NL1033973C2 - Werkwijze en inrichting voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk, analysemethode en inrichting voor het analyseren van een te verwachten laagdikte, een werkwijze voor het vervaardigen van een database voor een dergelijke analysemethode of inrichting, alsmede een dergelijke database. - Google Patents
Werkwijze en inrichting voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk, analysemethode en inrichting voor het analyseren van een te verwachten laagdikte, een werkwijze voor het vervaardigen van een database voor een dergelijke analysemethode of inrichting, alsmede een dergelijke database. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1033973C2 NL1033973C2 NL1033973A NL1033973A NL1033973C2 NL 1033973 C2 NL1033973 C2 NL 1033973C2 NL 1033973 A NL1033973 A NL 1033973A NL 1033973 A NL1033973 A NL 1033973A NL 1033973 C2 NL1033973 C2 NL 1033973C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- workpiece
- layer thickness
- specific element
- expected
- potential difference
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
- C25D21/12—Process control or regulation
-
- 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
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
- H05K3/07—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process being removed electrolytically
-
- 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
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/01—Tools for processing; Objects used during processing
- H05K2203/0104—Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
- H05K2203/0117—Pattern shaped electrode used for patterning, e.g. plating or etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
Werkwijze en inrichting voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk, analysemethode en inrichting voor het analyseren van een te verwachten laagdikte, een werkwijze voor het vervaardigen van een database voor een dergelijke analysemethode of inrichting, alsmede een dergelijke database 5
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk, waarbij voor het deponeren of verwijderen van de laag tussen het werkstuk en ten minste een tegenelektrode een elektrolyt aanwezig is en een potentiaalverschil tussen het werkstuk en de 10 tegenelektrode wordt aangebracht, welk deponeren of verwijderen wordt voorafgegaan door een analysefase waarin op basis van een database een te verwachten laagdikte van de te deponeren of te verwijderen laag wordt berekend.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk, welke inrichting is voorzien 15 van een tank waarin in bedrijf ten minste een elektrolyt en het werkstuk zijn gelegen, de inrichting is verder voorzien van ten minste een tegenelektrode en een stroom- of spanningsbron voor het aanbrengen van een potentiaalverschil tussen het werkstuk en de tegenelektrode voor het in bedrijf deponeren of verwijderen van de laag op het werkstuk, welk deponeren of verwijderen wordt voorafgegaan door een analysefase 20 waarin op basis van een database een te verwachten laagdikte van de te deponeren of te verwijderen laag wordt berekend
De uitvinding heeft tevens betrekking op een analysemethode voor het analyseren van een te verwachten laagdikte van een te deponeren of te verwijderen laag op een werkstuk, waarbij voor het deponeren of verwijderen van de 25 laag tussen het werkstuk en ten minste een tegenelektrode in bedrijf een elektrolyt aanwezig is en een potentiaalverschil tussen het werkstuk en de tegenelektrode wordt aangebracht.
De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het analyseren van een te verwachten laagdikte van een te deponeren of te verwijderen 30 laag op een werkstuk, waarbij voor het deponeren of verwijderen van de laag tussen het werkstuk en ten minste een tegenelektrode in bedrijf een elektrolyt aanwezig is en een potentiaalverschil tussen het werkstuk en de tegenelektrode wordt aangebracht.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het '033973 2 vervaardigen van een database geschikt voor een dergelijke analysemethode of inrichting.
Verder heeft de uitvinding betrekking op een dergelijke database.
Bij een dergelijke uit de Amerikaanse octrooi US-B2-6.926.816 5 bekende analysemethode, inrichting en werkwijze wordt een oppervlak van een bedrukt circuitpaneel (printpaneel, PCB) opgedeeld in een aantal rasterelementen voor een rekenmodel waarbij van elk rasterelement een gemiddelde stroomdichtheid tijdens het deponeren of verwijderen van de laag en een actieve oppervlakte-gebiedsfractie wordt berekend, zijnde de verhouding tussen de elektrisch 10 geleidende, actief te behandelen oppervlakte in het rasterelement en de totale geometrische oppervlakte van het rasterelement. Vervolgens wordt op basis van de actieve oppervlaktegebiedsfractie α en de berekende stroomdichtheid bepaald of de te verwachten laagdikte al of niet acceptabel is.
De rasterelementen waarin het werkstuk wordt opgedeeld zijn 15 relatief groot (mm tot cm) waardoor het totaal aantal gebieden beperkt blijft en aldus de benodigde computertijd eveneens relatief beperkt is.
Een nadeel van de bekende werkwijze is echter dat hierdoor geen analyse wordt gekregen van de te realiseren laagdikte bij zogenaamde specifieke elementen.
20 Een specifiek element is een relatief klein element, meestal met een driedimensionale topografie in het werkstuk, zoals bijvoorbeeld een doorgaand gat of een blind gat met een diameter tussen 0,05-2 mm. De uitvinding beoogt een werkwijze voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk te verschaffen waarbij een gewenste laagdikte op het werkstuk en met name bij een 25 specifiek element kan worden gerealiseerd. Een specifiek element kan bijvoorbeeld ook een lokale verhoging of een inwendige holte zijn met kleine kromtestraal, bijvoorbeeld een elektrische verbinding (spoor) op een geïntegreerd circuit. De breedte van deze sporen kan zeer klein zijn, tot 30 nm.
Dit doel wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding bereikt doordat 30 - in de analysefase een te verwachten potentiaalverdeling in het elektrolyt nabij het werkstuk wordt berekend, waarbij ten minste bij een specifiek element op het werkstuk een te verwachten lokaal potentiaalverschil tussen het elektrolyt en het werkstuk wordt berekend, - in de database ten minste de laagdikte bij ten minste een in de 3 database opgeslagen historisch, specifiek element wordt opgezocht, van welk historisch, specifiek element ten minste het lokale potentiaalverschil ten minste nagenoeg overeenkomt met het te verwachten lokale potentiaalverschil van het op het werkstuk voorziene specifieke element, welke laagdikte als de te verwachten 5 laagdikte bij het specifieke element op het werkstuk wordt beschouwd, - vervolgens de te verwachten laagdikte wordt vergeleken met een gewenste laagdikte bij het specifieke element, - waarna, indien het verschil tussen de te verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte groter is dan een voorafbepaalde waarde, maatregelen 10 worden genomen om het te verwachten lokale potentiaalverschil bij het specifieke element te wijzigen zodat de te realiseren laagdikte en de gewenste laagdikte nagenoeg overeenkomen.
Indien een dergelijk specifiek element is gelegen in een gebied met een relatief lage actieve oppervlaktegebiedsfractie α is de te verwachten laagdikte 15 bij het specifieke element dat wil zeggen in en rond het specifieke element relatief groot. Hierbij bestaat zelfs het risico dat de bij het specifieke element gedeponeerde laag het specifieke element geheel opvult, hetgeen bij vele toepassingen zoals een doorgaand gat of een blind gat in een printplaat ongewenst is. Andere toepassingen, zoals sporen op een geïntegreerde schakeling, vereisen juist een volledige opvulling 20 van het specifieke element, zonder interne holte en zonder overgroei boven de fotoresistlaag.
Indien de actieve oppervlaktegebiedsfractie α bij het specifieke element relatief hoog is, bestaat het risico dat de bij het specifieke element te deponeren laag te dun is of zelfs geheel niet om of in het specifieke element 25 aanwezig is.
Door het lokale potentiaalverschil tussen het elektrolyt en het werkstuk bij het specifieke element te wijzigen op grond van in een database opgeslagen informatie betreffende soortgelijke historische, specifieke elementen wordt bewerkstelligd dat over het gehele werkstuk en met name bij het specifieke 30 element de gerealiseerde laagdikte nagenoeg overeenkomt met de gewenste laagdikte.
De voorafbepaalde waarde van de laagdikte kan een enkele waarde zijn maar kan ook een range van waarden zijn, waarbij de te verwachten laagdikte binnen deze range dient te liggen. De verwachte laagdikte dient groter te zijn dan 4 een minimaal gewenste laagdikte en kleiner te zijn dan een maximaal gewenste laagdikte.
