JPH07146276A - メッキバスにおける金属イオン内容の監視方法 - Google Patents
メッキバスにおける金属イオン内容の監視方法Info
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- JPH07146276A JPH07146276A JP6116551A JP11655194A JPH07146276A JP H07146276 A JPH07146276 A JP H07146276A JP 6116551 A JP6116551 A JP 6116551A JP 11655194 A JP11655194 A JP 11655194A JP H07146276 A JPH07146276 A JP H07146276A
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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
- G01N27/42—Measuring deposition or liberation of materials from an electrolyte; Coulometry, i.e. measuring coulomb-equivalent of material in an electrolyte
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、サンプルの抽出或いは滴下水銀電
極を使用することなしにメッキバス内の金属イオンの濃
度を実時間で監視する安価なメッキバス溶液内の金属イ
オン濃度監視方法を得ることを目的とする。 【構成】 前処理信号をメッキバス溶液内に位置される
検知電極10に供給して前処理された検知電極10を生成
し、掃引信号を前処理された検知電極10に供給し、金属
イオンの濃度に比例した大きさのボルタンメトリピーク
電流を有している応答信号を生成し、各パラメータの組
合せを変化させながらボルタンメトリピーク電流の大き
さを測定し、ピーク電流の最高の正確さを与える各パラ
メータの特定値を決定するステップを含むことを特徴と
する。
極を使用することなしにメッキバス内の金属イオンの濃
度を実時間で監視する安価なメッキバス溶液内の金属イ
オン濃度監視方法を得ることを目的とする。 【構成】 前処理信号をメッキバス溶液内に位置される
検知電極10に供給して前処理された検知電極10を生成
し、掃引信号を前処理された検知電極10に供給し、金属
イオンの濃度に比例した大きさのボルタンメトリピーク
電流を有している応答信号を生成し、各パラメータの組
合せを変化させながらボルタンメトリピーク電流の大き
さを測定し、ピーク電流の最高の正確さを与える各パラ
メータの特定値を決定するステップを含むことを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にメッキバスおよ
びその中に含まれた成分を監視する方法に関し、特にバ
ス内の金属イオン濃度を正確に示し、最適なメッキバス
特性を保証するために所望の金属イオン濃度を保持する
ために使用されるボルタンメトリ分析方法に関する。
びその中に含まれた成分を監視する方法に関し、特にバ
ス内の金属イオン濃度を正確に示し、最適なメッキバス
特性を保証するために所望の金属イオン濃度を保持する
ために使用されるボルタンメトリ分析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】典型的なメッキバス溶液は、主成分とト
レース成分に大別される複数の異なった電気化学成分の
組合せにより構成される。主成分は、典型的に全バス重
量あるいは容積の約２乃至３０％を構成する。トレース
成分は、通常全重量あるいは容積の１％より少ない。金
属イオンはメッキされた金属の源であるので、全メッキ
バスにおいて認められる重要なタイプの主成分である。
レース成分に大別される複数の異なった電気化学成分の
組合せにより構成される。主成分は、典型的に全バス重
量あるいは容積の約２乃至３０％を構成する。トレース
成分は、通常全重量あるいは容積の１％より少ない。金
属イオンはメッキされた金属の源であるので、全メッキ
バスにおいて認められる重要なタイプの主成分である。
【０００３】主成分およびトレース成分の両方の濃度レ
ベルは結果的なメッキ付着の品質に影響を及ぼすので、
規則的に監視すべきである。トレース成分およびある種
の主成分のタンク内の監視方法が開発されている。例え
ば、米国特許第 4,631,116号は、タンク内の電気化学セ
ンサを使用している有機添加剤のようなトレース成分を
監視する方法を開示している。上記明細書は本出願人に
よるものであり、参考文献として使用される。
ベルは結果的なメッキ付着の品質に影響を及ぼすので、
規則的に監視すべきである。トレース成分およびある種
の主成分のタンク内の監視方法が開発されている。例え
ば、米国特許第 4,631,116号は、タンク内の電気化学セ
