(57)【要約】      （修正有）【課題】めっき液に直接的に変化を与えることなく、リアルタイムで活性度を測定することができるめっき液の活性度測定装置及び方法を提供する。【解決手段】めっき液１２０の活性度測定装置１００は、めっき対象体のめっきのためのめっき液を収容するめっき浴１１０;前記めっき液に含浸されて本体にめっきが行なわれて、印加された信号電圧によって前記めっき液及び前記本体の表面に流れる電流を測定する第1電極１３０;前記めっき液に含浸されて前記第1電極から電流を流入したり前記第1電極に電流を流出する第2電極１４０;前記第1電極に印加される前記信号電圧を一定に維持するように制御する第3電極１５０;前記第1電極で測定された電流からインピーダンス値を測定するインピーダンス測定部１６０;及び前記測定されたインピーダンス値の変化を時間によって表示する処理部１７０;を含むことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき対象体のめっきのためのめっき液を収容するめっき浴;
前記めっき液に含浸されて本体にめっきが行われて、印加された信号電圧によって前記めっき液及び前記本体の表面に流れる電流を測定する第1電極;
前記めっき液に含浸されて、前記第1電極から電流を流入し、そして、前記第1電極に電流を流出する第2電極;
前記第1電極に印加される前記信号電圧を一定に維持するように制御する第3電極;
前記第1電極で測定された電流からインピーダンス値を測定するインピーダンス測定部;及び、
前記測定されたインピーダンス値の時間による変化を表示する処理部;
を含むめっき液の活性度測定装置。
【請求項２】
前記処理部は前記測定されたインピーダンス値から活性度に変換する変換部を含む請求項１に記載のめっき液の活性度測定装置。
【請求項３】
前記めっき液の活性度は、前記測定されたインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間での、前記測定されたインピーダンス値の変化率で判断される請求項２に記載のめっき液の活性度測定装置。
【請求項４】
前記めっき液の活性度は、前記第1電極のめっき開始時間から前記測定されたインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間までの範囲での、前記測定されたインピーダンス値の変化率で判断される請求項２または３に記載のめっき液の活性度測定装置。
【請求項５】
前記第1電極はロッドの形態または平板の形態を有する請求項１から４のうちいずれか１つに記載のめっき液の活性度測定装置。
【請求項６】
前記第1電極の表面の一定面積を露出して前記第1電極を被覆する絶縁体をさらに含む請求項１から５のうちいずれか１つに記載のめっき液の活性度測定装置。
【請求項７】
前記第1電極の振動のための振動部材をさらに含む請求項１から６のうちいずれか１つに記載のめっき液の活性度測定装置。
【請求項８】
前記第1電極は前記めっき浴の底面に対して一定角度を有するように含浸される請求項１から７のうちいずれか１つに記載のめっき液の活性度測定装置。
【請求項９】
前記第1電極は前記めっき対象体と同一の材質からなる請求項１から８のうちいずれか１つに記載のめっき液の活性度測定装置。
【請求項１０】
前記第1電極は前記めっき対象体と異なる材質からなる請求項１から９のうちいずれか１つに記載のめっき液の活性度測定装置。
【請求項１１】
前記処理部は前記第1電極と前記めっき対象体の材質の差異によるインピーダンス値の変化を補正するための補正部をさらに含む請求項１０に記載のめっき液の活性度測定装置。
【請求項１２】
めっき液及びめっき液に含浸された電極の本体の表面で時間に応じたインピーダンス値を測定する段階;及び
前記測定されたインピーダンス値の変化率を介して前記めっき液の活性度に変換する段階;
を含むめっき液の活性度測定方法。
【請求項１３】
前記めっき液の活性度は、前記測定されたインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間での、前記測定されたインピーダンス値の変化率で判断される請求項１２に記載のめっき液の活性度測定方法。
【請求項１４】
前記めっき液の活性度は、前記電極のめっき開始時間から前記測定されたインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間までの範囲での、前記測定されたインピーダンス値の変化率で判断される請求項１２または１３に記載のめっき液の活性度測定方法。
【請求項１５】
前記インピーダンス値を測定する段階で前記電極に振動を印加する請求項１２から１４のうちいずれか１つに記載のめっき液の活性度測定方法。
【請求項１６】
前記電極は前記めっき液でめっきされるめっき対象体と同一の材質からなる請求項１２から１５のうちいずれか１つに記載のめっき液の活性度測定方法。
【請求項１７】
前記電極は前記めっき液でめっきされるめっき対象体と異なる材質からなる請求項１２から１６のうちいずれか１つに記載のめっき液の活性度測定方法。