Opgemerkt wordt dat uit "a new 3D electroplating simulation & design tool”, gepresenteerd bij Surfin 2001 door Roger Mouton een werkwijze voor 5 het deponeren van een laag op een werkstuk bekend is, waarbij met behulp van een theoretisch model een te verwachten laagdikte wordt berekend. Vervolgens wordt het werkstuk van de laag voorzien en wordt de werkelijk gerealiseerde laagdikte op het werkstuk vergeleken met de theoretisch verwachte laagdikte op dat specifieke werkstuk.
10 In tegenstelling tot de werkwijze volgens de uitvinding wordt bij het theoretisch model van Mouton geen gebruik gemaakt van een database waarin informatie is opgeslagen over eerder bewerkte werkstukken en met name over gerealiseerde laagdiktes bij specifieke elementen, ter plekke waarvan tijdens het deponeren van de laag het lokale potentiaalverschil nagenoeg overeenkomt met een 15 te verwachten lokaal potentiaalverschil bij een specifiek element van het thans te bewerken werkstuk.
Het historisch specifieke element met het nagenoeg overeenkomende locale potentiaalverschil kan een element zijn van een andere soort en categorie dan het specifieke element van het thans te werken werkstuk.
20 Een voordeel van het gebruik van een dergelijke database is onder meer dat naar mate er meer gegevens over gerealiseerde laagdiktes bij specifieke elementen bij bepaalde lokale potentiaalverschillen en desgewenst andere randvoorwaarden in de database zijn opgeslagen, de te verwachten laagdikte nauwkeurig overeen zal komen met de werkelijk te realiseren laagdikte nabij het 25 specifieke element.
Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de maatregelen het plaatsen van ten minste een mee-elektrode, een aanvullende tegen-elektrode of een isolerend scherm nabij het specifieke element omvatten, waardoor een lokaal potentiaalverschil wordt 30 verkregen dat resulteert in een gewenste laagdikte bij het specifieke element.
Door het bij het specifieke element plaatsen van een tegenelektrode zal het lokale potentiaalverschil V-U waarbij U de lokale potentiaal in het elektrolyt is en V de potentiaal is van een elektrisch geleidend lokaal gedeelte van het werkstuk negatiever worden (afzetten van materiaal) of positiever worden (verwijderen van 5 materiaal). Door het plaatsen van een mee-elektrode, die eenzelfde polariteit heeft als het werkstuk, wordt het lokale potentiaal verschil V-U positiever (afzetten van materiaal) of negatiever (verwijderen van materiaal). Dit kan ook worden gerealiseerd door het plaatsen van een isolerend scherm nabij het specifieke 5 element.
De uitvinding omvat verder een inrichting geschikt voor het uitvoeren van de hierboven beschreven werkwijze, welke inrichting wordt gekenmerkt doordat de inrichting - is gekoppeld met een rekeneenheid voor het berekenen van een te 10 verwachten potentiaalverdeling in het elektrolyt nabij het werkstuk en een te verwachten lokaal potentiaalverschil tussen het elektrolyt en het werkstuk bij ten minste een specifiek element op het werkstuk, - is gekoppeld met een database waarin ten minste laagdiktes bij historische, specifieke elementen alsmede de lokale potentiaalverschillen tijdens het 15 deponeren of verwijderen van de laagdikte zijn opgeslagen, • is gekoppeld met een zoekeenheid voor het in de database opzoeken van de laagdikte van ten minste een specifiek element, waarvan ten minste het lokale potentiaalverschil ten minste nagenoeg overeenkomt met het te verwachten lokale potentiaalverschil nabij het op het werkstuk voorziene specifieke 20 element, welke laagdikte als de te verwachten laagdikte bij het specifieke element op het werkstuk wordt beschouwd, - is gekoppeld met een verschileenheid voor het bepalen van het verschil tussen de te verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte bij het specifieke element alsmede voor het aangeven dat, indien het verschil groter is dan 25 een voorafbepaalde waarde, in de inrichting maatregelen worden genomen om het te verwachten lokale potentiaalverschil bij het specifieke element te wijzigen totdat de te verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte nagenoeg overeenkomen.
Met behulp van een dergelijke inrichting kan over het gehele werkstuk een gewenste laagdikte worden aangebracht.
30 De uitvinding beoogt een analysemethode te verschaffen waarmee voorafgaande aan het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk kan worden aangegeven of een gewenste laagdikte bij een specifiek element kan worden gerealiseerd of dat aanvullende maatregelen noodzakelijk zijn.
Dit doel wordt bij de analysemethode volgens de uitvinding bereikt 6 doordat - een te verwachten potentiaalverdeling in het elektrolyt nabij het werkstuk wordt berekend, waarbij ten minste bij een specifiek element op het werkstuk een te verwachten lokaal potentiaalverschil tussen het elektrolyt en het 5 werkstuk wordt berekend, - in een database ten minste de laagdikte bij ten minste een in de database opgeslagen historisch, specifiek element wordt opgezocht, van welk historisch, specifiek element ten minste het lokale potentiaalverschil ten minste nagenoeg overeenkomt met het te verwachten lokale potentiaalverschil van het op 10 het werkstuk voorziene specifieke element, welke laagdikte als de te verwachten laagdikte bij het specifieke element op het werkstuk wordt beschouwd, - vervolgens de te verwachten laagdikte wordt vergeleken met een gewenste laagdikte bij het specifieke element, - waarna, indien het verschil tussen de te verwachten laagdikte en 15 de gewenste laagdikte groter is dan een voorafbepaalde waarde, maatregelen worden genomen om het te verwachten lokale potentiaalverschil bij het specifieke element te wijzigen totdat de te verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte nagenoeg overeenkomen.
De potentiaalverdeling over het werkstuk kan eenvoudig op 20 macroschaal over het werkstuk worden berekend, waarvoor slechts een beperkte computercapaciteit beschikbaar dient te zijn, indien gebruik wordt gemaakt van het opdelen van het werkstuk in relatief grote rasterelementen met elk een eigen oppervlaktegebiedsfractie a. Bij het bepalen van de potentiaalverdeling U over het werkstuk kan de aanwezigheid van het specifieke element buiten beschouwing 25 worden gelaten, hetgeen nagenoeg geen invloed heeft op de berekende, te verwachten potentiaalverdeling U wegens het zeer kleine aandeel van het specifieke element in de actieve oppervlaktegebiedsfractie α in een rasterelement.
Het is ook mogelijk om voor een gebied om het werkstuk waar zich een of meer kritisch geachte specifiek elementen bevinden, de rasterelementen te 30 verfijnen (hogere resolutie, bv. dimensie rasterelementen plaatselijk 1 mm i.pv. 5 mm op andere zones van het werkstuk), om zodoende het lokaal potentiaalverschil V-U nabij deze specifieke elementen met nog grotere nauwkeurigheid te kunnen bepalen. Dit is mogelijk zonder de benodigde computer rekentijd aanzienlijk te verhogen. De actieve oppervlaktegebiedsfractie α kan als volgt worden berekend: 7 α=φ- 0) ^sup waarbij Aac, de oppervlakte van een rasterelement is dat beschikbaar is voor een 5 Faraday reactie en Asup de totale oppervlakte is van het voorafbepaalde rasterelement.
Voor het bepalen van de elektrolyt potentiaal U wordt gebruik gemaakt van de Laplace vergelijking: 10 V2i/= 0 j=-aVU (2)
Met als randvoorwaarde op isolerende wanden en vrije oppervlakken (elektrolietspiegel) dat de stroomdichtheid jn loodrecht op de wand nul is: 15 -- (3) y' 1« = Λ = -σΐυ\η = 0 waarbij σ de elektrische geleidbaarheid van het elektrolyt is, 7« de inwaartse vector is, loodrecht op de wand. Op elektrodes legt de randvoorwaarde een verband tussen de 20 stroomdichtheid jn en het potentiaalverschil tussen de electrode V en het elektroliet ü: jn = f(V-U) {4)
Voor elektrodes met een patroonafhankelijke activiteit kan bovenstaande 25 randvoorwaarde worden aangepast met behulp van de lokale actieve oppervlaktegebiedsfractie a: 8 jn = af(V-U) (4bis)
Op basis van formule (4bis) kan vervolgens de lokale 5 geüniformiseerde stroomdichtheid jn worden berekend op een patroonafhankelijk werkstuk (elektrode):
De verwachte laagdikte d na een bepaalde bewerkingstijd At kan dan als volgt worden bepaald, op het elektrode-oppervlak, maar dus niet bij de specifieke elementen: 10 MA tjn (5)
Ad = --—
apzF
15 waarbij M het atoomgewicht is van het te deponeren of te verwijderen metaal, p het soortelijk gewicht van het metaal is, z het aantal elektronen is dat in de metaalreactie wordt uitgewisseld en F de constante van Faraday is. jn is bij conventie negatief bij depositie van materiaal, vandaar het minteken in formule (5)
Vervolgens kan op grond van de berekende potentiaalverdeling U 20 over het gehele werkstuk eenvoudig het te verwachten lokaal potentiaalverschil V-U bij het specifiek element worden verkregen.
