JPS62273444A - 添加物濃度を分析する方法 - Google Patents
添加物濃度を分析する方法Info
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- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N27/423—Coulometry
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
- H05K3/241—Reinforcing the conductive pattern characterised by the electroplating method; means therefor, e.g. baths or apparatus
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- H—ELECTRICITY
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- H05K3/423—Plated through-holes or plated via connections characterised by electroplating method
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
1、発明の分野
この発明は電気メッキに関し、そして特に電気メッキ溶
液の中の添加物濃度をコントロールすることに関係して
いる。
液の中の添加物濃度をコントロールすることに関係して
いる。
2、先行技術の説明
電気メッキはメッキ浴槽中に多様の成分を含む複雑な作
用がある。高品質のメッキ物を得るために、幾つかの成
分の濃度を厳格な許容値内に保つことが重要である。あ
る場合には、個々の溶液成分の化学分析は正確に出来る
。(例えば酸濃度に関してはpII測定のように)添加
物は望みのまま作られる。しかし乍ら、不純物と共に光
沢化剤、平均化剤、抑制剤等は、経済的メッキ作業では
、経済的に又時間的ベースで個々の分析は出来ない。
用がある。高品質のメッキ物を得るために、幾つかの成
分の濃度を厳格な許容値内に保つことが重要である。あ
る場合には、個々の溶液成分の化学分析は正確に出来る
。(例えば酸濃度に関してはpII測定のように)添加
物は望みのまま作られる。しかし乍ら、不純物と共に光
沢化剤、平均化剤、抑制剤等は、経済的メッキ作業では
、経済的に又時間的ベースで個々の分析は出来ない。
これらの初期濃度は微量であり、これらの訂正されるこ
とを条件として、質量分析はやっかいである。
とを条件として、質量分析はやっかいである。
電気メッキ槽内のこれらの成分をコントロールするため
の先行技術は実験によって確立された経験則に基づいた
独特の成分の一定の添加物を作ることにある。
の先行技術は実験によって確立された経験則に基づいた
独特の成分の一定の添加物を作ることにある。
しかし乍ら独特の成分の消耗は、時期や浴槽により常に
一定とならない。
一定とならない。
それ由、浴槽内の成分の濃度は結局減少するか、受は入
れられる許容値の範囲から離れた水準迄に、増加する。
れられる許容値の範囲から離れた水準迄に、増加する。
もしも添加物の濃度が範囲から、かけ離れたならば金属
メッキ物の品質やメッキ物は外観上、構造内にきらきら
輝いたり粉末状の乏しいものになる。
メッキ物の品質やメッキ物は外観上、構造内にきらきら
輝いたり粉末状の乏しいものになる。
メッキ浴槽の調整に関する他の先行技術はメッキ物やサ
ンプル品についてであり、浴槽が満足なものになってい
ればきめられたメッキの品質を視覚的に評価出来るもの
である。ヘルセルやボーンパターンのテストによれば特
別のテスト見本にメッキされ、そして形状に沿ったメッ
キ物の品質を決めるのに評価される。
ンプル品についてであり、浴槽が満足なものになってい
ればきめられたメッキの品質を視覚的に評価出来るもの
である。ヘルセルやボーンパターンのテストによれば特
別のテスト見本にメッキされ、そして形状に沿ったメッ
キ物の品質を決めるのに評価される。
これは燃焼テストである。それは、浴槽の成分濃度のお
およそ概算値を知るテストである。配線板に描かれた多
くの工場で互いに連結された電気メッキは高品質メッキ
が出来る電気金属メッキの用途例である。メッキ溶液の
中に添加する試薬の濃度はプリントされた。回線板に受
は入れられるメッキ物を得るために低濃度に保たねばな
らない。
およそ概算値を知るテストである。配線板に描かれた多
くの工場で互いに連結された電気メッキは高品質メッキ
が出来る電気金属メッキの用途例である。メッキ溶液の
中に添加する試薬の濃度はプリントされた。回線板に受
は入れられるメッキ物を得るために低濃度に保たねばな
らない。
は工場や実用上遭遇する内部応力抵抗に固有の機械的性
質を保つようにしなければならない。又ピンホールのメ
ッキ物の固有の厚み(メッキ厚)を確保するようにしな
ければならない。添加試薬の濃度は陽極で酸化物により
変動する。又陰極での水素の保有や減少により変動する
。
質を保つようにしなければならない。又ピンホールのメ
ッキ物の固有の厚み(メッキ厚)を確保するようにしな