ンサを使用している有機添加剤のようなトレース成分を
監視する方法を開示している。上記明細書は本出願人に
よるものであり、参考文献として使用される。
【０００４】一般に、各メッキバスにおける金属イオン
の高い濃度は、ボルタンメトリ分析およびその他の湿式
化学的測定技術を妨害する。それ故、メッキバス溶液の
サンプルは、通常メッキタンクから取り出され、金属イ
オン濃度の分析前に稀釈される、すなわちバッファ溶液
に加えられる。支持電解質は稀釈あるいはバッファされ
たサンプルに加えられ、測定の正確さを改善する。サン
プルは、手動的あるいは自動的に取り出される。（1985
年のEG&G Princeton Applied Reaserch,Application No
te Plat-2 参照。）典型的に、稀釈されたサンプルは湿
式化学的分析あるいはボルタンメトリを使用して分析さ
れる。典型的に、線形掃引ボルタンメトリは滴下水銀電
極と共に使用されるボルタンメトリ技術である。滴下水
銀電極は連続的に繰返される境界面、すなわち繰返し可
能な測定結果を与える。しかしながら、水銀電極は、タ
ンク内のセンサに滴下水銀電極を組込む実際的な難しさ
およびメッキバス溶液の不注意による水銀汚染の危険の
ためにタンク内の使用には適切ではない。
の高い濃度は、ボルタンメトリ分析およびその他の湿式
化学的測定技術を妨害する。それ故、メッキバス溶液の
サンプルは、通常メッキタンクから取り出され、金属イ
オン濃度の分析前に稀釈される、すなわちバッファ溶液
に加えられる。支持電解質は稀釈あるいはバッファされ
たサンプルに加えられ、測定の正確さを改善する。サン
プルは、手動的あるいは自動的に取り出される。（1985
年のEG&G Princeton Applied Reaserch,Application No
te Plat-2 参照。）典型的に、稀釈されたサンプルは湿
式化学的分析あるいはボルタンメトリを使用して分析さ
れる。典型的に、線形掃引ボルタンメトリは滴下水銀電
極と共に使用されるボルタンメトリ技術である。滴下水
銀電極は連続的に繰返される境界面、すなわち繰返し可
能な測定結果を与える。しかしながら、水銀電極は、タ
ンク内のセンサに滴下水銀電極を組込む実際的な難しさ
およびメッキバス溶液の不注意による水銀汚染の危険の
ためにタンク内の使用には適切ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】現在利用可能な技術を
使用してあるタイプの金属イオンの濃度を監視すること
は、費用および時間がかかる。測定は、特定の装置およ
び電源を使用して非常に熟練した人員によって実行され
なければならない。その技術は、タンク内の測定には適
切ではない。さらに、サンプルを抽出し、測定結果を受
ける間の遅れは、一般に数時間から数日となる。それ
故、現在の技術の遅い応答時間は、高品質のメッキバス
が連続的に保持されるまで範囲を制限する。
使用してあるタイプの金属イオンの濃度を監視すること
は、費用および時間がかかる。測定は、特定の装置およ
び電源を使用して非常に熟練した人員によって実行され
なければならない。その技術は、タンク内の測定には適
切ではない。さらに、サンプルを抽出し、測定結果を受
ける間の遅れは、一般に数時間から数日となる。それ
故、現在の技術の遅い応答時間は、高品質のメッキバス
が連続的に保持されるまで範囲を制限する。
【０００６】上記から明らかとなるように、現在、メッ
キバス内の金属イオンの濃度を監視する安価な実時間の
方法が必要である。その方法は、メッキバス溶液のサン
プルを抽出すること、あるいは滴下水銀電極を使用する
ことなしに金属イオン内容を測定すべきである。その方
法は補足的でなければならず、既知の技術およびトレー
スおよび主成分を測定するのに適切な装置と容易に統合
されるべきであり、効果的で完全なメッキバス分析シス
テムを生ずる。
キバス内の金属イオンの濃度を監視する安価な実時間の
方法が必要である。その方法は、メッキバス溶液のサン
プルを抽出すること、あるいは滴下水銀電極を使用する
ことなしに金属イオン内容を測定すべきである。その方
法は補足的でなければならず、既知の技術およびトレー
スおよび主成分を測定するのに適切な装置と容易に統合
されるべきであり、効果的で完全なメッキバス分析シス
テムを生ずる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、メッキ
バス内の金属イオンの濃度を監視する方法が提供され
る。本発明は、適当に洗浄され、活性化された電極に適
用されるｄｃ掃引ボルタンメトリが金属イオン濃度の迅
速で正確なタンク内およびオンライン測定を行うために
使用されることの発見に基づいている。ｄｃ掃引ボルタ
ンメトリは特別なプローブを使用しているメッキバス溶
液の稀釈あるいはバッファされたサンプルを測定するた
めに使用されているが、これらの技術を適用し、溶液の
タンク内の測定を行うことの可能性は考慮されていな
い。
バス内の金属イオンの濃度を監視する方法が提供され