In de database zijn gegevens van eerder vervaardigde werkstukken en de specifieke elementen daarvan opgeslagen, waarbij van een in de database opgeslagen historisch, specifiek element ten minste het lokale potentiaalverschil bij 25 het bewerken van het betreffende historische, specifieke element is opgeslagen alsmede gegevens omtrent de gerealiseerde laagdikte bij dat historische, specifieke element. In de database wordt een historisch, specifiek element opgezocht waarvan het lokale potentiaalverschil nagenoeg overeenkomt met het te verwachten lokale potentiaalverschil van het specifieke element op het nog te bewerken werkstuk. De 30 laagdikte van het in de database opgeslagen historische, specifieke element wordt vervolgens als de te verwachten laagdikte van het specifieke element op het werkstuk beschouwd en vergeleken met de gewenste laagdikte. Bij relatief grote afwijkingen, worden maatregelen genomen om het te verwachten lokale potentiaalverschil aan te passen.
9
Gebleken is dat het lokale potentiaalverschil V-U een goede en relevante waarde is om vast te stellen of ter plaatse van een specifiek element de te realiseren laagdikte kan worden gerealiseerd. Zoals uit formule (4 bis) blijkt is ook jn / α een goede maat hiervoor omdat een eenduidige, continue en monotone functie f 5 het verband legt tussen beide grootheden.
Zoals blijkt uit de hierboven aangegeven vergelijkingen kan op grond van de lokale potentiaal verschil V-U en de actieve oppervlaktegebiedsfractie α eenvoudig en nauwkeurig de te verwachten laagdikte worden bepaald.
Een weer andere uitvoeringsvorm van de analysemethode volgens 10 de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het specifieke element een doorgaand gat of een blind gat omvat, welk gat een lengte en een doorsnede heeft, waarbij het in de database op te zoeken specifieke element ten minste nagenoeg dezelfde lengte en doorsnede heeft.
Gebleken is dat de lengte en doorsnede en/of de lengte-tot-15 doorsnede verhouding van een doorgaand gat of een blind gat van grote invloed is bij de vaststelling of naar verwachting aanvullende maatregelen noodzakelijk zullen zijn om de gewenste laagdikte te kunnen realiseren.
Zodoende kunnen bijvoorbeeld met behulp van de analysemethode alleen die specifieke elementen worden geanalyseerd die een relatief grote lengte-20 tot-doorsnedeverhouding hebben.
Een uitvoeringsvorm van de analysemethode volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat bij een specifiek element dat een doorgaand gat omvat, tevens het drukverschil in het elektrolyt aan weerszijden van het gat wordt berekend, waarbij bij het in het database op te zoeken historische, specifieke element een 25 nagenoeg zelfde drukverschil aanwezig was bij het elektrolytisch deponeren of verwijderen van de laag bij dat historische, specifieke element.
Gebleken is dat drukverschillen in het elektrolyt aan weerszijden van het doorgaande gat van invloed zijn op de te vormen of te verwijderen laag nabij en in het doorgaande gat. Door in de database bij de daarin opgeslagen historische, 30 specifieke elementen tevens informatie te voegen omtrent het drukverschil aan weerszijden van het historische, specifieke element dat aanwezig was bij het deponeren of verwijderen van de laag bij dat historische, specifieke element, kan een historisch, specifiek element in de database worden opgezocht dat een nog grotere overeenkomst toont met het op het werkstuk voorziene specifieke element, waardoor 10 nog nauwkeuriger informatie omtrent de te verwachten laagdikte uit de database kan worden verkregen.
Een nog andere uitvoeringsvorm van de analysemethode volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat, bij het specifieke element de lokale 5 hydrodynamische grenslaagdikte in het elektrolyt wordt berekend, waarbij bij het in de database op te zoeken historische, specifieke element een nagenoeg zelfde lokaal hydrodynamische grenslaagdikte aanwezig was bij het deponeren of verwijderen van de laag bij dat historische, specifieke element.
Gebleken is dat de lokale hydrodynamische grenslaagdikte van 10 invloed is op de te realiseren laagdikte. Deze hydrodynamische grenslaagdikte kan eenvoudig op macroschaal over het gehele werkstuk worden berekend en op eenvoudige wijze ter plaatse van het specifieke element op het werkstuk worden vastgesteld. Ook voor de in de database opgeslagen historische, specifieke elementen is deze lokale hydrodynamische grenslaagdikte berekend. Door het 15 specifieke element op het te bewerken werkstuk te vergelijken met een historisch, specifiek element dat nagenoeg dezelfde lokale hydrodynamische grenslaagdikte had bij het deponeren of verwijderen van de laag bij het historische, specifieke element, kan nauwkeuriger de te verwachten laagdikte bij het historische, specifieke element op het werkstuk worden bepaald.
20 Een weer andere uitvoeringsvorm van de analysemethode volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het in de database op te zoeken historische, specifieke element in een nagenoeg zelfde elektrolyt is bewerkt als het elektrolyt waarin het werkstuk zal worden bewerkt.
Gebleken is dat het elektrolyt een bepalende invloed heeft op de te 25 realiseren laagdikte bij het specifieke element.
Een nog andere uitvoeringsvorm van de analysemethode volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat indien de verwachte laagdikte kleiner is dan de gewenste laagdikte bij het specifieke element, het lokale potentiaalverschil wordt aangepast door maatregelen die het ten minste een bij het specifieke element 30 plaatsen van een aanvullende tegenelektrode omvatten.
Deze tegenelektrode heeft bij voorkeur een penvormige structuur om een zo lokaal mogelijke invloed uit te oefenen op het potentiaalverschil V-U ter hoogte van het specifieke element en tevens zo min mogelijk invloed uit te oefenen op de stroming van het elektrolyt langs het werkstuk.
11
Door de tegenelektrode wordt ter hoogte van het specifieke element een aangepast lokaal potentiaalverschil V-U gerealiseerd dat aanleiding geeft tot een vergroting van de te verwachten laagdikte.
Een nog andere uitvoeringsvorm van de analysemethode volgens de 5 uitvinding wordt gekenmerkt doordat indien de verwachte laagdikte groter is dan de gewenste laagdikte bij het specifieke element, het lokale potentiaalverschil wordt aangepast door maatregelen die ten minste het bij het specifieke element plaatsen van een mee-elektrode omvatten, welke mee-elektrode een deel van de stroom tussen de tegenelektrode en het werkstuk wegtrekt.
10 Door een dergelijke mee-elektrode wordt de stroom tussen het werkstuk en de tegenelektrode ter plaatse van het specifieke element verlaagd en wordt ook de laagdikte verkleind.
De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting, welke inrichting is voorzien van 15 - een rekeneenheid voor het berekenen van een te verwachten potentiaalverdeling in het elektrolyt nabij het werkstuk en een te verwachten lokaal potentiaalverschil tussen het elektrolyt en het werkstuk bij ten minste een specifiek element op het werkstuk, - een database waarin ten minste laagdiktes bij specifieke elementen 20 alsmede de lokale potentiaalverschillen tijdens het deponeren of verwijderen van de laagdikte zijn opgeslagen, - een zoekeenheid voor het in de database opzoeken van de laagdikte van ten minste een specifiek element, waarvan ten minste het lokale potentiaalverschil ten minste nagenoeg overeenkomt met het te verwachten lokale 25 potentiaalverschil bij het op het werkstuk voorziene specifieke element, welke laagdikte als de te verwachten laagdikte bij het specifieke element op het werkstuk wordt beschouwd, - een verschileenheid voor het bepalen van het verschil tussen de te verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte bij het specifieke element alsmede 30 voor het aangeven dat, indien het verschil groter is dan een voorafbepaalde waarde, maatregelen dienen te worden genomen om het te verwachten lokale potentiaalverschil bij het specifieke element te wijzigen totdat de te verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte nagenoeg overeenkomen.