ければならない。添加試薬の濃度は陽極で酸化物により
変動する。又陰極での水素の保有や減少により変動する
。
添加水準が不充分な場合、外観上メッキ物は焼けたもの
になり又、粉を吹いた状態になる。しかるに過度の添加
試薬は輝きのないものにし、メッキ物を生成させない。
になり又、粉を吹いた状態になる。しかるに過度の添加
試薬は輝きのないものにし、メッキ物を生成させない。
ヘルセルテストやボーンパターンテストや、鉛筆テスト
の如く新しい添加物を周期的に添加することは最近迄添
加物の濃度を調整するのに用いられた方法である。これ
らの方法は非合理的であり、配線板の質はこれらの非合
理的な方法の結果として害を与える。
の如く新しい添加物を周期的に添加することは最近迄添
加物の濃度を調整するのに用いられた方法である。これ
らの方法は非合理的であり、配線板の質はこれらの非合
理的な方法の結果として害を与える。
電気メッキ浴槽の質を評価出来る最近の方法はテンチに
よるUSパテントNo、4132605に明らかになっ
た(以後テンチパテントと云う)。テンチパテントの手
順に従えば電極の電位は電圧サイクル計で電気メッキ範
囲や金属の溶解範囲を含めて見ることが出来る。何故な
らば、少なくとも既知のメッキする質の2個の浴槽と添
加物の質又は濃度のはっきりした添加物槽とは数値化さ
れているからである。
よるUSパテントNo、4132605に明らかになっ
た(以後テンチパテントと云う)。テンチパテントの手
順に従えば電極の電位は電圧サイクル計で電気メッキ範
囲や金属の溶解範囲を含めて見ることが出来る。何故な
らば、少なくとも既知のメッキする質の2個の浴槽と添
加物の質又は濃度のはっきりした添加物槽とは数値化さ
れているからである。
金属の溶解範囲内に活用出来る統合又は最高の電流はす
でに知られている品質の浴槽に相関している。
でに知られている品質の浴槽に相関している。
品質がまだわからない浴槽内に於いて、金属をやや細ら
すために利用する統合又はピーク電流は相関性や評価さ
れた品質と比較される。特許に請求している優先権の具
体化では電極に働く内部電圧は電圧計を通してダイナモ
(発電井)の作用で見通される。
すために利用する統合又はピーク電流は相関性や評価さ
れた品質と比較される。特許に請求している優先権の具
体化では電極に働く内部電圧は電圧計を通してダイナモ
(発電井)の作用で見通される。
メッキ槽に沈められた反対の電極は発振機と電流計にシ
リーズに結かれる。
リーズに結かれる。
電流計はサイクルの裸にされる部分の電極からの電荷を
測るものである。公開USパテントNo、413260
5に云われている方法の改良は、テンチとホワイト(ジ
ャナル・オブ・エレクトロケミカル・ソサイティ)によ
って述べられた。
測るものである。公開USパテントNo、413260
5に云われている方法の改良は、テンチとホワイト(ジ
ャナル・オブ・エレクトロケミカル・ソサイティ)によ
って述べられた。
電気化学の科学と技術1985年4月号1)、831−
834(以下テンチ公刊物と云う)の参考の中に編入さ
れている。
834(以下テンチ公刊物と云う)の参考の中に編入さ
れている。
テンチ公刊物によれば銅メッキ槽の中に作られた汚染物
は銅メッキ速度に影響している。かくして添加分析に妨
害をする。
は銅メッキ速度に影響している。かくして添加分析に妨
害をする。
テンチ公刊物は上記パテントの巾に連続的な掃除を行う
サイクルよりむしろ良いと書いている。
サイクルよりむしろ良いと書いている。
この方法は適切な板や剥離、洗浄と平衡状態に、連続的
な脈動を電極にからませるようにしている。
な脈動を電極にからませるようにしている。
それによって電極表面はきれいに保たれ再生状態になる
。他の方法で述べるとテンチパテントのプロセスは電極
に対し一600mVと+100mVとの間に連続的な電
位をからませる。そして1分間毎に戻すテンチの公刊物
は電位を脈動させる。
。他の方法で述べるとテンチパテントのプロセスは電極
に対し一600mVと+100mVとの間に連続的な電
位をからませる。そして1分間毎に戻すテンチの公刊物
は電位を脈動させる。
例えば電極に2秒間−250mVでストリップに対し充
分な時間+200mV、5秒間洗浄のために+ 160
0m V 、平衡させるのに5秒間+425mV。
分な時間+200mV、5秒間洗浄のために+ 160
0m V 、平衡させるのに5秒間+425mV。
全ての電位は飽和したカロメル電極に関係している。そ
してサイクルは連続した結果が予定された値例えば他方
に対し2%以内に異なるまでくり返されるテンチ公刊物
の手順はテンチパテントの手順を越えた改良を考えてい
る。しかし電極槽の連続的使用中や連続的分析を行う間
に汚染物は電極に増加する。又分析の速度は低下する。
してサイクルは連続した結果が予定された値例えば他方
に対し2%以内に異なるまでくり返されるテンチ公刊物
の手順はテンチパテントの手順を越えた改良を考えてい
る。しかし電極槽の連続的使用中や連続的分析を行う間
に汚染物は電極に増加する。又分析の速度は低下する。
発明の概要
主題の発明はテンチパテントとテンチ公刊物に述べられ
ている過程を越えた改良である。
ている過程を越えた改良である。
この発明によればテンチパテントの清掃方法及びテンチ
公刊物のパルサの方法か、パルサ方法の適応の何れかを