る。本発明は、適当に洗浄され、活性化された電極に適
用されるｄｃ掃引ボルタンメトリが金属イオン濃度の迅
速で正確なタンク内およびオンライン測定を行うために
使用されることの発見に基づいている。ｄｃ掃引ボルタ
ンメトリは特別なプローブを使用しているメッキバス溶
液の稀釈あるいはバッファされたサンプルを測定するた
めに使用されているが、これらの技術を適用し、溶液の
タンク内の測定を行うことの可能性は考慮されていな
い。
【０００８】本発明の方法は、金属イオンを含んでるメ
ッキバス溶液内に位置された検知電極に前処理信号を供
給するステップを含む。掃引信号は前処理検知電極に供
給され、測定できるボルタンメトリピーク電流を有する
応答信号を生成する。ボルタンメトリピーク電流は、メ
ッキバスにおける金属イオンの濃度に比例している。
ッキバス溶液内に位置された検知電極に前処理信号を供
給するステップを含む。掃引信号は前処理検知電極に供
給され、測定できるボルタンメトリピーク電流を有する
応答信号を生成する。ボルタンメトリピーク電流は、メ
ッキバスにおける金属イオンの濃度に比例している。
【０００９】本発明の特徴として、その方法は、通常現
在使用されている金属イオン測定方法に関係する遅延、
費用および複雑さを除去する。特別の装置および分析人
員はもやは必要されない。測定結果は実時間におけるオ
ンラインが利用可能であるので、所望の金属イオン濃度
レベルおよびメッキバスの品質が連続的および効果的に
保持される。
在使用されている金属イオン測定方法に関係する遅延、
費用および複雑さを除去する。特別の装置および分析人
員はもやは必要されない。測定結果は実時間におけるオ
ンラインが利用可能であるので、所望の金属イオン濃度
レベルおよびメッキバスの品質が連続的および効果的に
保持される。
【００１０】本発明の別の特徴として、応答信号は容易
に識別できる電流ピークを含み、その大きさは金属イオ
ン濃度の正確な指示を供給する。
に識別できる電流ピークを含み、その大きさは金属イオ
ン濃度の正確な指示を供給する。
【００１１】さらに本発明の特徴として、その方法は既
知のメッキバス成分測定方法および装置と容易に統合さ
れ、１組の装置を使用して全メッキバス成分の測定を可
能にする。例えば、酸性の銅メッキバスの場合におい
て、本発明の装置は米国特許第4,631,116号明細書に開
示されたようなトレース有機添加剤を監視するために使
用される装置と両立できる装置を使用して銅イオンを監
視する。
知のメッキバス成分測定方法および装置と容易に統合さ
れ、１組の装置を使用して全メッキバス成分の測定を可
能にする。例えば、酸性の銅メッキバスの場合におい
て、本発明の装置は米国特許第4,631,116号明細書に開
示されたようなトレース有機添加剤を監視するために使
用される装置と両立できる装置を使用して銅イオンを監
視する。
【００１２】本発明の付加的な特徴として、測定はタン
ク内のセンサを使用して行われる。滴下水銀電極はもは
や必要とされず、メッキバスにおける浸漬に適当な様々
な固体電極が使用される。それ故、分析のためのメッキ
バス溶液のサンプルを抽出することはもはや必要ではな
い。
ク内のセンサを使用して行われる。滴下水銀電極はもは
や必要とされず、メッキバスにおける浸漬に適当な様々
な固体電極が使用される。それ故、分析のためのメッキ
バス溶液のサンプルを抽出することはもはや必要ではな
い。
【００１３】本発明の上記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
してよく理解されるであろう。
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
してよく理解されるであろう。
【００１４】
【実施例】本発明はｄｃボルタンメトリを使用し、金属
イオン濃度レベルのタンク内の測定を実行する。その方
法は、通常高い濃度で存在し、高い電流効率でメッキす
るニッケル、錫および銅イオンを含んでいるあるタイプ
の金属イオンの濃度を測定するのに特に適当である。こ
れらの金属イオンは、通常１ガロン当り約１乃至１２オ
ンスの濃度で存在する。好ましい実施例は、その方法を
説明するために例示的な酸性の銅メッキバスに適用され
る。しかしながら、その方法がその他多くのメッキバス
およびそこに含まれる金属イオンを監視するのに効果的
である一般的な技術を開示することが理解されるべきで
ある。
イオン濃度レベルのタンク内の測定を実行する。その方
法は、通常高い濃度で存在し、高い電流効率でメッキす
るニッケル、錫および銅イオンを含んでいるあるタイプ
の金属イオンの濃度を測定するのに特に適当である。こ
れらの金属イオンは、通常１ガロン当り約１乃至１２オ
ンスの濃度で存在する。好ましい実施例は、その方法を
説明するために例示的な酸性の銅メッキバスに適用され
る。しかしながら、その方法がその他多くのメッキバス
およびそこに含まれる金属イオンを監視するのに効果的
である一般的な技術を開示することが理解されるべきで
ある。
