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EP 0 045 970 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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16.01.1985 Patentblatt 1985/03 |
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Anmeldetag: 11.08.1981 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)4: C25D 21/12 |
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Verfahren zur Bestimmung der Stromausbeute bei galvanischen Bädern
Process for measuring the current efficiency of electroplating baths
Procédé pour mesurer le rendement de courant des bains d'électrodéposition
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Benannte Vertragsstaaten: |
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BE FR GB IT LU NL SE |
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Priorität: |
13.08.1980 DE 3030664
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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17.02.1982 Patentblatt 1982/07 |
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Anmelder: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Vangaever, Frank, Dr.
B-8200 Brugge (BE)
- Vanhumbeeck, Jacky, Dr.
B-8200 Brugge (BE)
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Entgegenhaltungen: :
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung der Stromausbeute und
ggf. zur Ermittlung der Streuung bei galvanischen Bädern, gemäss dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
[0002] Bei der Metallabscheidung führen Schwankungen in der Stromausbeute zu Schwankungen
in der Schichtdicke, vor allem, wenn beim Abscheidungsprozess lediglich nach Stromdichte
und Expositionszeit (Amperestundenzahl) gearbeitet wird. Die Stromausbeute ist nicht
nur vom Gehalt der Badkomponenten sondern auch von einer ganzen Reihe von Einflussgrössen
abhängig, die nicht mit den üblichen analytischen Verfahren erfassbar sind. Daher
sind reine Amperestundenzahlen und die übliche analytische Überwachung des Bades keine
ausreichenden Kriterien für die Konstanthaltung der Schichtdicke. Für die Konstanthaltung
einer bestimmten Schichtdicke ist vielmehr das Produktη massgebend, wobei i den Strom
(bzw. die Stromdichte), t die Expositionszeit und
1] die Stromausbeute bedeuten.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der Stromausbeute
bei einem galvanischen Bad zu schaffen. Insbesondere die automatische Bestimmung der
Stromausbeute in Verbindung mit einer entsprechenden Regelung ermöglicht das Einhalten
von konstanten Schichtdicken, insbesondere bei galvanischen Durchlaufanlagen.
[0004] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
dass die auf der rotierenden Scheibenelektrode abgeschiedene Schicht mit Hilfe einer
geeigneten Elektrolytlösung unter Umpolung der Gleichspannung bei konstantem Strom
i
a und in einer zu ermittelnden Zeit t
a anodisch abgetragen wird und dass die Stromausbeute r
lk nach der Formel

berechnet wird, worin η
a die Stromausbeute des anodischen Abtragens bedeutet.
[0005] Vorzugsweise wird die Zeit zum anodischen Abtragen des abgeschiedenen Metalls aus
der Potential-Zeit-Kurve ermittelt. Hierbei wird zur Aufnahme der Potential-Zeit-Kurve
das Potential zwischen rotierender Scheibenelektrode und einer Bezugselektrode erfasst,
welche eine konstante Spannung aufweist.
[0006] Zur Ermittlung der Streuung wird die Zeit zum anodischen Abtragen durch mindestens
zwei Messungen mit verschiedenen Abständen zwischen der rotierenden Scheibenelektrode
und der Gegenelektrode ermittelt.
[0007] Vorzugsweise erfolgt die Steuerung sämtlicher für die automatische Durchführung des
Verfahrens erforderlichen Bauteile und/oder die Messwertverarbeitung von einer Prozesssteuerschaltung.
[0008] Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutert. Die Zeichnung
zeigt eine Anordnung zum automatischen Messen der Stromausbeute im Prinzip.
[0009] Mit I ist ein Prozessteil bezeichnet, der ein galvanisches Bad 1 als wesentlichsten
Teil enthält, in welchem sich der Prozesselektrolyt befindet. Es ist angenommen, dass
es sich bei dem galvanischen Bad um eine galvanische Durchlaufanlage handelt. Durch
die mit 3 und 4 bezeichneten Kästchen soll angedeutet werden, dass zur Erzielung einer
bestimmten Schichtdicke eine definierte Stromdichte (bzw. Strom) und eine bestimmte
Bandgeschwindigkeit vorgebbar sind, wie durch einen gestrichelten Pfeil 5 angedeutet
ist. Derartige Anlagen sind an sich bekannt und bilden nicht Gegenstand dieser Erfindung.