用いて、電極表面の汚染の生成物は後に述べる各々の完
全なサイクルの電位を利用して、停止せずに除去される
。
公刊物のパルサの方法か、パルサ方法の適応の何れかを
用いて、電極表面の汚染の生成物は後に述べる各々の完
全なサイクルの電位を利用して、停止せずに除去される
。
これはオープン回路状態や又は後に述べるメッキ及び溶
解サイクルによる槽の中の不活性電極のオープン回路電
位に等しいか、近似の適当な電位に影響される。
解サイクルによる槽の中の不活性電極のオープン回路電
位に等しいか、近似の適当な電位に影響される。
そしてもしもパルスシステムが用いられるならばきれい
になる。オープン回路電位に等しいか又は近似の電位は
平衡の段階の代りに利用(応用)される。或はオープン
回路状態は次に述べる平衡化に用いられる。
になる。オープン回路電位に等しいか又は近似の電位は
平衡の段階の代りに利用(応用)される。或はオープン
回路状態は次に述べる平衡化に用いられる。
この適当な電位かオープン回路状態のいずれかにより(
充分理解されていないけれど)汚染物は電極の表面から
取り除かれるか表面に沈降させる。
充分理解されていないけれど)汚染物は電極の表面から
取り除かれるか表面に沈降させる。
メカニズムにかかわらずそれはオープン回路電位に等し
いか、近いかの適当な電位か、完全なサイクル後のオー
プン回路パルスを利用して工程又は装置の感度(機能)
は驚く程改良されることがわかる。
いか、近いかの適当な電位か、完全なサイクル後のオー
プン回路パルスを利用して工程又は装置の感度(機能)
は驚く程改良されることがわかる。
発明の詳細な説明
この中に公開された発明はテンチパテントに公開された
、サイクルの電解電流計の溶解(CVS)法か、テンチ
公刊物又はCPVS法に適合するものに公開されたサイ
クルパルスの電解電流計の方法(CPVS)のいずれか
を用いてもよい。
、サイクルの電解電流計の溶解(CVS)法か、テンチ
公刊物又はCPVS法に適合するものに公開されたサイ
クルパルスの電解電流計の方法(CPVS)のいずれか
を用いてもよい。
発明の具体的提示はテンチ公刊物に公開されているCP
VS法を含んでいる。
VS法を含んでいる。
そしてこの方法は添加物濃度により大きな影響を与える
方法として以下に述べる平衡のオープン回路状態をも含
んでいる。発明はCVS法又はCPVS法に適合されて
いるかどうかにかかわらず装置はプロセスがテンチパテ
ントに公開されているものの本質的に同じくなるように
用いられる。
方法として以下に述べる平衡のオープン回路状態をも含
んでいる。発明はCVS法又はCPVS法に適合されて
いるかどうかにかかわらず装置はプロセスがテンチパテ
ントに公開されているものの本質的に同じくなるように
用いられる。
一般的にこの発明のプロセスを用いると少量の金属が不
活性電極に電気メッキされる。
活性電極に電気メッキされる。
例えば溶液内の質量移動や電極電位のコントロールされ
た条件下でプラチナや金を電極に電気メッキさせる。金
属の沈澱物の量はメッキや溶解を含むサイクルを通して
電極の電位過程として表面から析出する金属のストリッ
プや再溶解中の電気の流れを観察することにより分析さ
れる。析出金属の量や次の再溶解は沈降速度に影響して
いる所の添加物濃度に関係している。
た条件下でプラチナや金を電極に電気メッキさせる。金
属の沈澱物の量はメッキや溶解を含むサイクルを通して
電極の電位過程として表面から析出する金属のストリッ
プや再溶解中の電気の流れを観察することにより分析さ
れる。析出金属の量や次の再溶解は沈降速度に影響して
いる所の添加物濃度に関係している。
金属を析出するに必要な陰極の電流はまた、析出速度の
指標になるけれども、しかし、例えば浴槽内の水素や有
機化合物の還元のようなものであり、それはサイクルの
陰極の電位の中に引き起している、他の可能な還元反応
から正確なものではない。
指標になるけれども、しかし、例えば浴槽内の水素や有
機化合物の還元のようなものであり、それはサイクルの
陰極の電位の中に引き起している、他の可能な還元反応
から正確なものではない。
図1は本発明方法を実施している装置を示している図示
図である。作動電極lと反対の電極3は室5の浴中に浸
漬される。
図である。作動電極lと反対の電極3は室5の浴中に浸
漬される。
その反対の電極は評価される独特の浴槽内に於いて、容
易に分極されないように選定されそして設計されている
。これは部分的にその作動電極に関連してその反対の電
極を大きく作ることによっておよびその反対の電極をそ
の作動電極に近づけることによって達成される。
易に分極されないように選定されそして設計されている
。これは部分的にその作動電極に関連してその反対の電
極を大きく作ることによっておよびその反対の電極をそ
の作動電極に近づけることによって達成される。
発電機7は特別の予定された速度で、電位対時間サイク
ルにより作動している電極1を掃引するか、又は一定サ
イクル間、固定された電位を通して作動電極1をパルス
化する。これはCVS法かCPVS法かいずれかを用い
ることに依存している。クーロンメーター9はクーロン
を測る(アンペッツ秒)電圧電流計的サイクルの金属溶
解の部分で反対の電極3と作動電極1との間のクーロン
を測る。クーロンメーターは電流計になる。その場合そ