【００１５】ここで説明された例示的なシステムは、米
国特許第 4,631,116号明細書に開示されたトレース成分
分析システムにおいて使用される装置と類似している。
国特許第 4,631,116号明細書に開示されたトレース成分
分析システムにおいて使用される装置と類似している。
【００１６】図１の概略図は、本発明の方法を行うため
に使用されるボルタンメトリシステムの好ましい実施例
を示す。メッキバス溶液は、電気化学セル９内に配置さ
れる。電気化学セル９は、メッキバス内に浸漬されたタ
ンク内の電気化学センサの一部であることが好ましい。
ポンプ（図示されていない）は、セル９を通って溶液を
出すために使用される。ポテンシオスタット８は、出力
15および線18を介してセル９内の検知電極10に供給され
る適当な前処理およびｄｃ電圧掃引信号を生成する。代
りに、前処理および掃引信号は、外部関数発生器（図示
されていない）によってポテンシオスタット８に供給さ
れる。前処理および掃引信号の特徴は、以下でさらに詳
細に説明される。ポテンシオスタット８は、電気化学セ
ル９を通って流れる電流における変化から生じる前処理
および掃引信号波形における変動を制限する。図１の例
示的なシステムは、ニュージャージー州プリンストンの
Princeton Applied Reserch 社から入手可能である。
に使用されるボルタンメトリシステムの好ましい実施例
を示す。メッキバス溶液は、電気化学セル９内に配置さ
れる。電気化学セル９は、メッキバス内に浸漬されたタ
ンク内の電気化学センサの一部であることが好ましい。
ポンプ（図示されていない）は、セル９を通って溶液を
出すために使用される。ポテンシオスタット８は、出力
15および線18を介してセル９内の検知電極10に供給され
る適当な前処理およびｄｃ電圧掃引信号を生成する。代
りに、前処理および掃引信号は、外部関数発生器（図示
されていない）によってポテンシオスタット８に供給さ
れる。前処理および掃引信号の特徴は、以下でさらに詳
細に説明される。ポテンシオスタット８は、電気化学セ
ル９を通って流れる電流における変化から生じる前処理
および掃引信号波形における変動を制限する。図１の例
示的なシステムは、ニュージャージー州プリンストンの
Princeton Applied Reserch 社から入手可能である。
【００１７】検知電極10は、白金で構成されることが好
ましい。金あるいはパラジウムのようなその他の不活性
な材料も使用される。さらに、セル９は対向電極12およ
び標準カロメル基準電極11を含む。基準電極11および対
向電極12は、それぞれ線19、20を介してポテンシオスタ
ットポート16、17に接続される。この３電極センサ設計
は、多数の異なるボルタンメトリ測定技術による使用に
適当である。しかしながら、代りの電極装置も本発明の
方法によって使用されることが理解されるべきである。
ましい。金あるいはパラジウムのようなその他の不活性
な材料も使用される。さらに、セル９は対向電極12およ
び標準カロメル基準電極11を含む。基準電極11および対
向電極12は、それぞれ線19、20を介してポテンシオスタ
ットポート16、17に接続される。この３電極センサ設計
は、多数の異なるボルタンメトリ測定技術による使用に
適当である。しかしながら、代りの電極装置も本発明の
方法によって使用されることが理解されるべきである。
【００１８】掃引信号が検知電極10に供給されるとき、
応答電流は検知電極10と対向電極12の間に生成される。
応答電流信号特性は、検知電極10の表面で行う電気化学
処理に依存して変化する。電気化学処理は金属イオン濃
度の関数であるので、応答電流は以下でさらに議論され
るような方法でこの濃度を表す。
応答電流は検知電極10と対向電極12の間に生成される。
応答電流信号特性は、検知電極10の表面で行う電気化学
処理に依存して変化する。電気化学処理は金属イオン濃
度の関数であるので、応答電流は以下でさらに議論され
るような方法でこの濃度を表す。
【００１９】応答電流はポテンシオスタット８に戻って
これを通り、ポテンシオスタット電圧出力部21から線23
を介してストリップチャートレコーダ７の入力22に供給
される。ストリップチャートレコーダ７は、図２に示さ
れるような時間の関数として応答電流（ＤＣＶデータ）
を表示する。代りの表示あるいは測定手段も使用される
ことができる。金属イオン内容の正確な表示を提供する
１つの応答電流特性は、ボルタンメトリピーク電流であ
る。このピークは図２においてＰ１で示されている。ボ
ルタンメトリピーク電流の１つのタイプは、測定される
特定の金属イオンに関する最大析出電流を表す制限電流
である。それ故、時間の関数であるボルタンメトリピー
ク電流の大きさおよび位置はメッキバス溶液内の金属イ
オンのタイプに依存して変化する。図２の例示的な応答
電流は、銅イオンを含んでいる例示的な酸性の銅バスに
ｄｃ電圧掃引を適用することによって生成された。応答
電流表示は、メッキバス溶液の金属イオン内容を示す独
特なスペクトルを表す。