12
Zoals reeds hierboven aangegeven kan op basis van het bepalen van het lokale potentiaalverschil en het vergelijken van het specifieke element met soortgelijke specifieke elementen in de database op eenvoudige wijze de te verwachten laagdikte worden bepaald, waarna desgewenst maatregelen kunnen 5 worden genomen om het lokale potentiaalverschil te wijzigen.
De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een database geschikt voor een analysemethode en/of inrichting volgens de uitvinding.
De werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat op 10 een werkstuk een laag wordt gedeponeerd of van het werkstuk een laag wordt verwijderd, waarbij voor het deponeren of verwijderen van de laag tussen het werkstuk en ten minste een tegenelektrode een elektrolyt aanwezig is en een potentiaalverschil tussen het werkstuk en de tegenelektrode is aangebracht, waarna ten minste een specifiek element op het werkstuk wordt bepaald, vervolgens een 15 doorsnede van het specifieke element wordt gemaakt, waarvan gegevens in de database worden opgeslagen, terwijl tevens de te verwachten potentiaalverdeling in het elektrolyt nabij het werkstuk alsmede een te verwachten lokaal potentiaalverschil tussen het elektrolyt en het werkstuk ter plaatse van het specifieke element worden berekend, waarbij ten minste het te verwachten lokale potentiaalverschil in de 20 database wordt opgeslagen en met de gegevens over de doorsnede wordt gekoppeld.
Door het maken van doorsneden van specifieke elementen, bijvoorbeeld door het fysiek doorsnijden van het specifieke element, wordt informatie verkregen omtrent de daadwerkelijk gerealiseerde laagdikte in en rond het specifieke 25 element.
Het is mogelijk om voorafgaande en na het bewerken van het werkstuk de diameter van een gat op diverse plaatsen in het gat te meten waarbij het verschil in diameter de daadwerkelijk gerealiseerde laagdikte is. Op de wijze wordt op niet-destructieve wijze een doorsnede van een specifiek element gemaakt.
30 In het geval dat het werkstuk een printplaat is die is voorzien van tientallen, mogelijk honderden of zelfs duizenden specifieke elementen is het mogelijk om door het vervaardigen van één of een paar printplaten gegevens omtrent vele specifieke elementen te verzamelen. De met behulp van de werkwijze vervaardigde database kan door één bedrijf worden vervaardigd en vervolgens ter 13 beschikking worden gesteld aan diverse bedrijven die de analysemethode en inrichting volgens de uitvinding willen toepassen.
De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de figuren waarin: 5 figuur 1 een schema voor het vervaardigen van een database toont, welke database geschikt is voor de analysemethode en inrichting volgens de uitvinding, figuur 2 een schema van de analysemethode volgens de uitvinding toont, 10 figuur 3 een tijdstroomdiagram toont van een bipolair gepulst stroomsignaal, de figuren 4a-4d bovenaanzichten tonen van een printpaneel lay-out, isolijnen van actieve oppervlaktegebiedsfractie a, isolijnen van een gedeponeerde laagdikteverdeling en isolijnen van een potentiaalverdeling in het elektrolyt langs de 15 printplaat, figuur 5 een perspectivisch aanzicht toont van een inrichting geschikt voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding,
De in figuur 1 weergeven database 1 is bedoeld om te worden toegepast bij een analysemethode voor het analyseren van een werkstuk, zoals 20 bijvoorbeeld een printpaneel waarop een laag moet worden gedeponeerd. Voor het deponeren van de laag worden het werkstuk en een tegenelektrode in een tank (cel) met elektrolyt geplaatst waarbij tussen het werkstuk en de tegenelektrode een potentiaalverschil wordt aangebracht. Door dit potentiaalverschil loopt een stroom van de tegenelektrode door het elektrolyt naar het werkstuk en treedt op het raakvlak 25 tussen het elektrolyt en het werkstuk een elektrochemische reactie op waardoor op het werkstuk een metaallaag zal worden afgezet. Een dergelijke wijze voor het aanbrengen van lagen is op zich bekend, onder meer uit het hierboven aangegeven Amerikaans octrooi en zal derhalve niet nader worden toegelicht.
Voor het vervaardigen van een database die geschikt is voor het 30 analyseren van laagdiktes op een printpaneel, worden bij voorkeur een aantal printpanelen (PCB’s) vervaardigd en getest. Bij stap S1 wordt een printpaneel geselecteerd en wordt de lay-out van het daarop aan te brengen circuit in een computer opgeslagen. Tevens wordt geometrische informatie in een computer opgeslagen betreffende de tank die het elektrolyt bevat, in welke tank het werkstuk 14 en de tegenelektrode worden gepositioneerd.
Vervolgens worden globale procescondities in een computer opgeslagen, zoals bijvoorbeeld de stroom I, de tijdsduur At gedurende welke de stroom tussen het werkstuk en de tegenelektrode wordt aangebracht, de 5 stroomsnelheid van het elektrolyt in de tank, de luchtagitatie, het type elektrolyt, de bewerkingstemperatuur etc. Dit geschiedt gedurende de stap S2.
Vervolgens wordt gedurende stap S3 ten minste een printplaat vervaardigd.
Van deze printplaat worden een aantal specifieke elementen 10 geselecteerd (stap S4), welke specifieke elementen bijvoorbeeld doorgaande gaten of blinde gaten zijn. Van elke specifiek element wordt ten minste de lengte L en de breedte W in de database 1 opgeslagen. Vervolgens wordt in stap S5 van een aantal specifieke elementen fysieke doorsneden gemaakt, waarna van deze doorsneden foto’s worden gemaakt die in de database 1 worden opgeslagen. De gerealiseerde 15 laagdikte kan ook niet-destructief bijvoorbeeld met een sonar sonde worden vastgesteld. Met behulp van een sonar sonde kan de gerealiseerde gatdiameter worden opgemeten waaruit de laagdikte kan worden afgeleid.
Verder wordt aan de hand van de doorsneden van elk specifiek element de dikte d0 van de laag rondom het gat alsmede de dikte d1 -dn in de laag op 20 verschillende dieptes in het gat in de database opgeslagen.
Ook wordt in de database 1 per specifiek element een eerste type informatie opgeslagen betreffende relevante afmetingen zoals lengte L en breedte W van het specifieke element, informatie omtrent het elektrolyt zoals leverancier, concentraties, zouten, zuren en additieven, werktemperatuur etc. Tevens wordt een 25 tweede type informatie per specifiek element toegevoegd betreffende positiekenmerken zoals diverse waarden van de laagdiktes drdn in een gat van het specifieke element, diverse waarden van de laagdikte bij bijzondere plaatsen in het specifieke element, de kwaliteit van de laag, de laagdikte d0 op de printplaat onmiddellijk rond het gat van het specifieke element, eventueel aangevuld met 30 digitale foto's in bijvoorbeeld JPG formaat van doorsneden van het specifieke element etc. Al deze gegevens worden per specifiek element in een veld V1 opgeslagen.
Naast gegevens omtrent de vervaardigde printplaat, wordt een computerberekening S6 uitgevoerd voor het op macroschaal berekenen van een 15 potentiaalverdeling U in het elektrolyt nabij het werkstuk. Hierbij wordt het werkstuk verdeeld in rasterelementen waarbij van elk rasterelement de actieve oppervlaktefractie α wordt bepaald. Vervolgens wordt ter plaatste van het specifieke element het te verwachten lokale potentiaalverschil V-U bepaald (stap S7). Deze 5 lokale potentiaalverschillen V-U worden in veld V2 van de database 1 opgeslagen en met het veld V1 gekoppeld.