の出力はサイクルの溶解している間利用されたクーロン
を測定するためX−Yレコーダーに供給出来る。或は又
その出力は直接の相互関係か又は利用されたクーロンの
比較としてマイクロプロセッサ−か又はミニコンピユー
タ−8に直接語かれる。
ルにより作動している電極1を掃引するか、又は一定サ
イクル間、固定された電位を通して作動電極1をパルス
化する。これはCVS法かCPVS法かいずれかを用い
ることに依存している。クーロンメーター9はクーロン
を測る(アンペッツ秒)電圧電流計的サイクルの金属溶
解の部分で反対の電極3と作動電極1との間のクーロン
を測る。クーロンメーターは電流計になる。その場合そ
の出力はサイクルの溶解している間利用されたクーロン
を測定するためX−Yレコーダーに供給出来る。或は又
その出力は直接の相互関係か又は利用されたクーロンの
比較としてマイクロプロセッサ−か又はミニコンピユー
タ−8に直接語かれる。
図2は実際の発明に関してより詳しく述べた図を図式化
したものを示す。作動電極13と反対の電極15と参照
電極17の3つの電極は19の浴槽に浸漬される。作動
電極13と槽の間の関係作用をつくり上げるためにモー
ター21は接触がスリップ刷子で作られているため電極
13を順に回っていくようになっている。
したものを示す。作動電極13と反対の電極15と参照
電極17の3つの電極は19の浴槽に浸漬される。作動
電極13と槽の間の関係作用をつくり上げるためにモー
ター21は接触がスリップ刷子で作られているため電極
13を順に回っていくようになっている。
本発明の具体化の一つに作用電極13はプラチナであり
反対の電極15はプラチナ−10%ロジウム合金が用い
られる。けれども金のようなどんな導電性金属でも使用
出来る。
反対の電極15はプラチナ−10%ロジウム合金が用い
られる。けれども金のようなどんな導電性金属でも使用
出来る。
周期的に働く電極13は平らであり、表面は磨かれてい
て面積は0.13cJであり、Keρ−Fシリンダーの
直径1.27cmの端と同じ高さに取付けられている。
て面積は0.13cJであり、Keρ−Fシリンダーの
直径1.27cmの端と同じ高さに取付けられている。
参照電極17は便利なことには、即ち飽和カロメル参照
電極である。発電機23と電気的電位25は参照電極1
7に関係している作用電極の電位をコントロールするの
に用いられる。デジタルクーロンメーター27は電圧電
流計的のサイクルの溶解している間に流れるクーロンを
測定する。
電極である。発電機23と電気的電位25は参照電極1
7に関係している作用電極の電位をコントロールするの
に用いられる。デジタルクーロンメーター27は電圧電
流計的のサイクルの溶解している間に流れるクーロンを
測定する。
この方法の実験室実験によれば、コンピューター調整(
アップルIIe型)出来るプリセトン・アプライド・リ
サーチ(PAR)社製273検流計のような器械が使用
できる。適当なプログラムを用いれば電位一時間関係は
作用電極に適用される溶解している時の電流は計数化さ
れ、時間の関数として一体化され、各々の分析(ホ)の
サイクルに対して表示されるクーロン数を得る。装置の
出力は電圧電流計的サイクル又は溶解中の電流対時間を
グラフ的に表わすためX−Yレコーダにプロットされる
。
アップルIIe型)出来るプリセトン・アプライド・リ
サーチ(PAR)社製273検流計のような器械が使用
できる。適当なプログラムを用いれば電位一時間関係は
作用電極に適用される溶解している時の電流は計数化さ
れ、時間の関数として一体化され、各々の分析(ホ)の
サイクルに対して表示されるクーロン数を得る。装置の
出力は電圧電流計的サイクル又は溶解中の電流対時間を
グラフ的に表わすためX−Yレコーダにプロットされる
。
マイクロプロセツサ−又はミニコンピユータ−29は先
の確立している相関関係と測定するクーロンと比較する
ためのデジタルクーロンメーターに紡ぐことが出来る。
の確立している相関関係と測定するクーロンと比較する
ためのデジタルクーロンメーターに紡ぐことが出来る。
図1.2に示しているマイクロプロセッサ−又はミニコ
ンピユータ−8,29は環状に結かれる。
ンピユータ−8,29は環状に結かれる。
そこで発電機7.23からか或は作用電極1,13から
のシグナルをマニアル化又は適当に分解される。
のシグナルをマニアル化又は適当に分解される。
これらの機能を果すための器械は、ニューヨーク州5y
ossel lのUPAテクノ社からトレードマークク
リオダムQ −100OAとして商業的に手に入る。
ossel lのUPAテクノ社からトレードマークク
リオダムQ −100OAとして商業的に手に入る。
発明の提示した方法は以下に述べる各CPVSサイクル
を休止又はオープン回路状態(電位を利用しない)にあ
てはめる。これは次のように図式的に説明される。
を休止又はオープン回路状態(電位を利用しない)にあ
てはめる。これは次のように図式的に説明される。
■メッキ 溶解−7洗滌−7平衡−
−■
■オープン
メッキ、溶解、洗滌、平衡の過程に対する電位一時間の
パラメーターに関しては、このパラメーターは先のテン
チ公刊物に述べているように重要である。
パラメーターに関しては、このパラメーターは先のテン
チ公刊物に述べているように重要である。