これを通り、ポテンシオスタット電圧出力部21から線23
を介してストリップチャートレコーダ７の入力22に供給
される。ストリップチャートレコーダ７は、図２に示さ
れるような時間の関数として応答電流（ＤＣＶデータ）
を表示する。代りの表示あるいは測定手段も使用される
ことができる。金属イオン内容の正確な表示を提供する
１つの応答電流特性は、ボルタンメトリピーク電流であ
る。このピークは図２においてＰ１で示されている。ボ
ルタンメトリピーク電流の１つのタイプは、測定される
特定の金属イオンに関する最大析出電流を表す制限電流
である。それ故、時間の関数であるボルタンメトリピー
ク電流の大きさおよび位置はメッキバス溶液内の金属イ
オンのタイプに依存して変化する。図２の例示的な応答
電流は、銅イオンを含んでいる例示的な酸性の銅バスに
ｄｃ電圧掃引を適用することによって生成された。応答
電流表示は、メッキバス溶液の金属イオン内容を示す独
特なスペクトルを表す。
【００２０】図２に示されたような応答電流スペクトル
を生成するために使用される前処理および掃引信号パラ
メータを説明する。前処理信号は、検知電極10上に吸着
されている有機添加剤あるいはその他のメッキバス成分
を除去するように作用する。また、前処理信号は電極を
活性化させ、金属イオンのその後の付着のための準備を
する。測定の再現性は、測定の前の電極の適当な洗浄お
よび活性化によってかなり改良されている。前処理信号
は、約５乃至１５秒の期間に供給される約２乃至３ボル
トの陽極電位であることが好ましい。正確な電位および
持続時間はメッキバスの形式およびそれが含む成分に依
存して変わる。ある場合において、測定の前に２以上の
前処理信号を順番に適用することが好ましい。前処理信
号シーケンスの１例は３ボルトを１０秒間供給し、それ
に続いて１０秒間１．５ボルトが供給される。
を生成するために使用される前処理および掃引信号パラ
メータを説明する。前処理信号は、検知電極10上に吸着
されている有機添加剤あるいはその他のメッキバス成分
を除去するように作用する。また、前処理信号は電極を
活性化させ、金属イオンのその後の付着のための準備を
する。測定の再現性は、測定の前の電極の適当な洗浄お
よび活性化によってかなり改良されている。前処理信号
は、約５乃至１５秒の期間に供給される約２乃至３ボル
トの陽極電位であることが好ましい。正確な電位および
持続時間はメッキバスの形式およびそれが含む成分に依
存して変わる。ある場合において、測定の前に２以上の
前処理信号を順番に適用することが好ましい。前処理信
号シーケンスの１例は３ボルトを１０秒間供給し、それ
に続いて１０秒間１．５ボルトが供給される。
【００２１】通常、ボルタンメトリ掃引信号は、毎秒約
１０乃至１００ｍｖの掃引速度で約＋１．０ボルトから
−１．０ボルトの範囲で掃引される。正確なパラメータ
値はメッキバスのタイプに依存して変わるが、電圧掃引
の負側の限界は金属イオン最大付着電流が到達する程度
の値とすべきである。応答電流は、金属イオン内容を監
視するために使用されるボルタンメトリピーク電流を示
す。
１０乃至１００ｍｖの掃引速度で約＋１．０ボルトから
−１．０ボルトの範囲で掃引される。正確なパラメータ
値はメッキバスのタイプに依存して変わるが、電圧掃引
の負側の限界は金属イオン最大付着電流が到達する程度
の値とすべきである。応答電流は、金属イオン内容を監
視するために使用されるボルタンメトリピーク電流を示
す。
【００２２】上記された前処理および掃引信号パラメー
タは、所定のメッキバスの設定の適当な範囲を決定する
ために変化されるべきである。変化されるべき信号パラ
メータは前処理信号電位および持続時間、供給された前
処理信号の数、掃引信号電圧範囲および掃引速度を含
む。これらのパラメータは、図１の好ましいボルタンメ
トリシステムを使用して適当な範囲を決定するために独
立的に変化され、ニューヨーク州のLeaRonal of Freepo
rt社から入手できる例示的なLeaRonalＣＬＸ酸性の銅メ
ッキバスにおける銅イオン濃度を監視する。以下のパラ
メータ範囲が銅イオン内容測定に特に最適であるが、そ
の方法が特定の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すべきである。
タは、所定のメッキバスの設定の適当な範囲を決定する
ために変化されるべきである。変化されるべき信号パラ
メータは前処理信号電位および持続時間、供給された前
処理信号の数、掃引信号電圧範囲および掃引速度を含
む。これらのパラメータは、図１の好ましいボルタンメ
トリシステムを使用して適当な範囲を決定するために独
立的に変化され、ニューヨーク州のLeaRonal of Freepo
rt社から入手できる例示的なLeaRonalＣＬＸ酸性の銅メ
ッキバスにおける銅イオン濃度を監視する。以下のパラ
メータ範囲が銅イオン内容測定に特に最適であるが、そ
の方法が特定の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すべきである。