Desgewenst kan een verdere computersimulatie op macroschaal over de gehele printplaat worden uitgevoerd ten aanzien van de stroming van het elektrolyt. (Stap S8) waarbij het drukverschil Δρ=ρ2-ρ, en de hydrodynamische 10 grenslaagdikte δ bij het specifieke element kunnen worden vastgesteld.
Het vaststellen van een drukverschil in Δρ=ρ2-ρ1 is met name van belang bij doorgaande gaten waarbij de lengte-tot-doorsnedeverhouding L/W relatief gering is en aan weerszijden van het gat verschillende drukken p1( p2 optreden. Hierdoor is een drukverschil Δρ=ρ2-ρ1 over het gat aanwezig, dat een stroom van 15 elektrolyt door het gat heen veroorzaakt. Deze stroming is van invloed op de in het gat te vormen laag.
Bij blinde gaten met slechts een opening en gaten met een relatief groot lengte-tot-doorsnedeverhouding L:W zal een dergelijk drukverschil niet of nauwelijks tot een stroming van het elektrolyt door de gaten leiden, zodat bij 20 dergelijke gaten het drukverschil Δρ buiten beschouwing kan worden gelaten.
De hydrodynamische grenslaagdikte δ is van invloed op de snelheid waarmee de laag op de printplaat wordt gedeponeerd. Deze hydrodynamische grenslaagdikte δ is vooral bij blinde gaten met een relatief kleine lengte-tot-doorsnedeverhouding van belang. Het lokale drukverschil Δρ=ρ2-ρ1 en de 25 hydrodynamische grenslaagdikte δ worden in stap S9 bepaald en in veld V3 van de database opgeslagen, welk veld V3 met de bijbehorende velden V1 en V2 van een specifiek element is gekoppeld.
Telkens als een printplaat is vervaardigd en er al of niet destructief doorsneden van specifieke elementen zijn gemaakt, is het mogelijk om de daaruit 30 verkregen informatie tezamen met de informatie uit de computersimulatie in de database 1 op te slaan, waardoor steeds meer specifieke elementen met bijbehorende gegevens in de database 1 zijn te vinden.
Figuur 2 toont een schema van de analysemethode volgens de uitvinding, welke analysemethode kan worden uitgevoerd met behulp van een 16 inrichting volgens de uitvinding.
Indien men een nieuwe printplaat die is voorzien van een aantal blinde gaten en een aantal doorgaande gaten van een laag wenst te voorzien, wordt in stap S11 op een wijze vergelijkbaar met stap S1 informatie omtrent de printplaat, 5 waaronder de lay-out en de geometrische informatie van de tank (cel) waarin het elektrolyt zich bevindt aan een computer toegevoerd. Verder worden gegevens betreffende de globale procesconditie in stap S12 aan de computer toegevoerd, vergelijkbaar met de wijze waarop in stap S2 deze gegevens aan een computer werden toegevoerd.
10 Voorafgaande aan het daadwerkelijk vervaardigen van de gewenste printplaten, worden op een wijze vergelijkbaar aan de stappen S6, S7, S8 en S9 computersimulaties uitgevoerd en worden specifieke elementen geselecteerd (stap S14) waarbij ter plaatse van de specifieke elementen het lokale potentiaalverschil V-U wordt berekend alsmede desgewenst het drukverschil Ap=p2-p, 15 en de hydrodynamische grenslaagdikte δ. Van elk specifiek element wordt bij voorkeur zoveel mogelijk informatie zoals bijvoorbeeld lengte-tot-doorsnede-verhouding L/W, soort elektrolyt, procestijdsduur At etc. verzameld. Daarna worden uit de database 1 vervolgens in stap S20 gegevens omtrent die specifieke elementen M1, M2 en M3 gehaald, waarvan de gegevens en ten minste het te 20 verwachten lokale potentiaalverschil V-U zoveel mogelijk en bij voorkeur volledig overeenkomen met het te analyseren specifieke element.
Vervolgens wordt ofwel met behulp van de computer ofwel handmatig de verkregen gegevens omtrent de specifieke elementen M1, M2 en M3, bekeken, waarbij wordt vastgesteld of deze specifieke elementen met name ten 25 aanzien van de te verwachten laagdikte een waarde leveren die tussen een minimaal vereiste laagdikte en een maximaal toelaatbare laagdikte bij het specifieke element ligt.
Indien dit het geval is en dit eveneens geldt voor alle andere op de printplaat gelegen specifieke elementen, dan kan de printplaat daadwerkelijk worden 30 vervaardigd. Door de analysemethode volgens de uitvinding is de kans dat hierbij direct een foutloze printplaat wordt vervaardigd relatief groot.
Indien de laagdikte van de gevonden specifieke elementen M1, M2 en M3, kleiner of groter is dan een bepaalde gewenste laagdikte of kleiner is dan een minimaal vereiste laagdikte of groter dan een maximaal toelaatbare laagdikte rondom 17 of in het specifieke element op het werkstuk, dan moeten aanvullende maatregelen worden genomen.
Een mogelijke oplossing bestaat erin om de procestijd At te verhogen, en de totale stroom I evenredig te verlagen, zodanig dat de totale 5 geleverde hoeveelheid elektrische lading (I x At) constant blijft. Een lagere totale stroom zorgt voor een meer uniforme laagdikteverdeling over de printplaat en in de specifieke elementen, maar ten koste van een hogere procestijd en dus een verlies aan productiecapaciteit.
Bij voorkeur wordt nabij het specifieke element een aanvullende 10 tegenelektrode geplaatst waardoor een grotere laagdikte wordt gerealiseerd. Indien de te verwachten laagdikte te groot is kan een lokale mee-elektrode tegenover het specifieke element worden geplaatst, welke mee-elektrode ervoor zorgt dat de te verwachten laagdikte vermindert. Een andere mogelijkheid om de te verwachten laagdikte te verminderen is het plaatsen van een isolerend scherm ter hoogte van het 15 specifieke element. Een dergelijk scherm kan zijn voorzien van perforaties. Ook is het mogelijk om in een dergelijk geval actief oppervlak op het werkstuk toe te voegen (zogenaamde patches, of een actief achtergrond rooster) waardoor de actieve oppervlaktefractie α wordt verhoogd in de nabijheid van het specifieke element.
Bij de in figuur 1 en figuur 2 weergegeven database 1 is 20 aangenomen dat het potentiaalverschil V-U nagenoeg constant is gedurende de procestijd At, hetgeen het geval is indien een DC-stroom- of spanningsbron wordt gebruikt.
Het is echter ook mogelijk om een soortgelijke database op te bouwen en een analysemethode uit te voeren indien de stroom in de tijd gepulst is, 25 zoals bijvoorbeeld bij pulsplating (PP) waarbij gebruik wordt gemaakt van een unipolair signaal of bij pulsplating reversed (PPR) waarbij een bipolair signaal wordt gebruikt, waardoor een betere laag wordt verkregen. Een dergelijk bipolair signaal is weergegeven in figuur 3 waarbij gedurende verschillende tijdsperioden tc, tP1, tA, tP2, verschillende stromen lc, 0, lA en 0 tussen het werkstuk en de tegenelektrode 30 optreden. Elke tijdsperiode tc, tP1, tA, tP2 is kenmerkend in de grootte van een aantal tot een aantal tientallen milliseconden. In een dergelijk geval kan voor het te berekenen lokale potentiaalverschil bij het specifieke element bijvoorbeeld het verschil V-U worden vastgesteld bij het einde van de kathodische puls of kan een tijdsgemiddeld potentiaalverschil V-U voor de gehele kathodische puls worden 18 genomen. Het is deze momentane of tijdsgemiddelde waarde van V-U die dan wordt gebruikt voor het raadplegen of aanvullen van het database zoals hierboven beschreven. Bij gebruik van bipolaire signalen worden alle daarbij behorende waarden van I en t in de database opgeslagen.
5 De figuren 4a-4d tonen verschillende bovenaanzichten van een printplaat 2, waarbij figuur 4a een lay-out van het op de printplaat 2 aangebrachte sporenpatroon 3 toont.