メッキすることはマイナス電位に伝導される。
例えば−foOmVから一500mVに好ましくは2秒
の間に約−250mV伝導される。
の間に約−250mV伝導される。
溶解するときはプラスの電位で伝わる。好ましくは+6
00mVに対し少なくとも+100mVである。より好
ましいのは電極からすべての銅が溶解するに必要な間は
、概略+200mVである。
00mVに対し少なくとも+100mVである。より好
ましいのは電極からすべての銅が溶解するに必要な間は
、概略+200mVである。
洗滌するときは高いプラス電位で伝わる一般的に+ 1
000m V以上である。好ましくは約5秒間に概略+
1600m Vである。そして装置は比較的高い電位に
なり一般的に+200mVから+750mVになる。好
ましくは5秒間に概略+425mVになる。
000m V以上である。好ましくは約5秒間に概略+
1600m Vである。そして装置は比較的高い電位に
なり一般的に+200mVから+750mVになる。好
ましくは5秒間に概略+425mVになる。
CPVSサイクルの後には、回路は開かれる(電位を利
用しない)少なくとも5秒間は開かれる。そしてより好
ましくは10秒から30秒の変化する間、開かれる。
用しない)少なくとも5秒間は開かれる。そしてより好
ましくは10秒から30秒の変化する間、開かれる。
この時間の間に約+800mVの電位値になるだろう。
その理由は電極表面で酸化−還元反応が起っていると考
えられるからである。
えられるからである。
発明の具体化として洗滌或は平衡の過程は、何れかの場
合省略され2オ一プン回路状態は20〜60秒間より好
ましくは20〜40秒間変化するための時間、延ばされ
たままになる。
合省略され2オ一プン回路状態は20〜60秒間より好
ましくは20〜40秒間変化するための時間、延ばされ
たままになる。
もしも洗滌、或は平衡過程が省略されたならばプロセス
の感度はもしもこれらの過程がプロセスの内に含まれて
いるならより大きくはならないであろう。
の感度はもしもこれらの過程がプロセスの内に含まれて
いるならより大きくはならないであろう。
発明の具体化のいずれの一方を選ぶ場合、オープン回路
状態は、何れかの場合に平衡過程で結ばれることが出来
る。約600mVから700mVのオープン回路の間存
在している酸化−還元反応の電位と等しいか近似の応用
している電位は約5〜30秒間は平衡過程の状態になる
。そしてオープン回路状態は省略される。この手順はテ
ンチパテントか公刊物のいずれの手順と違った改良とな
っている。
状態は、何れかの場合に平衡過程で結ばれることが出来
る。約600mVから700mVのオープン回路の間存
在している酸化−還元反応の電位と等しいか近似の応用
している電位は約5〜30秒間は平衡過程の状態になる
。そしてオープン回路状態は省略される。この手順はテ
ンチパテントか公刊物のいずれの手順と違った改良とな
っている。
しかしこれはCPVS法にある平衡化のオープン回路状
態を利用する手順より感度は劣る。
態を利用する手順より感度は劣る。
この発明のプロセスを用いて最大の感度を達成するには
電極の表面で作用している電極とメッキ成分の一定の供
給を保つ浴槽の間に相関作用が充分働かねばならない。
電極の表面で作用している電極とメッキ成分の一定の供
給を保つ浴槽の間に相関作用が充分働かねばならない。
このような作用がなければ浴槽は表面で消耗されない。
そして沈降速度はバルク溶液に対して正しい速度をもた
らさない。図2に示す具体化では作用電極13はモータ
ー21によって電極とメッキ槽の間でコントロールされ
た相互作用を得るために循環される。相互作用を得るた
めに他の方法が用いられる。例えば電極の表面と反対側
に浴槽を動かすためのポンプが用いられる。
らさない。図2に示す具体化では作用電極13はモータ
ー21によって電極とメッキ槽の間でコントロールされ
た相互作用を得るために循環される。相互作用を得るた
めに他の方法が用いられる。例えば電極の表面と反対側
に浴槽を動かすためのポンプが用いられる。
例 1
電位一時間のグラフはこの発明の手順によって下記の組
成の槽内で銅メッキする場合に公式化される。
成の槽内で銅メッキする場合に公式化される。
Cu S 0 ・5 H20110gH2SO4(1
,848G) 212 gHC,Qとして
の塩素イオン 70ppmアジチブ・エレクトロポジ
ットR8925ml水 1
Ωまでの量上記浴槽は26°Cで用いられる。
,848G) 212 gHC,Qとして
の塩素イオン 70ppmアジチブ・エレクトロポジ
ットR8925ml水 1
Ωまでの量上記浴槽は26°Cで用いられる。
オープン回路パルスでのCPVS法はこの例の目的で使
われる。使用される有機の添加物は商品名アジチブ・エ
レクトロポジットR892として売られている所要のも
のである。そしてそれはマサチュセッツ州ニュートンの
シップレイ社から市販されている。
われる。使用される有機の添加物は商品名アジチブ・エ
レクトロポジットR892として売られている所要のも
のである。そしてそれはマサチュセッツ州ニュートンの
シップレイ社から市販されている。
図3は、上記の組成を使用してオープン回路状態で、C
PVSサイクルを表わしている電位時間である。四つの
サイクルはスタートで始まり、平衡状態を得るために4