【００２３】酸性の銅メッキバスにおける銅イオンの測
定に最適と認められたパラメータは、以下の通りであ
る。約＋３．０ボルトの陽極電位を有している単一の前
処理信号は、約１０秒の期間供給される。線形傾斜ｄｃ
電圧信号は、検知電極に供給される。傾斜は毎秒約２０
ｍｖの掃引速度で約＋０．５ボルトから約−０．６ボル
トに掃引される。掃引信号に応じて生成された例示的な
電流波形は図２に示されている。ピークＰ１は約０．１
３ボルトであり、１ガロン当り約２．６オンス（１リッ
トル当り１９．５グラム）の銅イオン濃度に一致する。
定に最適と認められたパラメータは、以下の通りであ
る。約＋３．０ボルトの陽極電位を有している単一の前
処理信号は、約１０秒の期間供給される。線形傾斜ｄｃ
電圧信号は、検知電極に供給される。傾斜は毎秒約２０
ｍｖの掃引速度で約＋０．５ボルトから約−０．６ボル
トに掃引される。掃引信号に応じて生成された例示的な
電流波形は図２に示されている。ピークＰ１は約０．１
３ボルトであり、１ガロン当り約２．６オンス（１リッ
トル当り１９．５グラム）の銅イオン濃度に一致する。
【００２４】測定は、図３に示された較正曲線を生ずる
ために異なる銅イオン濃度の溶液によって繰返された。
曲線は、銅イオン濃度の関数としてボルタンメトリピー
ク電流の大きさにおける変化を示す。図３における点Ｐ
１は図２におけるピークＰ１と一致する。点Ｐ２は約
０．１１ボルトであり、１ガロン当り約２．２オンス
（１リットル当り１６．５グラム）まで銅イオン濃度へ
の減少の効果を示す。点Ｐ３は約０．１５ボルトであ
り、１ガロン当り約２．９３オンス（１リットル当り２
２グラム）への銅イオン内容の増加に一致する。応答信
号ボルタンメトリピーク電流が銅イオン内容の１次関数
であることは図３から認められる。さらに、１ガロン当
り約１．８乃至３．６オンス（１リットル当り１３．５
乃至２７グラム）の範囲にわたる測定（図示されていな
い）は、図３の線形較正曲線に一致している。また、測
定は、同じ液体の湿式化学的分析を使用して生成された
結果と一致している。
ために異なる銅イオン濃度の溶液によって繰返された。
曲線は、銅イオン濃度の関数としてボルタンメトリピー
ク電流の大きさにおける変化を示す。図３における点Ｐ
１は図２におけるピークＰ１と一致する。点Ｐ２は約
０．１１ボルトであり、１ガロン当り約２．２オンス
（１リットル当り１６．５グラム）まで銅イオン濃度へ
の減少の効果を示す。点Ｐ３は約０．１５ボルトであ
り、１ガロン当り約２．９３オンス（１リットル当り２
２グラム）への銅イオン内容の増加に一致する。応答信
号ボルタンメトリピーク電流が銅イオン内容の１次関数
であることは図３から認められる。さらに、１ガロン当
り約１．８乃至３．６オンス（１リットル当り１３．５
乃至２７グラム）の範囲にわたる測定（図示されていな
い）は、図３の線形較正曲線に一致している。また、測
定は、同じ液体の湿式化学的分析を使用して生成された
結果と一致している。
【００２５】図３に示された測定は、３個の異なった酸
性銅メッキバス溶液で行われている。銅イオン内容にお
ける相違に加えて、溶液は硫酸、塩素イオン、および有
機添加剤のようなその他の濃度の異なるメッキバスの成
分が含まれる。それ故、図３の線形曲線は、本発明の方
法がその他のメッキバス成分に不感であることを示す。
性銅メッキバス溶液で行われている。銅イオン内容にお
ける相違に加えて、溶液は硫酸、塩素イオン、および有
機添加剤のようなその他の濃度の異なるメッキバスの成
分が含まれる。それ故、図３の線形曲線は、本発明の方
法がその他のメッキバス成分に不感であることを示す。
【００２６】上記説明は線形ｄｃ電圧掃引に応じて生成
されたボルタンメトリピーク電流を監視することに関し
ているが、これは説明のためであってそれに限定される
ものではない。例えば、代りのボルタンメトリ測定信号
が使用され、応答電流のその他の信号特性が監視される
ことができる。この方法の多数のこのような代りとなる
実行が本発明の技術的範囲を逸脱することなしに行わ
れ、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである
ことは当業者によって理解されるであろう。
されたボルタンメトリピーク電流を監視することに関し
ているが、これは説明のためであってそれに限定される
ものではない。例えば、代りのボルタンメトリ測定信号
が使用され、応答電流のその他の信号特性が監視される
ことができる。この方法の多数のこのような代りとなる
実行が本発明の技術的範囲を逸脱することなしに行わ
れ、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである
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好ましい実施例の概略
図。
図。
【図２】本発明の方法を酸性の銅メッキバスに適用する
ことによって得られる例示的な応答信号を示す図。