Figuur 4b toont isolijnen die gebieden aangeven met een zelfde actieve oppervlaktegebiedsfractie a. Zoals reeds hierboven aangegeven zullen 10 specifieke elementen 4 in gebieden met een relatief hoge actieve oppervlaktegebiedsfractie α zonder aanvullende maatregelen een relatief grote kans hebben dat de te verwachten laagdikte te klein zal zijn, terwijl bij specifieke elementen 5 in een gebied met een relatief lage actieve oppervlaktegebiedsfractie α de kans groot is dat de laagdikte daar te hoog zal zijn. Voor specifieke elementen 4, 5 in dergelijke 15 gebieden is het raadzaam om de analysemethode volgens de uitvinding toe te passen. Ook andere specifieke elementen, bijvoorbeeld met een relatief grote lengte-tot-doorsnedeverhouding L/W verdienen extra aandacht om te kunnen garanderen dat de laag over de gehele lengte L van een dergelijk specifiek element voldoende is.
Met behulp van de computer is mede op grond van de uit figuur 4b 20 verkregen informatie een verwachte laagdikte verdeling in pm over de printplaat 2 berekend die in figuur 4c is weergegeven.
In figuur 4d is een bovenaanzicht van de printplaat weergegeven met isolijnen van de berekende potentiaalverdeling U in het elektrolyt nabij het werkstuk. De in figuur 4d weergegeven situatie is berekend voor een werkstuk potentiaal V = 0 25 Volt, zodat de in de figuur 4d weergegeven getallen op een minteken na de waarde V-U weergeven.
Zoals reeds hierboven aangegeven kan het berekenen van de potentiaalverdeling U over het gehele oppervlak van het werkstuk op macroschaal met een relatief beperkte computercapaciteit worden uitgevoerd. Hierbij kunnen de 30 specifieke elementen buiten beschouwing worden gelaten omdat deze nagenoeg niet van invloed zijn op de potentiaalverdeling U.
Figuur 5 toont een uitvoeringsvorm van een inrichting 71 die geschikt is voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. De inrichting 71 is voorzien van een in een tank 52 tegenover de te bewerken printplaat 53 gelegen 19 kunststoffen plaat 72 die is voorzien van een raster van doorgangen 73. In een aantal doorgangen 73 zijn elementen 31, 36 gelegen. De overige doorgangen 73 zijn ofwel open ofwel met behulp van afdichtdoppen (niet zichtbaar) afgesloten. De elementen 31 zijn via flexibele geïsoleerde draden 74 verbonden met een elektrisch 5 geleidende klem 75 terwijl elementen 36 via flexibele geïsoleerde draden 74 zijn verbonden met een elektrisch geleidende klem 76. Op de klemmen 75, 76 kan een tegengestelde potentiaal worden aangebracht. De elementen 36 worden via de elektrisch geleidende klem 76 als mee-elektroden gepolariseerd, terwijl de elementen 31 via de elektrisch geleidende klem 75 als tegenelektroden functioneren. 10 Tijdens de werking van de inrichting 71 zal stroom vloeien in de elektrolyt tussen de uiteinden van elementen 36 en de printplaat 53 met het daarop aangebrachte patroon 55, en tussen de uiteinden van de elementen 31 en 36. Bovendien zal een stroom vloeien door elektrolyt tussen de printplaat 53 en de tegenelektrode 54 om de plaat 72 heen, en door de eventueel open doorgangen 73.
15 De posities van de staafvormige mee-elektroden en staafvormige tegenelektroden 36, 31 zijn bepaald op grond van de analysemethode volgens de uitvinding. De met behulp van de inrichting 71 bewerkte printplaat 53 omvat een laagdikte die ook ter plaatse van de specifieke elementen overeenkomt met de gewenste laagdikte.
20 De uitvinding is in de figuren toegelicht aan de hand van het vervaardigen van een printplaat. De analysemethode, inrichting en werkwijzen zijn echter ook geschikt voor het bewerken van andere oppervlakken, zoals bijvoorbeeld het deponeren van een laag platina op turbinebladen, welke bladen zijn voorzien van koelkanalen met een relatief grote lengte-tot-doorsnedeverhouding L/W. Deze 25 koelkanalen dienen te worden beschouwd als specifieke elementen. Bij deze koelkanalen is het van belang dat de koelkanalen open blijven, zodat bij het aanbrengen van de laag platina op de turbinebladen, er voor dient te worden gezorgd dat er geen of nagenoeg geen laag wordt gevormd in de koelkanalen zelf.
Het is ook mogelijk om in plaats van een laag op een werkstuk aan 30 te brengen, over gedefinieerde gebieden van een werkstuk een laag te verwijderen of ervoor zorg dragen dat bijvoorbeeld bij een specifiek element geen laag wordt aangebracht en geen laag wordt verwijderd.
Een specifiek element kan ook een element zijn met een opvallende dimensie zoals bijvoorbeeld een relatief kleine kromtestraal of een sterke verandering 20 van de kromtestraal of andere dimensie van een element. 5 ^3 973
Claims (21)
1. Werkwijze voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk, waarbij voor het deponeren of verwijderen van de laag tussen het werkstuk 5 en ten minste een tegenelektrode een elektrolyt aanwezig is en een potentiaalverschil tussen het werkstuk en de tegenelektrode wordt aangebracht, welk deponeren of verwijderen wordt voorafgegaan door een analysefase waarin op basis van een database een te verwachten laagdikte van de te deponeren of te verwijderen laag wordt berekend, met het kenmerk, dat 10. in de analysefase een te verwachten potentiaalverdeling in het elektrolyt nabij het werkstuk wordt berekend, waarbij ten minste bij een specifiek element op het werkstuk een te verwachten lokaal potentiaalverschil tussen het elektrolyt en het werkstuk wordt berekend, - in de database ten minste de laagdikte bij ten minste een in de 15 database opgeslagen historisch, specifiek element wordt opgezocht, van welk historisch, specifiek element ten minste het lokale potentiaalverschil ten minste nagenoeg overeenkomt met het te verwachten lokale potentiaalverschil van het op het werkstuk voorziene specifieke element, welke laagdikte als de te verwachten laagdikte bij het specifieke element op het werkstuk wordt beschouwd, 20. vervolgens de te verwachten laagdikte wordt vergeleken met een gewenste laagdikte bij het specifieke element, - waarna, indien het verschil tussen de te verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte groter is dan een voorafbepaalde waarde, maatregelen worden genomen om het te verwachten lokale potentiaalverschil bij het specifieke 25 element te wijzigen zodat de te realiseren laagdikte en de gewenste laagdikte nagenoeg overeenkomen.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de maatregelen het plaatsen van ten minste een mee-elektrode, een aanvullende tegenelektrode of een isolerend scherm nabij het specifieke element omvatten, waardoor 30 een lokaal potentiaalverschil wordt verkregen dat resulteert in een gewenste laagdikte bij het specifieke element.
3. Inrichting voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk, welke inrichting is voorzien van een tank waarin in bedrijf ten minste een elektrolyt en het werkstuk zijn gelegen, de inrichting is verder voorzien van ten minste '3973 een tegeneiektrode en een stroom- of spanningsbron voor het aanbrengen van een potentiaalverschil tussen het werkstuk en de tegeneiektrode voor het in bedrijf deponeren of verwijderen van de laag op het werkstuk, welk deponeren of verwijderen wordt voorafgegaan door een analysefase waarin op basis van een 5 database een te verwachten laagdikte van de te deponeren of te verwijderen laag wordt berekend, met het kenmerk, dat de inrichting - is gekoppeld met een rekeneenheid voor het berekenen van een te verwachten potentiaalverdeling in het elektrolyt nabij het werkstuk en een te verwachten lokaal potentiaalverschil tussen het elektrolyt en het werkstuk bij ten 10 minste een specifiek element op het werkstuk, - is gekoppeld met een database waarin ten minste laagdiktes bij historische, specifieke elementen alsmede de lokale potentiaalverschillen tijdens het deponeren of verwijderen van de laagdikte zijn opgeslagen, - is gekoppeld met een zoekeenheid voor het in de database 15 opzoeken van de laagdikte van ten minste een specifiek element, waarvan ten minste het lokale potentiaalverschil ten minste nagenoeg overeenkomt met het te verwachten lokale potentiaalverschil nabij het op het werkstuk voorziene specifieke element, welke laagdikte als de te verwachten laagdikte bij het specifieke element op het werkstuk wordt beschouwd, 20. is gekoppeld met een verschileenheid voor het bepalen van het verschil tussen de te verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte bij het specifieke element alsmede voor het aangeven dat, indien het verschil groter is dan een voorafbepaalde waarde, in de inrichting maatregelen worden genomen om het te verwachten lokale potentiaalverschil bij het specifieke element te wijzigen totdat de te 25 verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte nagenoeg overeenkomen.