回のサイクルで完成することを示している。最初の応用
される電位は電極に銅メッキをするために、2秒間−2
50mVにセットされる。2秒間メッキした後、利用し
た電位は電極からメッキされた銅を剥離するために+2
00mV増加する。
PVSサイクルを表わしている電位時間である。四つの
サイクルはスタートで始まり、平衡状態を得るために4
回のサイクルで完成することを示している。最初の応用
される電位は電極に銅メッキをするために、2秒間−2
50mVにセットされる。2秒間メッキした後、利用し
た電位は電極からメッキされた銅を剥離するために+2
00mV増加する。
概略6秒間電極から全ての銅を溶解するのに必要である
。それから利用した電位は電極をきれいにするために+
1600m Vに増加する。そして4秒間この電位で保
持される。平衡状態では利用した電位は5秒に対し+4
25mV迄減らされ6゜この発明の手順によれば、次の
平衡化では回路は概略20秒間電位を利用しないでオー
プンにされる。この間に電位はすばや<+100mV以
上に増加する。
。それから利用した電位は電極をきれいにするために+
1600m Vに増加する。そして4秒間この電位で保
持される。平衡状態では利用した電位は5秒に対し+4
25mV迄減らされ6゜この発明の手順によれば、次の
平衡化では回路は概略20秒間電位を利用しないでオー
プンにされる。この間に電位はすばや<+100mV以
上に増加する。
それら徐々に概略800mVに減少する。
電位を利用することなくしてプラスの電位は不活性電極
に酸化−還元反応を作り上げることは出来ない。その理
由はオープン回路状態で溶液槽に沈められるからである
。上記の手順は、追加のサイクルを通して、剥離電流が
結合して連続の値になる迄くり返される。それはこの例
の目標では2%の予定された値になる迄くり返される。
に酸化−還元反応を作り上げることは出来ない。その理
由はオープン回路状態で溶液槽に沈められるからである
。上記の手順は、追加のサイクルを通して、剥離電流が
結合して連続の値になる迄くり返される。それはこの例
の目標では2%の予定された値になる迄くり返される。
図3の活用した槽では、有機の添加物濃度は5mlであ
る。この手順はカーブの一続が浴槽が異った添加濃度に
なる迄くり返される。このデーターから電流のミリクー
ロンを表わしている機能として濃度を示していることを
グラフは示している。
る。この手順はカーブの一続が浴槽が異った添加濃度に
なる迄くり返される。このデーターから電流のミリクー
ロンを表わしている機能として濃度を示していることを
グラフは示している。
グラフは上記の形式化が図4に示していることを表わし
ている。
ている。
例 2
例1の手順はくり返されるが、しかしオープン回路状態
は省略される。その結果は図表5にグラフ化して表わさ
れる。図4と5の比較は意味のある急勾配のスロープを
示している。それにより例1の手順は例2の手順より敏
感である事が読みとれる。発明の方法によれば、電位一
時間サイクルは電極の電位のコントロールされた状態下
で流れ、る。既知の量の槽に対して或は既知の添加濃度
に対してサイクルの溶解している過程で全クーロンの流
れを得て、溶液内の質量移動がある。それで量又は濃度
は溶解している間、クーロンの流れと溶解しているクー
ロンの機能としての濃度を得ることに相関している。
は省略される。その結果は図表5にグラフ化して表わさ
れる。図4と5の比較は意味のある急勾配のスロープを
示している。それにより例1の手順は例2の手順より敏
感である事が読みとれる。発明の方法によれば、電位一
時間サイクルは電極の電位のコントロールされた状態下
で流れ、る。既知の量の槽に対して或は既知の添加濃度
に対してサイクルの溶解している過程で全クーロンの流
れを得て、溶液内の質量移動がある。それで量又は濃度
は溶解している間、クーロンの流れと溶解しているクー
ロンの機能としての濃度を得ることに相関している。
成る場合、溶解している電流のある変化は、独特の槽の
溝により、日毎に観察される。そして恐らくコントロー
ル出来ない変化迄に引き起される。
溝により、日毎に観察される。そして恐らくコントロー
ル出来ない変化迄に引き起される。
かくて作用している電極の表面と操作している温度に変
化が起る。このよう・な変化は溶解している電流を測る
ことにより和らげられる。又望まれる測定値を作る前後
すぐに、標準に固定することにより和らげられる。そし
て溶解している電流と材料の濃度との間の相互関係を得
るため二つの測定値の比を活用することによりこの変化
は減少する。
化が起る。このよう・な変化は溶解している電流を測る
ことにより和らげられる。又望まれる測定値を作る前後
すぐに、標準に固定することにより和らげられる。そし
て溶解している電流と材料の濃度との間の相互関係を得
るため二つの測定値の比を活用することによりこの変化
は減少する。
再に槽の操作温度を1°C以内にコントロールすること
は、これらの変化を大きく減少させるであろう。
は、これらの変化を大きく減少させるであろう。
前記によれば図4は電極のメッキ槽に対して輝きのある
効果的濃度の役割として溶解しているクーロンの関係を
示している。相互関係は水準化させる試薬の絶対的量を
必要としない。例えば相関性は図6のQlとQ2によっ
て示されるように特別の量的水準になる。