[0010] Mit II ist ein Messteil zur Erfassung der für die Bestimmung der Stromausbeute massgebenden
Grössen bezeichnet. Er enthält eine thermostatisierte Messzelle 6, der mit Hilfe einer
Dosierspritze 7 über ein Ventil 8 und eine Leitung 9 eine definierte Menge Elektrolytlösung
aus dem galvanischen Bad 1 zuführbar ist.
[0011] Die Messzelle 7 weist als Arbeitselektrode eine rotierende Scheibenelektrode 10,
eine dieser gegenüberstehende Gegenelektrode 11 und eine Bezugselektrode 12 auf. Die
Scheibenelektrode 10 trägt am unteren Ende eine Metallscheibe 13, die der Gegenelektrode
11 gegenübersteht. Die Bezugselektrode 12 ist herkömmlicher Art und kann beispielsweise
eine Kalomel-, Ag- oder AgCL-Elektrode sein. Die Gegenelektrode 11 kann beispielsweise
ein platiniertes Titanblech sein, bzw. sie ist dem jeweiligen Messproblem angepasst,
wie auch die Metallscheibe 13 der Scheibenelektrode 10. Mit 14 ist der elektromotorische
Antrieb der rotierenden Scheibenelektrode 10 bezeichnet, der über Leitungen 15 und
16 mit einem Elektronikteil III in Verbindung steht, wie weiter unten noch näher beschrieben
wird.
[0012] Am unteren Ende der Messzelle 6 befindet sich ein vorzugsweise automatisch betätigbarer
Dreiwegehahn 17, an dem eine Rohrleitung 18 angeschlossen ist, die beispielsweise
zu einem Abfallbehälter führt. Ein weiterer Ausgang des Dreiwegehahns 18 ist über
eine Rohrleitung 19 mit dem galvanischen Bad 1 verbunden, damit die in der Messzelle
6 befindliche Badprobe in das galvanische Bad 1 zurückgeführt werden kann, was insbesondere
bei Verwendung eines Edelmetall-Elektrolyten von Bedeutung ist.
[0013] Mit 20 ist ein Elektrolytbehälter bezeichnet, in dem sich eine geeignete Elektrolytlösung
befindet, die mit Hilfe einer Dosierspritze 21 über eine Rohrleitung 22 ebenfalls
der Messzelle 6 zugeführt werden kann. Ferner kann über eine Rohrleitung 23 und Ventil
24 der Messzelle 6 Wasser oder eine andere Flüssigkeit zum Spülen und Reinigen zugeführt
werden.
[0014] Der Elektronikteil III enthält einen Steuerungsteil 25, für die rotierende Scheibenelektrode
10, dessen Ausgang Ant mit dem gleich bezeichneten Anschluss der Leitung 15 in Verbindung
steht. Über den Steuerungsteil 25 kann die Drehgeschwindigkeit der Scheibenelektrode
10 vorgegeben werden. Mit 26 ist ein Potentiograph bezeichnet, der zur Aufnahme der
Potential-Zeit-Kurve dient. Die mit AE und BE bezeichneten Ausgänge des Potentiographen
26 sind mit den entsprechend bezeichneten Anschlüssen AE und BE der Arbeitselektrode
10 bzw. der Bezugselektrode 12 verbunden.
[0015] Die Scheibenelektrode 10 und die Gegenelektrode 11 liegen in einem Stromkreis, der
von einer Stromquelle 27 mit konstantem Strom versorgt werden kann. Die Ausgänge AE
und GE der Stromquelle 27 sind mit den entsprechend bezeichneten Anschlüssen der Scheibenelektrode
10 bzw. dfer Gegenelektrode 11 verbunden.
[0016] Schliesslich enthält der Elektronikteil 111 noch eine Prozesssteuerschaltung 28 mit
einem Mikroprozessor 29 sowie einem Bedienfeld 30. Ferner ist die ganze Anlage mit
einer Regelung 31 ausgestattet. So kann beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit
der Scheibenelektrode 10 der gewünschten Stromdichte, d.h. dem zur untersuchenden
Elektrolyten von dem Mikroprozessor 29 eingestellt und gesteuert werden. Ferner kann
der ganze Ablauf des Messvorgangs und die Regelung der Stromdichte und der Bandgeschwindigkeit
des galvanischen Bades von dem selben Mikroprozessor 29 gesteuert sein.
[0017] Der Messzyklus besteht aus folgenden Schritten: Mit Hilfe der Dosierspritze 7 wird
eine definierte Menge Elektrolytlösung dem galvanischen Bad 1 entnommen und diese
Badprobe in die thermostatisierte Messzelle 6 eingebracht. Hierbei wird die Temperatur
in der Messzelle beim Abscheiden gleich der Temperatur in dem galvanischen Bad 1 gehalten.
[0018] Mit einem konstanten Strom i
k (bzw. Stromdichte j
k), der möglichst genau der Stromdichte in dem galvanischen Bad 1 entspricht, wird
während einer vorgegebenen Zeit t
k Metall abgeschieden. Das Produkt i
k x t
k entspricht der zugeführten Elektrizitätsmenge (Amperestundenzahl). In der Praxis
wird jedoch nur ein Teil η
k von dieser gesamten Elektrizitätsmenge für die eigentliche Metallabscheidung verbraucht;
daher ist die Grösse η
k die für den vorliegenden Prozess gesuchte Stromausbeute.
[0019] Die Aussagekraft der automatischen Bestimmung der Stromausbeute in der Messzelle
6 wird desto grösser sein je genauer der Prozessablauf im galvanischen Bad 1 in der
Messzelle 6 simuliert wird.
[0020] Um grosse Stromdichten in der Messzelle verwenden zu können, wie sie z.B. in Durchlaufanlagen
üblich sind, wird zur Steigerung und Konstanthaltung des Stofftransportes die rotierende
Arbeitselektrode 10 eingesetzt. Die Einstellung der entsprechenden Drehgeschwindigkeit
der Scheibenelektrode und der Stromdichte i
k werden von dem Mikroprozessor 29 gesteuert. Sobald die eingestellte Elektrolyse-Zeit
t
k erreicht ist, wird der Strom abgeschaltet und die Badprobe aus der Messzelle 6 über
den Dreiwegehahn 17 und Leitung 19 wieder dem galvansichen Bad 1 zugeführt. Anschliessend
wird von der Prozesssteuerung 28 über Ventil 24 die Messzelle 6 mit Wasser gespült
und dieses über Leitung 18 abgeleitet.
[0021] Danach wird mit Hilfe der Dosierspritze 21 eine definierte Menge Elektrolytlösung
aus dem Elektrolytbehälter 22 in die Messzelle 6 eingebracht. Diese Elektrolytlösung
wird dem Metallniederschlag angepasst; sie soll jedoch eine konstante, möglichst 100%ige
Stromausbeute beim Abtragen des auf der Metallscheibe 13 der Scheibenelektrode 10
abgeschiedenen Metalls ermöglichen. Die Potentiale an der Scheibenelektrode 10 und
an der Gegenelektrode 11 werden umgepolt, wobei mit Hilfe des Mikroprozessors 29 der
anodische Strom i
a und die zum Abtragen optimale Rotationsgeschwindigkeit der Scheibenelektrode 10 eingestellt
werden. Während des anodischen Abtragens wird die Temperatur ebenfalls konstant gehalten.
Sie kann aus verfahrenstechnischen Gründen niedriger gehalten werden, um z.B. Dampfbildung
zu vermeiden.
[0022] Zur Aufnahme der Potential-Zeit-Kurve werden die Potential-Zeitdaten laufend im Mikroprozessor
29 eingespeichert und daraus der Endpunkt ermittelt. Mit Hilfe des Potentiographen
26 kann der Potentialverlauf zwischen Scheibenelektrode 10 und Bezugselektrode 12
während der Abtragung aufgenommen werden. Der Endpunkt der Metallabtragung ergibt
die Zeit t
a und wird in der Potential-Zeit-Kurve durch eine starke Potentialänderung angezeigt.
Nach Bestimmung des Endpunktes wird veranlasst, dass die Stromzufuhr zu den Elektroden
abgeschaltet wird; danach wird die Messzelle entleert und gespült und für eine neue
Messung vorbereitet.
[0023] Unter Umständen muss die Scheibenelektrode von restlichen Abscheidungen gereinigt
werden. Hierzu wird eine entsprechende andere Flüssigkeit verwendet.
[0024] Die zum Abtragen benötigte Elektrizitätsmenge ist gleich i
a × t
a × η
a, wobei η
a die anodische Stromausbeute ist. Durch geeignete Wahl der Elektrolytlösung kann die
anodische Stromausbeute η
a = 1 gehalten werden. Die Stromausbeute kann nun mit Hilfe des Mikroprozessors 29
auf folgende Weise berechnet werden:

[0025] Dieser Wert kann zusammen mit der eingestellten Stromdichte und Rotationsgeschwindigkeit
protokolliert werden. Vorzugsweise wird die Stromdichte im galvanischen Bad und/oder
die Expositionszeit in Abhängigkeit von der Stromausbeute (r
lk) geregelt.
[0026] Die Auswertung der Potential-Zeit-Kurve zur Bestimmung von t
a kann in an sich bekannter Weise vorgenommen werden, beispielsweise durch den Schnittpunkt
von Geraden durch lineare Abschnitte der Kurve oder einen Wendepunkt bei S-förmigem
Kurvenverlauf.
[0027] Mit dem erfindungsgemässen Verfahren kann auch die Streuung eines Elektrolyten bestimmt
werden. Unter der Streuung versteht man die an einem zu galvanisierenden Teil auftretende
schwankende Schichtdicke, wenn die Entfernung zwischen der Oberfläche des Teiles und
der Anode nicht gleich ist. Zur Ermittlung der Streuung sind gemäss einem weiteren
Merkmal mindestens zwei Messungen mit verschiedenen Abständen zwischen der rotierenden
Scheibenelektrode 10 und der Gegenelektrode 11 vorzunehmen. Vorzugsweise werden zur
Ermittlung der Streuung zwei voneinander unabhängige Messzellen mit unterschiedlichen
Abständen zwischen der rotierenden Scheibenelektrode (10) und der Gegenelektrode (11)
verwendet. Daraus werden zwei rik-Werte errechnet; das Verhältnis dieser beiden Werte
ist ein Mass für die Streuung.
[0028] Vorzugsweise wird zur Ermittlung der Streuung im obengenannten Zweizellensystem oder
in einer einzigen Zelle, eine rotierende Scheibenelektrode verwendet, welche am unteren
Ende mehrere geeignete Metallscheiben trägt, z.B. 2 für die Ring-Scheibe Elektrode
und 3 für eine gespaltete Ring-Scheibe Elektrode (d.h. die sog. Split-ring-disc electrode).
[0029] Daraus werden zwei oder mehrere
llk-Werte errechnet; das Verhältnis dieser Werte ist ein Mass für die Streuung.
[0030] Das erfindungsgemässe Messprinzip ist nicht beschränkt auf das Gleichspannungsverfahren,
sondern kann z.B. auch für die Pulsabscheidung eingesetzt werden.
1. Verfahren zur Bestimmung der Stromausbeute und ggf. zur Ermittlung der Streuung
bei galvanischen Bädern, wobei dem galvanischen Bad (1) eine Badprobe entnommen wird
und aus dieser in einer Messzelle (6) unter dem Einfluss einer negativen Gleichspannung
bei konstantem Strom (i
k) während einer vorgegebenen Zeit (t
k) auf einer rotierenden Scheibenelektrode (10) Metall abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die auf der rotierenden Scheibenelektrode (10) abgeschiedene Schicht mit Hilfe
einer geeigneten Elektrolytlösung unter Umpolung der Gleichspannung bei konstantem
Strom (i
a) und in einer zu ermittelnden Zeit (t
a) anodisch abgetragen wird, und dass die Stromausbeute (η
k) nach der Formel

berechnet wird, worin η
a die Stromausbeute des anodischen Abtragens bedeutet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit (ta) zum anodischen Abtragen des abgeschiedenen Metalls aus der Potential-Zeit-Kurve
ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit (ta) des anodischen Abtragens des abgeschiedenen Metalls aus der Potentialänderung der
Potential-Zeit-Kurve ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum anodischen
Abtragen eine Elektrolytlösung verwendet wird, die eine konstante Stromausbeute ergibt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum anodischen Abtragen
eine Elektrolytlösung verwendet wird, die eine konstante Stromausbeute von 100% ergibt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom
(ik) so gewählt wird, dass die Stromdichte in der Messzelle (6) etwa der Stromdichte
in dem galvanischen Bad (1) entspricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur
in der Messzelle (6) beim Abscheiden gleich der Temperatur im galvanischen Bad (1)
gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur
in der Messzelle (6) während des anodischen Abtragens konstant gehalten wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom
(ik) und die Drehgeschwindigkeit der rotierenden Scheibenelektrode (10) in Abhängigkeit
von den Bedingungen der galvanischen Abscheidung im galvanischen Bad (1) eingestellt
und/oder gesteuert werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromdichte
im galvanischen Bad (1) und/oder die Expositionszeit in Abhängigkeit von der Stromausbeute
(llk) geregelt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach
Abschluss der Metallabscheidung und/oder am Ende der Messung die Messzelle (6) mit
einer Spülflüssigkeit gereinigt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur chemischen Reinigung
der rotierenden Scheibenelektrode (10) eine entsprechende Spülflüssigkeit verwendet
wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
konstanten Ströme (ik) und (ia) über die rotierende Scheibenelektrode (10) und einer dieser gegenüberstehenden Gegenelektrode
(11) geführt sind und dass zur Aufnahme der Potential-Zeit-Kurve das Potential zwischen
rotierender Elektrode (10) und einer Bezugselektrode (12) erfasst wird, welche eine
konstante Spannung aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallscheibe (13)
der rotierenden Scheibenelektrode (10) und/oder die Metallart der Gegenelektrode (11)
dem galvanischen Bad (1) angepasst sind.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur
Ermittlung der Streuung die Zeit (ta) zum anodischen Abtragen durch mindestens zwei Messungen mit verschiedenen Abständen
zwischen der rotierenden Scheibenelektrode (10) und der Gegenelektrode (11) ermittelt
wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Streuung
mindestens zwei Messzellen mit unterschiedlichen Abständen zwischen der rotierenden
Scheibenelektrode (10) und der Gegenelektrode verwendet werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuerung sämtlicher für die automatische Durchführung des Verfahrens erforderlichen
Bauteile und/oder die Messwertverarbeitung von einer Prozesssteuerschaltung (28) erfolgt.
1. A method of determining the current efficiency, and, if necessary, ascertaining
the variation, in electro-plating baths, in which a bath sample is taken from the
electro-plating bath (1) and under the influence of a negative direct voltage at constant
current (i
k) during a predetermined time (t
k), metal is deposited from said bath sample on to a rotating disc electrode (10) in
a measuring cell (6), characterised in that with the aid of a suitable electrolytic
solution whilst reversing the polarity of the direct voltage, the layer deposited
on the rotating disc electrode (10), is anodically removed at constant current (i
a) and in a time (t
a) which is to be determined; and that the current efficiency (
Tlk) is calculated in accordance with the formula

where η
a represents the current efficiency of the anodic removal.
2. A method according to Claim 1, characterised in that the time (ta) for the anodic removal of the deposited metal is determined from the potential-time
curve.
3. A method according to Claim 2, characterised in that the time (tal of the anodic removal of the deposited metal is determined from the change in potential
of the potential-time curve.
4. A method according to one of Claims 1 to 3, characterised in that for the anodic
removal, an electrolytic solution is used which results in a constant current efficiency.
5. A method according to Claim 4, characterised in that for the anodic separation,
an electrolytic solution is used which results in a constant current efficiency of
100%.
6. A method according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the current (ik) is so selected that the current density in the measuring cell (6) corresponds approximately
to the current density in the electro-plating bath (1).
7. A method according to one of Claims 1 to 6, characterised in that, during the deposition,
the temperature in the measuring cell (6) is held the same as the temperature in the
electro-plating bath (1).
8. A method according to one of Claims 1 to 7, characterised in that, during the anodic
removal, the temperature in the measuring cell (6) is held constant.
9. A method according to one of Claims 1 to 8, characterised in that the current (ik) and the speed of rotation of the rotating disc electrode (10) are adjusted and/or
controlled in dependence upon the electrolytic deposition conditions in the electro-plating
bath (1).
10. A method according to one of Claims 1 to 9, characterised in that the current
density in the electro-plating bath (1), and/or the exposure time, are regulated in
dependence upon the current efficiency (rlk).
11. A method according to one of Claims 1 to 10, characterised in that, after the
conclusion of the metal deposition and/or at the end of the measurement, the measuring
cell (6) is cleansed with a rinsing liquid.
12. A method according to Claim 11, characterised in that for the chemical cleansing
of the rotating disc electrode (10), a suitable rinsing liquid is used.
13. A method according to one of Claims 1 to 12, characterised in that the constant
currents (ik) and (ia) are led across the rotating disc electrode (10) and a counter-electrode (11), arranged
opposite thereto; and that in order to plot the potential-time curve, the potential
between the rotating electrode (10) and a reference electrode (12) at constant voltage,
is recorded.