4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de in de inrichting voorziene maatregelen ten minste een mee-elektrode, een aanvullende tegen-elektrode of een isolerend scherm nabij het specifieke element omvatten voor het verkrijgen van een lokaal potentiaalverschil dat resulteert in een gewenste 30 laagdikte bij het specifieke element.
5. Analysemethode voor het analyseren van een te verwachten laagdikte van een te deponeren of te verwijderen laag op een werkstuk, waarbij voor het deponeren of verwijderen van de laag tussen het werkstuk en ten minste een tegeneiektrode in bedrijf een elektrolyt aanwezig is en een potentiaalverschil tussen het werkstuk en de tegenelektrode wordt aangebracht, met het kenmerk, dat - een te verwachten potentiaalverdeling in het elektrolyt nabij het werkstuk wordt berekend, waarbij ten minste bij een specifiek element op het werkstuk een te verwachten lokaal potentiaalverschil tussen het elektrolyt en het 5 werkstuk wordt berekend, - in een database ten minste de laagdikte bij ten minste een in de database opgeslagen historisch, specifiek element wordt opgezocht, van welk historisch, specifiek element ten minste het lokale potentiaalverschil ten minste nagenoeg overeenkomt met het te verwachten lokale potentiaalverschil van het op 10 het werkstuk voorziene specifieke element, welke laagdikte als de te verwachten laagdikte bij het specifieke element op het werkstuk wordt beschouwd, - vervolgens de te verwachten laagdikte wordt vergeleken met een gewenste laagdikte bij het specifieke element, - waarna, indien het verschil tussen de te verwachten laagdikte en 15 de gewenste laagdikte groter is dan een voorafbepaalde waarde, maatregelen worden genomen om het te verwachten lokale potentiaalverschil bij het specifieke element te wijzigen totdat de te verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte nagenoeg overeenkomen.
6. Analysemethode volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het 20 specifieke element een element op het werkstuk is, waarvan de afmetingen kleiner zijn dan de afmetingen van een rasterelement van een rekenmodel dat wordt gebruikt voor het berekenen van het lokale potentiaalverschil bij het specifieke element.
7. Analysemethode volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat het specifieke element een element op het werkstuk is waarvan ten minste een afmeting 25 of kleiner of groter is dan een voorafbepaalde waarde.
8. Analysemethode volgens een der voorgaande conclusies 5-7, met het kenmerk, dat het specifieke element een doorgaand gat of een blind gat omvat, welk gat een lengte en een doorsnede heeft, waarbij het in de database op te zoeken specifieke element ten minste nagenoeg dezelfde lengte en doorsnede heeft.
9. Analysemethode volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het werkstuk is voorzien van een aantal specifieke elementen, waarbij van alle specifieke elementen de lengte-tot-doorsnedeverhouding wordt bepaald, waarna ten minste van de specifieke elementen met de grootste lengte-tot-doorsnedeverhoudingen het lokale potentiaalverschil wordt berekend en desgewenst wordt gewijzigd.
10. Analysemethode volgens een der voorgaande conclusies 5-9, met het kenmerk, dat bij een specifiek element dat een doorgaand gat omvat, tevens het drukverschil in het elektrolyt aan weerszijden van het gat wordt berekend, waarbij bij het in het database op te zoeken historische, specifieke element een nagenoeg 5 zelfde drukverschil aanwezig was bij het deponeren of verwijderen van de laag bij dat historische, specifieke element.
11. Analysemethode volgens een der voorgaande conclusies 5-10, met het kenmerk, dat bij het specifieke element de lokale hydrodynamische grenslaagdikte in het elektrolyt wordt berekend, waarbij bij het in de database op te 10 zoeken historische, specifieke element een nagenoeg zelfde lokaal hydrodynamische grenslaagdikte aanwezig was bij het deponeren of verwijderen van de laag bij dat historische, specifieke element.
12. Analysemethode volgens een der voorgaande conclusies 5-11, met het kenmerk, dat het in de database op te zoeken historische, specifieke element in 15 een nagenoeg zelfde elektrolyt is bewerkt als het elektrolyt waarin het werkstuk zal worden bewerkt.
13. Analysemethode volgens een der voorgaande conclusies 5-12, met het kenmerk, dat indien de verwachte laagdikte kleiner is dan de gewenste laagdikte bij het specifieke element, het lokale potentiaalverschil wordt aangepast door 20 maatregelen die het ten minste een bij het specifieke element plaatsen van een aanvullende tegenelektrode omvatten.
14. Analysemethode volgens een der voorgaande conclusies 5-13, met het kenmerk, dat indien de verwachte laagdikte groter is dan de gewenste laagdikte bij het specifieke element, het lokale potentiaalverschil wordt aangepast door 25 maatregelen die ten minste het bij het specifieke element plaatsen van een mee-elektrode omvatten, welke mee-elektrode een deel van de stroom tussen de tegenelektrode en het werkstuk wegtrekt.
15. Analysemethode volgens een der voorgaande conclusies 5-14, met het kenmerk, dat indien de verwachte laagdikte groter is dan de gewenste laagdikte 30 bij het specifieke element, het lokale potentiaalverschil wordt aangepast door maatregelen die ten minste het nabij het specifieke element plaatsen van geleidend materiaal op het werkstuk omvatten.
16. Inrichting voor het analyseren van een te verwachten laagdikte van een te deponeren of te verwijderen laag op een werkstuk, waarbij voor het deponeren of verwijderen van de laag tussen het werkstuk en ten minste een tegenelektrode in bedrijf een elektrolyt aanwezig is en een potentiaalverschil tussen het werkstuk en de tegenelektrode wordt aangebracht, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van - een rekeneenheid voor het berekenen van een te verwachten 5 potentiaalverdeling in het elektrolyt nabij het werkstuk en een te verwachten lokaal potentiaalverschil tussen het elektrolyt en het werkstuk bij ten minste een specifiek element op het werkstuk, - een database waarin ten minste laagdiktes bij historische, specifieke elementen alsmede de lokale potentiaalverschillen tijdens het deponeren 10 of verwijderen van de laagdikte zijn opgeslagen, - een zoekeenheid voor het in de database opzoeken van de laagdikte van ten minste een specifiek element, waarvan ten minste het lokale potentiaalverschil ten minste nagenoeg overeenkomt met het te verwachten lokale potentiaalverschil nabij het op het werkstuk voorziene specifieke element, welke 15 laagdikte als de te verwachten laagdikte bij het specifieke element op het werkstuk wordt beschouwd, - een verschileenheid voor het bepalen van het verschil tussen de te verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte bij het specifieke element alsmede voor het aangeven dat, indien het verschil groter is dan een voorafbepaalde waarde, 20 maatregelen dienen te worden genomen om het te verwachten lokale potentiaalverschil bij het specifieke element te wijzigen totdat de te verwachten laagdikte en de gewenste laagdikte nagenoeg overeenkomen.
17. Werkwijze voor het vervaardigen van een database geschikt voor een analysemethode volgens een der voorgaande conclusies 5-15 of inrichting 25 volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat op een werkstuk een laag wordt gedeponeerd of van het werkstuk een laag wordt verwijderd, waarbij voor het deponeren of verwijderen van de laag tussen het werkstuk en ten minste een tegenelektrode een elektrolyt aanwezig is en een potentiaalverschil tussen het werkstuk en de tegenelektrode is aangebracht, waarna ten minste een specifiek 30 element op het werkstuk wordt bepaald, vervolgens een doorsnede van het specifieke element wordt gemaakt, waarvan gegevens in de database worden opgeslagen, terwijl tevens de te verwachten potentiaalverdeling in het elektrolyt nabij het werkstuk alsmede een te verwachten lokaal potentiaalverschil tussen het elektrolyt en het werkstuk bij het specifieke element worden berekend, waarbij ten minste het te verwachten lokale potentiaalverschil in de database wordt opgeslagen en met de gegevens over de doorsnede wordt gekoppeld.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het specifieke 5 element een doorgaand gat omvat, waarbij het drukverschil in het elektrolyt aan weerszijden van het gat wordt berekend, in de database wordt opgeslagen en met de gegevens over de doorsnede wordt gekoppeld.