ことによって得られる例示的な応答信号を示す図。
【図３】酸性の銅メッキバスにおける銅イオン濃度の関
数である応答信号ボルタンメトリピーク電流のグラフ。
数である応答信号ボルタンメトリピーク電流のグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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７、ベロ イト・アベニュー 1531 (72)発明者 ビランビー・エヌアールケー・レッデイ アメリカ合衆国、ニュージャージー州 07403、ブルーミングデール、ヒルサイ ド・ドライブ 70
Claims (10)
- 【請求項１】 メッキバス溶液内の金属イオンの濃度を
監視する方法において、 少なくとも１つの前処理信号をメッキバス溶液内に位置
される検知電極に供給し、前処理された検知電極を生成
し、 掃引信号を前記前処理された検知電極に供給し、前記金
属イオンの濃度に比例した大きさのボルタンメトリピー
ク電流を有している応答信号を生成し、 前記ボルタンメトリピーク電流の大きさを測定するステ
ップを具備している金属イオンの濃度の監視方法。 - 【請求項２】 ２つの前処理信号が前記掃引信号の供給
前に順次供給される請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ３つの前処理信号が前記掃引信号の供給
前に順次供給される請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記掃引信号が線形ｄｃ電圧掃引信号で
ある請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記メッキバスが酸性の銅メッキバスで
あり、前記金属イオンが銅イオンである請求項１記載の
方法。 - 【請求項６】 前記前処理信号が約３．０ボルトの陽極
電位である請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 前記掃引信号が約＋０．５ボルトから約
−０．６ボルトまで掃引される請求項５記載の方法。 - 【請求項８】 前記掃引信号が毎秒約２０ｍｖの掃引速
度である請求項５記載の方法。 - 【請求項９】 前記メッキバス溶液がメッキタンク内に
含まれ、前記方法がオンラインで実行される請求項１記
載の方法。 - 【請求項１０】 メッキバス溶液内の金属イオンの濃度
を監視する方法において、 電位および持続時間を有する少なくとも１つの前処理信
号を前記メッキバス溶液内に位置された検知電極に供給
し、前処理された検知電極を生成し、 電圧範囲および掃引速度を有する掃引信号を前記前処理
された検知電極に供給し、前記金属イオンの濃度に比例
した大きさのボルタンメトリピーク電流を有する応答信
号を生成し、 前記前処理信号の前記電位および前記持続時間と、前記
電圧範囲と、前記掃引信号の前記掃引速度とを含む各パ
ラメータの組合せにおいて変化させながら前記ボルタン
メトリピーク電流の大きさを測定し、前記パラメータを
のこりのものと組合わせて得られるときに金属イオンの
前記濃度の指示として前記ボルタンメトリピーク電流の
最高の正確さを与える前記各パラメータの特定値を決定
するステップを具備している金属イオンの濃度の監視方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US068030 | 1993-05-28 | ||
| US08/068,030 US5298131A (en) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Method of monitoring metal ion content in plating baths |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07146276A true JPH07146276A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=22079986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6116551A Pending JPH07146276A (ja) | 1993-05-28 | 1994-05-30 | メッキバスにおける金属イオン内容の監視方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5298131A (ja) |
| EP (1) | EP0626577B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07146276A (ja) |
| DE (1) | DE69412354T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5298131A (en) * | 1993-05-28 | 1994-03-29 | Hughes Aircraft Company | Method of monitoring metal ion content in plating baths |