【請求項１８】
前記インピーダンス値を測定する段階の後に前記めっき対象体と前記電極の材質の差異によって発生するインピーダンス値を補正する段階をさらに含む請求項１７に記載のめっき液の活性度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はめっき液の活性度測定装置に関し、インピーダンス値の時間による変化を算出してめっき液の活性度を測定するめっき液の活性度測定装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
めっき液が初期に製造されたものの場合やめっき液がめっき浴に長時間待機状態にある場合、製品にめっきされる精度が低くなり製品の不良を引き起こす虞がある。
【０００３】
これを改善するため、適切なめっき状態を維持するためにめっき浴に一定量のダミーめっき液を流すダミー作業が行われている。この際、適切なダミー作業の回数を決めるために、または製品にめっきされる精度をリアルタイムで把握するために、めっき液の活性度を測定していた。
【０００４】
従来のめっき液の活性度測定方法は、めっき前後の重量を測定して間接的にめっきの厚さを推定する重量測定法や測定器機を用いためっきの厚さ測定法を用いることができる。しかし、このような方法ではめっき液の活性度をリアルタイムで測定することができず、測定時間の間の変化を観察することができないだけではなく、作業者がめっきされた試片を直接採取しなければならないという問題点があった。
【０００５】
活性度の他の測定方法は、循環電圧電流法のような電気的な方法を用いることができる。しかし、このような方法は電極に強制的に電位をかけて成分の変化を測定するので、直接的にめっき液の活性度と連関されないだけでなく、電位によってめっき液に意図しない変化を与える可能性があるという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明はめっき液の活性度測定装置及び方法で発生される問題点を解決するために導き出されたものであり、具体的には、めっき液に直接的に変化を与えることなくリアルタイムで活性度を測定することができるめっき液の活性度測定装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的はめっき液の活性度測定装置を提供することである。前記めっき液の活性度測定装置は、めっき対象体のめっきのためのめっき液を収容するめっき浴;前記めっき液に含浸されて本体にめっきが行われて、印加された信号電圧によって前記めっき液及び前記本体の表面に流れる電流を測定する第1電極;前記めっき液に含浸されて、前記第1電極から電流を流入し、そして、前記第1電極に電流を流出する第2電極;前記第1電極に印加される前記信号電圧を一定に維持するように制御する第3電極;前記第1電極で測定された電流からインピーダンス値を測定するインピーダンス測定部;及び、前記測定されたインピーダンス値の時間による変化を表示する処理部;を含むことができる。
【０００８】
ここで、前記処理部は前記測定されたインピーダンス値から活性度に変換する変換部を含むことができる。
また、前記めっき液の活性度は、前記測定されたインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間での、前記測定されたインピーダンス値の変化率で判断されることができる。
【０００９】
また、前記めっき液の活性度は、前記第1電極のめっき開始時間から前記測定されたインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間までの範囲での、前記測定されたインピーダンス値の変化率で判断されることができる。
また、前記第1電極はロッドの形態または平板の形態を有することができる。
【００１０】
また、前記第1電極の表面の一定面積を露出して前記第1電極を被覆する絶縁体をさらに含むことができる。
また、前記第1電極の振動のための振動部材をさらに含むことができる。
また、前記第1電極は前記めっき浴の底面に対して一定角度を有するように含浸されることができる。
【００１１】
また、前記第1電極は前記めっき対象体と同一の材質からなることができる。
また、前記第1電極は前記めっき対象体と異なる材質からなることができる。
また、前記処理部は前記第1電極と前記めっき対象体との材質の差異によるインピーダンス値の変化を補正するための補正部をさらに含むことができる。
【００１２】
本発明の他の目的は、めっき液の活性度測定方法を提供することである。前記めっき液の活性度測定方法は、めっき液及びめっき液に含浸された電極の本体の表面で時間に応じたインピーダンス値を測定する段階;及び前記測定されたインピーダンス値の変化率を介して前記めっき液の活性度に変換する段階;を含むことができる。
【００１３】
ここで、前記めっき液の活性度は前記測定されたインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間での、前記測定されたインピーダンス値の変化率で判断されることができる。
また、前記めっき液の活性度は前記電極のめっき開始時間から前記測定されたインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間までの範囲で前記測定されたインピーダンス値の変化率で判断されることができる。
【００１４】
また、前記インピーダンス値を測定する段階で前記電極に振動を印加することができる。
また、前記電極は前記めっき液でめっきされるめっき対象体と同一の材質からなることができる。
【００１５】
また、前記電極は前記めっき液でめっきされるめっき対象体と異なる材質からなることができる。
また、前記インピーダンス値を測定する段階の後に前記めっき対象体と前記電極の材質の差異によって発生するインピーダンス値を補正する段階をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のめっき液の活性度測定方法は、時間に応じたインピーダンス値の変化率を測定することによりめっき液の活性度を判断することができて、めっき液の組成に直接的に影響を及ぼさないだけではなく、リアルタイムでめっき液の活性度を測定することができる。
【００１７】
また、めっき液の活性度を測定するために、別途に測定用基板を製作する必要がないだけではなく、補正を介してめっき液の活性度を把握することができて、測定用基板の材質に対する選択の自由度が高い。
また、別途に基板を採取する必要がなく容易に活性度を測定できるだけでなく、測定時間を縮めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図1は本発明の第1実施形態によるめっき液の活性度測定装置を示す概略図である。
【図２ａ】図２ａは本発明の第1実施形態によるめっき液の活性度測定装置に採用されることができる第1電極の斜視図である。
【図２ｂ】図２ｂは本発明の第1実施形態によるめっき液の活性度測定装置に採用されることができる第1電極の斜視図である。
【図２ｃ】図２ｃは本発明の第1実施形態によるめっき液の活性度測定装置に採用されることができる第1電極の斜視図である。
【図３】図３は本発明の第2実施形態によるめっき液の活性度測定装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態をめっき液の活性度測定装置の図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する実施形態は当業者に本発明の思想を充分に伝達するための例として提供されたものである。したがって、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではなく、他の形態で具体化されることもできる。なお、図面においては、装置の大きさ及び厚さなどは便宜のために誇張されて表現されることもできる。明細書の全体における同一の参照番号は同一の構成要素を示す。
【００２０】
図1は本発明の第1実施形態によるめっき液の活性度測定装置を示す概略図である。
図２ａ乃至図２ｃは本発明の第1実施形態によるめっき液の活性度測定装置に採用されることができる第１電極の斜視図である。
【００２１】
図1、図２ａ乃至図２ｃを参照すると、本発明の第1実施形態によるめっき液の活性度測定装置100はめっき浴110を含むことができる。めっき浴110はめっきされる金属イオンを含んだめっき液120を収容する。ここで、めっき液120は無電解めっき液であることができる。ここで、めっき液120にめっき対象体を含浸することによって、めっき対象体にめっきが行われることができる。
【００２２】
また、めっき液の活性度測定装置100はめっき浴110のめっき液に互いに離隔されて含浸されている第1電極130、第2電極140及び第3電極150を含むことができる。
ここで、第1電極130は信号電圧によってめっき液120及び第1電極130の本体に流れる電流を測定することができる。この際、第1電極130の本体にめっきが行われる。
【００２３】
第1電極130はめっき浴110の底面に対して一定角度を有してめっき液120に含浸されることができる。例えば、第1電極130はめっき浴110の底面に対して垂直に含浸されることができる。これは、めっき過程で発生される水素気泡が第1電極130の表面に吸着されることを減らすためである。ここで、水素気泡は第1電極130で行われるめっき工程に影響を及ぼすようになり、めっき液120の活性度測定に誤りを起こす可能性がある。
【００２４】
第1電極130は様々な形態を有することができる。例えば、図２ａに示すように、第1電極131はロッドの形態を有することができる。または、図２ｂに示すように第1電極132は平板の形態を有することができる。ここで、平板の形態の第1電極132は銅からなることができる。または、平板の形態の第1電極132は基板及び基板の表面にめっきされた銅からなることができる。しかし、本発明の実施形態で第1電極130の形態を限定するものではない。
