-02-23 | 2001-08-07 | Advanced Research Corporation | Method of making a patterned magnetic recording head |
| FR2798467B1 (fr) * | 1999-09-13 | 2001-11-02 | Eastman Kodak Co | Dispositif de mesure automatique de la concentration d'un agent developpateur |
| US6264806B1 (en) | 1999-10-07 | 2001-07-24 | Technic Inc. | Plating fluid replenishment system and method |
| US6496328B1 (en) | 1999-12-30 | 2002-12-17 | Advanced Research Corporation | Low inductance, ferrite sub-gap substrate structure for surface film magnetic recording heads |
| US20030127334A1 (en) * | 2002-01-08 | 2003-07-10 | Applied Materials, Inc. | Method for determining a concentration of conductive species in an aqueous system |
| US6986835B2 (en) * | 2002-11-04 | 2006-01-17 | Applied Materials Inc. | Apparatus for plating solution analysis |
| JP2004325441A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 分析方法 |
| US7851222B2 (en) * | 2005-07-26 | 2010-12-14 | Applied Materials, Inc. | System and methods for measuring chemical concentrations of a plating solution |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3959108A (en) * | 1971-12-27 | 1976-05-25 | Plumpe Jr William H | System for automatically measuring and controlling the sulfate content of a chromium plating solution |
| CA1064852A (en) * | 1975-12-31 | 1979-10-23 | Cominco Ltd. | Method for evaluating a system for electrodeposition of metals |
| FR2566535B1 (fr) * | 1984-06-22 | 1986-09-12 | Elf Aquitaine | Procede pour la determination et l'ajustement de la concentration des brillanteurs dans les bains de cuivrage, ainsi que dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede, notamment pour application a l'industrie des circuits imprimes |
| US4631116A (en) * | 1985-06-05 | 1986-12-23 | Hughes Aircraft Company | Method of monitoring trace constituents in plating baths |
| US5124011A (en) * | 1989-10-24 | 1992-06-23 | Inco Limited | Cyclic voltammetry |
-
1993
- 1993-03-25 US US08/037,159 patent/US5298132A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-18 DE DE69423018T patent/DE69423018T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-18 EP EP94104319A patent/EP0617279B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-25 JP JP6056321A patent/JP2831565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0617279A3 (en) | 1996-03-13 |
| JP2831565B2 (ja) | 1998-12-02 |
| DE69423018T2 (de) | 2000-09-28 |
| EP0617279A2 (en) | 1994-09-28 |
| US5298132A (en) | 1994-03-29 |
| DE69423018D1 (de) | 2000-03-23 |
| EP0617279B1 (en) | 2000-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |