Способ управления процессом гальваноосаждения

(51)5 С 25 О 21/12 ИСАНИЕ ОРСКОМУ СВИД ОБР Т ИЯ В ЕТЕЛЬСТ т- а- да электрода-свивателя),Устройствсвидетель 1, выи установленнперемещениягреватель 4, черод-свидетел ьсостоящую изметра 6. Элеккоммутаторомводить соединкатодом ванны ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1196422, кл. С 25 О 21/12, 1984.Авторское свидетельство СССР М 1265221, кл, С 25 О 21/12, 1985.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГАЛЬВАНООСАЖДЕНИЯ(57) Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для автоматического контроля и обеспечения заданной толщины покрытия при гальваническом процессе, Цель изобретения - повышение точности получения, покрытий заданной толщины за счет дискретной корректировки управляющего технологического параметра. Способ управления процессом гальваноосаждения включает в себя определение текущей величины толщины Изобретение. относится к гальванотехнике и может быть использовано для автоматического контроля и обеспечения заданной толщины покрытия при гальваническом процессе.Цель изобретения - повышение точности получения покрытий заданной толщины за счет дискретной корректировки управляющего технологического параметра.На фиг.1 изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг,2 - график зависимости термоЭДС от толщины (на примере медного покрытия для конкретного.Ж 1650793 А 1 покоытия, вычисление деиствительного значения выхода металла по току и вычисление значения управляющего параметра, при этом в электролит частично опускают длинномерный электрод-свидетель, перемещают место перехода покрытой части электрода-свидетеля на непокрытую в нагреватель, измеряют термоэлектродвижущую силу, по графику определяют толщину покрытия, вычисляют действительное значение выхода металла по току, а значение управляющего технологического параметра вычисляют по формуле тУ, -- (И р 60)/(Ок р т) гдЕ Гутуточненное время нахождения деталей в ванне для получения покрытия заданной толщины; о - заданная толщина покрытия; р- плотность металла покрытия; Ох - пло ность тока; о - электрохимический эквив лент; и - действительное значение выхо металла по току, Относительная погрешность измерения толщины составляет +5 ь.2 ил 1 табл,я и температуры нагре о (фиг.1) содержит электродполненный в вице проволоки ый в ванне 2, устройство 3 электрода-свидетеля 1, нарез который проходит элект, измерительную схему, коммутатора 5 и потенциотрод-свидетель 1 соединен с 5, который позволяят произ- ение электрода-свидетеля с2 или потенциометром 6,3 1650793 ор 60 Ок с гД 60Ок 1 д др 60ут 50 Устройство работает следующим образом.Электрод-свидетель,1 через коммутатор 5 подключают к катоду ванны 2 и погружают в электролит вместе с покрываемыми деталями (не показаны), Через определенное время (например, за 1 мин до расчетно- го окончания процесса) производят измерение текущего значения толщины покрытия.Для этого через коммутатор 5 отключают электрод-свидетель 1 от катода ванны 2 и перемещают электрод-свидетель 1 с помощью устройства 3 перемещения так, что место перехода с покрытой части электрода-свидетеля 1 на непокрытую (точка А, фиг.1) входит в нагреватель 4. Возникающий при этом сигнал термоЭДС регистриру; ется потенциометром 6. Толщина покрытия имеет функциональную зависимость с тер- моЭДС (фиг.2), На основании измеренного текущего значения толщины покрытия и времени покрытия электрода-свидетеля вычисляется действительное значение выхода металла по току д для данного электролита по формуле где с 7 - текущее значение толщины покрытия, мкм;р - плотность металла покрытия, г/см;з,Ок - плотность тока, А/дм;о - электрохимический эквивалент осаждаемого металла, г/(А.ч);к - время покрытия электрода-свидетеля, мин.На основании действительного значе-. ния выхода металла по току уточняют время покрытия деталей в ванне до заданной толщины по формуле где и - заданная толщина покрытия,мкм,Результаты сходимости термоЭДС итолщины покрытия для нескольких электродов-свидетелей, размещенных одновременно в ванне, представлены в таблице, 5 Таким образом, использование предлагаемого способа управления процессом гальванаосаждения позволит повысить точность, что существенно для тонких покрытий. Например, в диапазоне 0 - 5 мкм 10 относительная погрешность измерения составляет + 5 ( при доверительной вероятности по распределению Стьюдента Р = =0,99.Формула изобретения 15 Способ управления процессом гальваноосаждения, включающий определение текущей величиы толщины покрытия,. вычисление действительного значения выхода металла по току и значения управляю щего технологического параметра, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности получения покрытий заданной толщины за счет дискретной корректировки управляющего технологического параметра, в 25 электролит частично опускают длинномерный электрод-свидетель, размещают место перехода с покрытой части электрода-свидетеля на непокрытую в нагреватель, измеряют термоэлектродвижущую силу, по 30 графику оп редел я ют толщину покрытия, вычисляют действительное значение выхода металла по току у, а значение управляющего технологического параметра определяютпо формуле35 где тут - уточненное время нахождения40 деталей в ванне для получения покрытия заданной толщины, мин; а- заданная толщина покрытия. мкм р - плотность металла покрытия, г/см; 45 О - плотность тока, А/дм; г,о - электрохимический. эквивалент осаждаемого металла, г/(А.ч),П р и м е ч а н и е. 1 - толщина покрытия о на покрытых деталях, мкм;2 - измеренные значения термоЭДС Е на электродах-свидетелях, мВ;3 - количество измерений (электродов-свидетелей) и;4 - оценка среднего квадратичного отклонения результатов измерениятермоЭДС,5 - доверительная вероятность, Р;6 - коэффициент Стьюдента для и = 20, Р = 0,99;7 - доверительная граница случайной погрешности результата измерения термоЭДС, определенная по методике ГОСТ, мВ;8 - абсолютная погрешность результата косвенного изменения толщины покрытия для функции Е = 1 (о), определенная по форЛЕмуле Ло = у, мкм,9 - относительная погрешность измерения толщины покрытия, .1650793 Е иВ 0 05 Ю 77 Составитель Н.Савко Техред М, Моргентал Редактор А.Козор Кра ректо эз 1588 Тираж 407 Подписное БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 10