【００２５】
これに加えて、図２ｃに示すように、第1電極133は本体133aの表面の一定面積を露出する第1開口133cを有し、本体を被覆する絶縁体133bをさらに含むことができる。この際、めっきは第1開口133cによって露出された第1電極133の本体133aの表面で行われることができる。これにより、第1電極133は絶縁体133bの第1開口133cの面積を調節することによって、実際にめっきされるめっき対象体と同一のめっき面積を有するように調節することができる。
これに加えて、絶縁体133bは信号線W1と接触するために第1電極133の本体133aの一部が露出された第2開口133dをさらに含むことができる。
【００２６】
再び、図1を参照すると、第1電極130はめっき対象体と同一の材質からなることができる。これに加えて、第1電極130はめっき液120の活性度をさらに正確に測定するために、めっき対象体と同一の材質からなることができるだけではなく、同一の形態を有することもできる。
しかし、本発明の実施形態でこれを限定するものではなく、第1電極130はめっき対象体と異なる材質、例えばニッケル、銅、金、白金、銀、黒鉛、ガラス及びセラミックスなどを利用することができる。
【００２７】
第2電極140は、めっき液120に含浸されて、印加された電位によって、第1電極130から電流を流入し、そして、第1電極130に電流を流出する役割をすることができる。
第3電極150は第1電極130に印加された信号電圧を一定に維持する役割をすることができる。すなわち、第3電極150は第1電極130に信号電圧が正確に印加されたかをチェック及び制御する役割をすることができる。
【００２８】
また、めっき液の活性度測定装置100は、第1電極130、第2電極140及び第3電極150と電気的に連結されて信号電圧を印加し、印加された信号電圧と第1電極で測定された電流からインピーダンス値を測定するインピーダンス測定部160を含むことができる。
【００２９】
ここで、第1電極130、第2電極140及び第3電極150とインピーダンス測定部160は、信号線W1、W2、W3によって互いに電気的に連結されることができる。
また、めっき液の活性度測定装置100は、インピーダンス測定部160から測定されたインピーダンス値を表示する処理部170を含むことができる。ここで、処理部170は、測定されたインピーダンス値をめっき液の活性度に変換する変換部をさらに含むことができる。この際、処理部はめっき液の活性度情報を作業者に表示することもできる。また、処理部170を介して作業者はめっき液の活性度測定装置100を容易に操作することもできる。この際、めっき液の活性度は、測定されたインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間での変化率で判断することができる。または、めっき液の活性度は、測定されたインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間に対する測定されたインピーダンス値の変化率で判断することができる。
【００３０】
これに加えて、処理部170は第1電極130とめっき対象体の材質の差異によるインピーダンス値の変化を補正するための補正部をさらに含むことができる。
【００３１】
以下、図３を参照して本発明の第2実施形態によるめっき液の活性度測定装置に関して説明する。本発明の第２実施形態において、振動部材を除いては上述した本発明の第1実施形態と同一の技術的構成を有する。従って、第２実施形態において第1実施形態との重複説明は省略し、同一の技術的構成には同一の参照番号を付する。
【００３２】
図３は本発明の第2実施形態によるめっき液の活性度測定装置を示す概略図である。
図３を参照すると、本発明の第2実施形態によるめっき液の活性度測定装置100はめっき浴110、第1電極130、第2電極140、第3電極150、インピーダンス測定部160及び処理部170を含むことができる。
【００３３】
ここで、めっき液の活性度測定装置100は、第1電極130及びめっき浴110に収容されためっき液120で時間によるインピーダンス値を測定することによってめっき液120の活性度を把握することができる。
【００３４】
これに加えて、めっき液の活性度測定装置100は、第1電極130に振動を印加するための振動部材180をさらに含むことができる。ここで、振動部材180は第1電極130の表面にめっき過程で発生される水素気泡が吸着することを防止する役割をすることができる。
これによって、水素気泡の吸着によってめっき液の活性度測定に誤りを起こすことを防止することができ、めっき液の活性度に対する正確度を高めることができる。
【００３５】
以下、本発明の第3実施形態によるめっき液の活性度測定方法に関して具体的に説明する。ここで、めっき液の活性度測定方法は上述した図1乃至図3を参照して説明する。
【００３６】