効果的濃度の役割として溶解しているクーロンの関係を
示している。相互関係は水準化させる試薬の絶対的量を
必要としない。例えば相関性は図6のQlとQ2によっ
て示されるように特別の量的水準になる。
QlとQ2の違いは特別のタイプの欠点に対し、二つの
極端な量Q1とQ2の内に受は入れられる量を表わして
いる。QlとQ2によって取り囲まれた面積以外の部分
は受は入れない量の沈降物を、表わす。
極端な量Q1とQ2の内に受は入れられる量を表わして
いる。QlとQ2によって取り囲まれた面積以外の部分
は受は入れない量の沈降物を、表わす。
区分けされた外部の標準は比率を得るために使われる。
ある場合に重要な精度は溶解しているクーロンを直接グ
ラフに表わすことにより得ることが出来る。
ラフに表わすことにより得ることが出来る。
図4又は6に示される相互関係は、未知の槽内の添加試
薬の量又は濃度をきめるのに用いられる。
薬の量又は濃度をきめるのに用いられる。
同じような比率又は溶解しているクーロンは未知の槽で
決められる。それから一致した量又は濃度を得るために
図4又は6の相関性と比較する。
決められる。それから一致した量又は濃度を得るために
図4又は6の相関性と比較する。
だからこの方法は比較に基づいている。
相関関係を得るために使われる標準物は、未知の状態を
表わしていなければならない。或はいかなる検量の変化
も説明されねばならない。同様に未知の槽は電極の電位
と同じような状態のもとで操作されるべきであり物質移
動は(温度、湿度、撹拌etc)操作中の標準となるも
のや、いかなる変化に対しても説明されねばならない。
表わしていなければならない。或はいかなる検量の変化
も説明されねばならない。同様に未知の槽は電極の電位
と同じような状態のもとで操作されるべきであり物質移
動は(温度、湿度、撹拌etc)操作中の標準となるも
のや、いかなる変化に対しても説明されねばならない。
亜鉛、チタン、鉛、金、銀、カドミウムを含むいろんな
メッキする金属に対し、銅、ニッケル、クロームメッキ
槽には多くの種類があるけれども、同じ原理がこれらの
応用範囲である。
メッキする金属に対し、銅、ニッケル、クロームメッキ
槽には多くの種類があるけれども、同じ原理がこれらの
応用範囲である。
添加物は銅メッキ槽に用いられる。そしてペプトンは、
金属の沈降速度に影響させるために、チタン又はチタン
鉛メッキ槽に通常使用される。
金属の沈降速度に影響させるために、チタン又はチタン
鉛メッキ槽に通常使用される。
かくしてこの発明は添加物の量又は濃度を評価するため
に適用される。この添加物はこのような−すべてのメッ
キ槽内でメッキする速度に影響を与える。そしてメッキ
速度に影響を与えているあらゆる添加物や変化するもの
にも適用出来る。
に適用される。この添加物はこのような−すべてのメッ
キ槽内でメッキする速度に影響を与える。そしてメッキ
速度に影響を与えているあらゆる添加物や変化するもの
にも適用出来る。
図1は本発明方法を実施する装置をボしている図式図で
ある。 図2は本発明方法を実施している別の装置を示している
図式図である。 図3は発明による順序に挿入されたオーブン回路段階で
のCPVSサイクルを表わした電位一時間グラフである
。 図4はクーロンと添加物濃度を相関させている、そして
図3より誘導されるグラフである。 図5はクーロンと添加物濃度を相関させている、そして
連続工程でオープン回路段階を省略してCPVSを用い
た電位一時間グラフを表わしている。 図6は沈澱量を基礎にした添加濃度を分析するための別
の方法を表わすグラフである。
ある。 図2は本発明方法を実施している別の装置を示している
図式図である。 図3は発明による順序に挿入されたオーブン回路段階で
のCPVSサイクルを表わした電位一時間グラフである
。 図4はクーロンと添加物濃度を相関させている、そして
図3より誘導されるグラフである。 図5はクーロンと添加物濃度を相関させている、そして
連続工程でオープン回路段階を省略してCPVSを用い
た電位一時間グラフを表わしている。 図6は沈澱量を基礎にした添加濃度を分析するための別
の方法を表わすグラフである。
Claims (14)
- (1)電気メッキ槽内の有機平均化剤の効果的量を測定
する方法は次の工程からなる、 a、複数のメッキ浴をもちそして各々が知られていてか
つ異った量の有機の添加物を有している、 b、そして各々の槽に対し、ボルタンメトリー(電圧電
流計的段階)で複数の予定された順序を通して、不活性
の電極に処理を加え、その場合上記のボルタンメトリー
(電圧電流計的段階)の少なくとも一つが金属メッキす
る範囲内にあり、それの1つは金属の脱離する範囲内に
ある。上記の段階での予定された順序は開放回路条件に
おける酸化−還元反応によって発生する電位とほぼ等し
い電位でコンディショニング工程を含んでいる、それに よって電極は後続のサイクルのために清浄化され、そし
て調整され、 c、金属の脱離段階中効果量の添加物と利用されたクー
ロンとを相互作用させ、 d、有機の添加物の未知の量を有する第2の浴を用意し
、定常状態が前記第2浴で得られるまでボルタンメトリ
ー(電圧電流計的段階)の予定された順序を経て上記の
第2浴を通して作用電極を処理し、各々のサイクルは金
属メッキする範囲と金属を脱離する範囲でのボルタンメ