19. Werkwijze volgens conclusie 17 of 18, met het kenmerk, dat bij het specifieke element de lokale hydrodynamische grenslaagdikte δ in het elektrolyt 10 wordt berekend, in de database wordt opgeslagen en met de gegevens over de doorsnede wordt gekoppeld.
20. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 17-19, met het kenmerk, dat in de database voor elk specifiek element tevens gegevens omtrent het gebruikte elektrolyt, afmetingen van het specifieke element, en/of de tijdsduur van de 15 bewerking worden opgeslagen en met de gegevens over de doorsnede wordt gekoppeld.
21. Database vervaardigd met de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies 17-20. 20 Π3973
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1033973A NL1033973C2 (nl) | 2007-06-12 | 2007-06-12 | Werkwijze en inrichting voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk, analysemethode en inrichting voor het analyseren van een te verwachten laagdikte, een werkwijze voor het vervaardigen van een database voor een dergelijke analysemethode of inrichting, alsmede een dergelijke database. |
PCT/IB2008/001905 WO2008152506A2 (en) | 2007-06-12 | 2008-06-09 | A method and a device for depositing or removing a layer on/from a workpiece, an analysis method and device for analysing an expected layer thickness, a method for setting up a database for such an analysis method or device, as well as such a database |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1033973A NL1033973C2 (nl) | 2007-06-12 | 2007-06-12 | Werkwijze en inrichting voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk, analysemethode en inrichting voor het analyseren van een te verwachten laagdikte, een werkwijze voor het vervaardigen van een database voor een dergelijke analysemethode of inrichting, alsmede een dergelijke database. |
NL1033973 | 2007-06-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1033973C2 true NL1033973C2 (nl) | 2008-12-15 |
Family
ID=38952109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1033973A NL1033973C2 (nl) | 2007-06-12 | 2007-06-12 | Werkwijze en inrichting voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk, analysemethode en inrichting voor het analyseren van een te verwachten laagdikte, een werkwijze voor het vervaardigen van een database voor een dergelijke analysemethode of inrichting, alsmede een dergelijke database. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1033973C2 (nl) |
WO (1) | WO2008152506A2 (nl) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL2007221C2 (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-05 | Elsyca N V | A device suitable for the electrochemical processing of an object, a holder suitable for such a device and a method for the electrochemical processing of an object. |
EP2754735B1 (en) | 2013-01-11 | 2020-07-22 | Elsyca N.V. | A device suitable for the electrochemical processing of an object, and a method for the electrochemical processing of an object |
US9677191B2 (en) | 2013-01-17 | 2017-06-13 | Elsyca N.V. | Device suitable for the electrochemical processing of an object, a holder suitable for such a device, and a method for the electrochemical processing of an object |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0440027A2 (en) * | 1990-01-29 | 1991-08-07 | Shipley Company Inc. | Additive for acid-copper electroplating baths to increase throwing power |
EP1113094A2 (en) * | 1999-11-19 | 2001-07-04 | Ebara Corporation | Plating analysis method |
-
2007
- 2007-06-12 NL NL1033973A patent/NL1033973C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-06-09 WO PCT/IB2008/001905 patent/WO2008152506A2/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0440027A2 (en) * | 1990-01-29 | 1991-08-07 | Shipley Company Inc. | Additive for acid-copper electroplating baths to increase throwing power |
EP1113094A2 (en) * | 1999-11-19 | 2001-07-04 | Ebara Corporation | Plating analysis method |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
DATABASE INSPEC [online] THE INSTITUTION OF ELECTRICAL ENGINEERS, STEVENAGE, GB; June 2002 (2002-06-01), DRUESNE F ET AL: "A new 3D electroplating simulation & design tool", XP002466065, Database accession no. 7385890 * |
DECONINCK J ET AL: "Benefits of modelling for the electroplating industry", GALVANOTECHNIK, May 2007 (2007-05-01), XP002466064, Retrieved from the Internet <URL:http://elscya.com/_X2/Elsyca/Documents/Galvanotechnik%20May%202007.pdf> [retrieved on 20080124] * |
DRUESNE F;: "A new 3D electroplating simulation & design tool", 2002, XP002466063, Retrieved from the Internet <URL:http://www.smartcatshield.com/docs/SURFIN2001.pdf> [retrieved on 20080124] * |
PLATING AND SURFACE FINISHING AMERICAN ELECTROPLATERS & SURFACE FINISHERS SOC USA, vol. 89, no. 6, June 2002 (2002-06-01), pages 20 - 24, XP002466062, ISSN: 0360-3164 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008152506A2 (en) | 2008-12-18 |
WO2008152506A3 (en) | 2009-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5567304A (en) | Elimination of island formation and contact resistance problems during electroetching of blanket or patterned thin metallic layers on insulating substrate | |
US11232956B2 (en) | Electrochemical additive manufacturing of interconnection features | |
NL1033973C2 (nl) | Werkwijze en inrichting voor het deponeren of verwijderen van een laag op een werkstuk, analysemethode en inrichting voor het analyseren van een te verwachten laagdikte, een werkwijze voor het vervaardigen van een database voor een dergelijke analysemethode of inrichting, alsmede een dergelijke database. | |
Behroozfar et al. | Experimental and numerical study of material removal in electrochemical discharge machining (ECDM) | |
CN102150246A (zh) | 贯通电极基板及其制造方法和使用贯通电极基板的半导体装置 | |
Hepel et al. | Electrochemical characterization of electrodes with submicrometer dimensions | |
JP3829281B2 (ja) | 膜厚分布解析方法、電子回路基板及び製造プロセスの設計装置 | |
Werner et al. | Modeling and validation of local electrowinning electrode current density using two phase flow and Nernst–Planck equations | |
US20030042135A1 (en) | Electrodeposition coating film thickness calculating method, recording medium stored with film thickness calculating program and readable by means of computer, and electrodeposition coating film thickness simulation apparatus | |
US10449721B2 (en) | Systems and method for monitoring three-dimensional printing | |
US11881412B2 (en) | Electrochemical additive manufacturing method using deposition feedback control | |
CN112257372B (zh) | 一种集成电路阻抗网络模型提取方法及系统 | |
Guo et al. | A flow-rate-controlled double-nozzles approach for electrochemical additive manufacturing | |
Yoo et al. | Mapping drift in morphology and electrical performance in aerosol jet printing | |
CN105696064B (zh) | 一种图形电镀参数的获取方法 | |
Valiūnienė et al. | Investigation of the electroreduction of silver sulfite complexes by means of electrochemical FFT impedance spectroscopy | |
Pandey et al. | Experimental investigation of localized electrochemical deposition-based micro-additive manufacturing process | |
KR101774339B1 (ko) | 3d 나노프린팅 펜 | |
CN107506514A (zh) | Pcb订单报废率预测方法和装置 | |
Becker et al. | Galvanically coupled gold/silicon-on-insulator microstructures in hydrofluoric acid electrolytes: finite element simulation and morphological analysis of electrochemical corrosion | |
Kowalik et al. | Computer‐aided selective production of low-resistance NiP and NiCuP layers | |
Chern et al. | Modeling of Plated Through‐Hole Processes: II. Effect of Leveling Agents on Current Distribution | |
Walbran et al. | Model for the electrostatic response of the copper–water interface | |
Raffelstetter et al. | Modeling strategy for predicting current density distributions on PCBs and other complex patterned substrates | |
Che et al. | Deriving Models of Cartilaginous Cells From Confocal Fluorescence Microscopy Images to Estimate Dielectric Properties |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20110101 |