14. A method according to Claim 13, characterised in that a metal disc (13) of the
rotating disc electrode (10) and/or the kind of metal of the counter-electrode (11)
are adapted to the electro-plating bath (1).
15. A method according to one of Claims 1 to 14, characterised in that in order to
determine the variation, the time (ta) for the anodic removal is determined by at least two measurements with different
spacings between the rotating disc electrode (10) and the counter-electrode (11).
16. A method according to Claim 15, characterised in that in order to determine the
variation, at least two measuring cells with different spacings between the rotating
disc electrode (10) and the counter-electrode, are used.
17. A method according to one of Claims 1 to 16, characterised in that the control
of all components which are required for the automatic performance of the method,
and/or the measured value processing, is effected by a process control circuit (28).
1. Procédé pour déterminer le rendement en courant et éventuellement la dispersion
dans des bains galvaniques, selon lequel on prélève un échantillon du bain galvanique
(1) et l'on dépose un métal à partir de ce bain dans une cellule de mesure (6) sous
l'influence d'une tension continue négative, avec un courant constant (i
k) pendant un intervalle de temps prédéterminé (t
k) sur une électrode à disques (10), caractérisé par le fait que la couche déposée
sur l'électrode rotative à disque (10) est déposée par voie anodique à l'aide d'une
solution d'électrolyte appropriée moyennant l'inversion de polarité de la tension
continue, et ce pour un courant constant (i
a) et pendant un intervalle de temps (t
a) devant être déterminé et que le rendement en courant (
llk) est calculé selon la formule

dans laquelle η
a désigne le rendement en courant du dépôt anodique.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'intervalle de
temps (ta) nécessaire pour le dépôt anodique du métal déposé est déterminé à partir de la courbe
potentiel-temps.
3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que l'intervalle de
temps (ta) du dépôt anodique du métal déposé est déterminé à partir de la variation du potentiel
de la courbe potentiel-temps.
4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que pour
le dépôt anodique on utilise une solution d'électrolyte qui fournit un rendement en
courant constant.
5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que pour le dépôt anodique
on utilise une solution d'électrolyte qui fournit un rendement en courant constant
de 100%.
6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'on choisit
un courant (ik) de manière que la densité de courant dans la cellule de mesure (6) correspond approximativement
à la densité de courant dans le bain galvanique (1).
7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la
température dans la cellule de mesure (6) est maintenue égale à la température dans
le bain galvanique (1), lors du dépôt.
8. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la
température dans la cellule de mesure (6) est maintenue constante pendant le dépôt
anodique.
9. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le
courant (ik) et la vitesse de rotation de l'électrode rotative à disques
(10) sont réglés et/ou commandés en fonction des conditions du dépôt galvanique dans
le bain galvanique (1).
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la densité
de courant dans le bain galvanique (1) et/ou la durée d'exposition sont réglés en
fonction du rendement en courant (1]k).
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'à la
fin du dépôt métallique et/ou à la fin de la mesure, on nettoie la cellule de meusre
(6) avec un liquide de lavage.
12. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé par le fait que pour le nettoyage
chimique de l'électrode rotative à disque (10) on utilise un liquide de lavage correspondant.
13. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que les
courants constants (ik) et (ia) sont introduits par l'intermédiaire de l'électrode rotative à disque (10) et d'une
contre-électrode (11) disposée en vis-à-vis de la précédente, et que pour l'enregistrement
de la courbe potentiel-temps, on enregistre le potentiel entre l'électrode rotative
(10) et une électrode de référence (12) qui possède une tension constante.
14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé par le fait qu'un disque métallique
(13) de l'électrode rotatif à disque (10) et/ou le type de métal de la contre-électrode
(11) sont adaptés au bain galvanique (1).
15. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que pour
la détermination de la dispersion, on détermine l'intervalle de temps (ta) nécessaire pour le dépôt anodique en effectuant au moins deux mesures à des distances
différentes entre l'électrode rotative à disque (10) et la contre-électrode (11).
16. Procédé suivant la revendication 15, caractérisé par le fait que pour la détermination
de la dispersion, on utilise au moins deux cellules de mesure placées à des distances
différentes entre l'électrode rotative à disque (10) et la contre-électrode.
17. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que la
commande de tous les composants nécessaires pour la mise automatique du procédé et/ou
le traitement des valeurs de mesure sont réalisés par un circuit (28) de commande
de processus.