トリー(電圧電流計的段階)および開放された回路条件
内で酸化−還元反応により生じると思われる電位とほぼ
近似の電位でのコンディショニング工程を含んでいる、 e、水準化剤の未知量を有する上記浴に関して上記のサ
イクルの金属脱離さす段階でのクーロンを測定すること
、 f、有機平均化剤の未知量を有する前記浴について利用
されたクーロンに対応する平均化剤の量を前記相互作用
から選ぶこと。 - (2)コンディショニング段階はCPVS法内に使用さ
れ又平衡段階の代用となるとされる特許請求の範囲第1
項記載の方法。 - (3)電気メッキ槽内の有機平均化剤の効果的量を測定
する方法は次の工程から成る、 a、複数のメッキ浴をもちそして各々が知られていてか
つ異った量の有機の添加物を有している、 b、そして各々の槽に対し、ボルタンメトリー(電圧電
流計的段階)で複数の予定された順序を通して、不活性
の電極に処理を加え、その場合上記のボルタンメトリー
(電圧電流計的段階)の少なくとも一つが金属メッキす
る範囲内にあり、それの1つは金属の脱離する範囲内に
あり、上記の段階での予定された順序は、適用された電
位なしでコンディショニング工程を含んでおり、それに
よって電極は、後続のサイクルのために清浄化され、そ
して調整され、 c、金属の脱離段階中効果量の添加物と利用されたクー
ロンとを相互作用させ、 d、有機の添加物の未知の量を有する第2の浴を用意し
、定常状態が前記第2の浴で得られるまでボルタンメト
リー(電圧電流計的段階)の予定された順序を経て上記
の第2の浴を通して作用電極を循環し、各々のサイクル
は金属メッキする範囲と金属を脱離する範囲でのボルタ
ンメトリー(電圧電流計的段階)および適用された電位
なしでコンディショニング工程を含んでいる、 e、平均化剤の未知量を有する上記浴に関して上記のサ
イクルの金属脱離さす段階でのクーロンを測定すること
、 f、有機平均化剤の未知量を有する前記浴について利用
されたクーロンに対応する平均化剤の量を前記相互作用
から選ぶこと。 - (4)電極はボルタンメトリー(電圧電流計的段階)を
通して連続的に溶解する特許請求の範囲第3項記載の方
法。 - (5)電極は各々の過程で一定の電位でボルタンメトリ
ー(電圧電流計的段階)のシリーズ内でサイクルしてい
る特許請求の範囲第3項記載の方法。 - (6)ここではボルタンメトリー(電圧電流計的段階)
の順序は不活性電極をきれいにし平衡化する過程を含ん
でいる特許請求の範囲第3項記載の方法。 - (7)コンディショニング段階は少なくとも10秒間適
用された電位なしである特許請求の範囲第3項記載の方
法。 - (8)コンディショニング段階は20秒から30秒の間
適用された電位なしである特許請求の範囲第3項記載の
方法。 - (9)電気メッキ浴は銅メッキ浴である特許請求の範囲
第3項記載の方法。 - (10)ボルタンメトリー(電圧電流計的段階)の予定
された順序は不活性電極上の金属のメッキ工程、不活性
電極からの金属の溶解工程、不活性電極の洗滌、不活性
電極の平衡化工程を含み、各々の過程は一定の適用され
た電位であり、適用された電位なしで不活性電極のコン
ディショニングをも含む特許請求の範囲第3項記載の方
法。 - (11)電気メッキ槽内の有機平均化剤の効果的量を測
定する方法は次の工程から成る、 a、複数のメッキ槽をもちそして各々が知られていてか
つ異った量の有機平均化剤を有している、 b、そして各々の槽に対し、ボルタンメトリー(電圧電
流計的段階)で複数の予定された順序を通して、不活性
の電極を循環させ、それによって、上記のボルタンメト
リー(電圧電流計的段階)の少なくとも一つが金属メッ
キする範囲内にあり、それの1つは金属の溶解する範囲
内にあり、上記の段階での予定された順序は、適用され
た電位なしでコンディ ショニング工程を含んでおり、それによって電極は、後
続のサイクルのために清浄化され、そして調整され、 c、金属の溶解段階中効果量の有機平均化剤と利用され
たクーロンとを相互作用させ、 d、有機平均化剤の未知の量を有する第2の浴を用意し
、定常状態が前記第2の浴で得られるまでボルタンメト
リー(電圧電流計的段階)の予定された順序を経て上記
の第2の浴を通して作用電極を循環し、各々のサイクル
は金属メッキする範囲と金属を溶解する範囲での電圧電
流計的段階および開放された回路条件内で酸化−還元反
応により生じると思われる電位とほぼ近似の電位でのコ
ンディショニング工程を含んでいる、e、水準化剤の未
知量を有する上記浴に関して上記のサイクルの金属溶解
さす段階でのクーロンを測定すること、 f、有機平均化剤の未知量を有する前記浴について利用
されたクーロンに対応する平均化剤の量を前記相互作用
から選ぶこと。 - (12)ボルタンメトリー(電圧電流計的段階)の順序
は、不活性電極をきれいにし平衡化する過程を含んでい
る特許請求の範囲第11項記載の方法。 - (13)コンディショニングの段階は少なくとも10秒
の間適用された電位なしである特許請求の範囲第11項
記載の方法。 - (14)コンディショニング段階は20秒から30秒の
間適用された電位なしである特許請求の範囲第11項記
載の方法。
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