めっき液120の活性度を測定するために、まず第1電極130、第2電極140及び第3電極150をめっき液120に含浸する。ここで、第1電極130はめっき対象体と同一の材質からなることができる。これに加えて、第1電極130はめっき対象体と同一の形態を有することができる。また、第1電極130はめっき対象体と同一の前処理工程を行った後、めっき液の活性度測定に用いられることができる。例えば、無電解銅めっきである場合、第1電極130は基板の表面にめっきされた銅を含んで、銅表面に触媒としてパラジウムイオンが吸着されていることができる。しかし、本発明の実施形態で、めっきの材質は限定されるものではなく、例えば無電解金めっき及び無電解ニッケルめっきであることもできる。
【００３７】
第1電極130が含浸される瞬間から第1電極130の本体の表面でめっきが進行されることができる。この際、第1電極130の周辺のめっき溶液で濃度変化が行われることができる。例えば、無電解銅めっきである場合、めっきが進行されながら第1電極130の周辺のめっき液で銅イオンがますます減少され、水素イオン等が発生するようになることができる。また、第1電極130の周辺の溶液の還元剤も銅イオンを還元させることができる。
【００３８】
めっき溶液の濃度変化は第1電極130の表面と第1電極130の周辺のめっき溶液のインピーダンス値を変化させることができる。ここで、インピーダンス値の変化はめっき工程の進行時間の経過によってますます減少するようになる。この際、第1電極130の表面にめっきが一定にめっきされ始めるとインピーダンス値の変化は平衡に到逹することができる。これにより、めっき液の活性度は平衡に到逹する時間で判断することができる。または、めっき液の活性度は、測定されたインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間の範囲で測定されたインピーダンス値の変化率、すなわち時間当りのインピーダンス値の変化で判断することができる。
【００３９】
ここで、めっき液の活性度を測定するために、まず印加された信号電圧による第1電極130の表面に流れる電流を測定する。その後、インピーダンス測定部160は、測定された電流と印加された信号電圧によってインピーダンス値を測定することができる。
【００４０】
処理部170は時間に応じて測定されたインピーダンス値を表示することができて、作業者は時間によるインピーダンス値の変化をモニターすることができる。この際、処理部170は測定されたインピーダンス値を活性度に変換して表示することもできる。
【００４１】
ここで、めっき液の活性度はインピーダンス値の変化率が一定になる平衡時間で判断されることができる。または、めっき液の活性度は一定時間の範囲内、すなわちめっき開始時間から平衡時間までのインピーダンス値の変化率で判断されることができる。
【００４２】
その後、処理部170でめっき液の活性度と間接的な重量測定法や直接的な分析器機を介して測定されためっきの厚さの値を比較及び補正することにより、めっき液の活性度によるめっきの厚さをテーブル化して貯蔵することができる。
【００４３】
その後、めっき液の活性度を測定した後貯蔵されたテーブルを用いることにより、めっきの精度、めっきの厚さ及びめっきの所要時間等を予測することができて、めっき工程のセッティング調節に用いることができる。
【００４４】
この際、第1電極がめっき対象体と相異なる場合、予備実験を介して第1電極の材質や形態の差異によるインピーダンス値の誤差率に対するデータを構築する。その後、構築されたデータを介して、測定されたインピーダンス値を補正して、めっき液の活性度測定に用いることができる。
【００４５】
また、インピーダンス値を測定する過程で第1電極130の表面に水素気泡が吸着されることを防止するため、第1電極130に振動を印加することができる。
これによって、本発明の実施形態のように、めっき液の活性度はインピーダンス値の時間による変化率を測定することによって判断されることができて、めっき液の組成に直接的に影響を及ぼすことなく、リアルタイムでめっき液の活性度を測定することができる。
【００４６】
また、めっき液の活性度を測定するために、別途に測定用基板を製作する必要がないだけではなく、測定用基板の材質に対する選択自由度を高めることができる。
また、別途に基板を採取する必要がなく、容易に活性度を測定することができるだけではなく、測定時間を縮めることができる。
【符号の説明】
【００４７】
100  めっき液活性度測定装置
110  めっき浴
120  めっき液
130  第1電極
140  第2電極
150  第3電極
160  インピーダンス測定部
170  処理部
180  振動部材
【図１】
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【図２ａ】
2011214131.tif 000004
【図２ｂ】
2011214131.tif 000005
【図２ｃ】
2011214131.tif 000006
【図３】
2011214131.tif 000007