| US6264806B1 (en) | 1999-10-07 | 2001-07-24 | Technic Inc. | Plating fluid replenishment system and method |
| US20030127334A1 (en) * | 2002-01-08 | 2003-07-10 | Applied Materials, Inc. | Method for determining a concentration of conductive species in an aqueous system |
| AU2003249280A1 (en) * | 2002-07-19 | 2004-02-09 | Technic, Inc. | Method and apparatus for real time monitoring of industrial electrolytes |
| US7641784B2 (en) * | 2003-01-30 | 2010-01-05 | Tanita Corporation | Method for measuring by means of chemical sensor, and chemical sensor type measuring apparatus |
| US20050236280A1 (en) * | 2004-04-27 | 2005-10-27 | Jianwen Han | Methods for analyzing inorganic components of an electrolytic solution, and /or cleaning an electrochemical analytical cell |
| KR102020572B1 (ko) | 2012-10-23 | 2019-09-10 | 모세 레이크 인더스트리즈, 인코포레이티드 | 도금욕 계측의 개선 |
| CN110699725A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-01-17 | 上海江南轧辊有限公司 | 一种液中放电沉积系统及其使用方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH659327A5 (en) * | 1982-11-23 | 1987-01-15 | Inst Elektrokhimii Akademii Na | Method and apparatus for determining the organic carbon content of water or of an aqueous solution |
| FI70648C (fi) * | 1983-12-29 | 1986-09-24 | Outokumpu Oy | Voltametriskt maetningsfoerfarande och anordning foer dess tillaempning |
| 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 |
| US5298131A (en) * | 1993-05-28 | 1994-03-29 | Hughes Aircraft Company | Method of monitoring metal ion content in plating baths |
-
1993
- 1993-05-28 US US08/068,030 patent/US5298131A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-05-25 DE DE69412354T patent/DE69412354T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-25 EP EP94108101A patent/EP0626577B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-30 JP JP6116551A patent/JPH07146276A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69412354D1 (de) | 1998-09-17 |
| EP0626577B1 (en) | 1998-08-12 |
| DE69412354T2 (de) | 1999-01-28 |
| US5298131A (en) | 1994-03-29 |
| EP0626577A1 (en) | 1994-11-30 |
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