WO1993021359A1 - Procede et appareil pour detecter la concentration de liquide de traitement chimique et appareil de commande automatique a cet effet - Google Patents

Description

明細書 化学的処理液の濃度検出方法、 装置及びその自動管理装置 技術分野

本発明は、 めつ きやエッ チ ング等の化学的処理を行な うのに使用 される化学的処理液に含まれる所定成分の濃度を検出する化学的処理 液の濃度検出方法、 装置及びこ の濃度検出装置による検出結果に従い 化学的処理液中の所定成分の濃度を目標濃度に制御する化学的処理液 の自動管理装置に関する。 背景技術

従来よ り、 化学的処理液の濃度を自動で管理する装置と して、 化 学的処理によ り消費される化学的処理液中の所定成分の濃度を分析し 、 その分析結果に基づいて化学的処理液中の所定成分の濃度が目標濃 度以下である こ と を検知 した場合に、 その濃度を所定濃度に戻すため に捕給剤を必要量自動補給する装置が知られている。 また、 化学的処 理の対象となる被処理材の表面積から単位時間当たりの化学的処理液 成分の消費量を算出 して、 その消費量分を補給する と共に、 化学的処 理液成分を連続的に分析 して、 その濃度の濃淡で補袷量を調整する装 置 （特開昭 6 1 — 1 9 9 0 6 9 号） も知られている。

しかしながら上記前者の装置では、 化学的処理液をサ ンプリ ングし た後、 化学的処理液中の所定成分の濃度を分析し、 更にその分析結果 からその濃度が所定濃度以下に低下したこ とを検知して、 補給剤を必 要量添加する ものであるため、 化学的処理液をサ ンプリ ングしてから 補給剤を添加するまでにタ イ ムラ グが生じる と いった問題があ った。

つま り、 例えば化学的処理と して無電解銅めつ きを行な う場合には 、 化学的処理液と してのめっ き液中の水酸化ナ ト リ ウムと還元剤のホ ルマ リ ンとが銅ィォンを金属銅に還元し、 銅めつきを析出させるため 、 めっ き反応進行により、 この 3 成分濃度が減少して行く 。 このため 、 上記前者の装置では、 無電解銅めつ きを行なう際に、 これら 3成分 の濃度を各々分析して、 その分析結果に従い各成分を捕給する こ と と なる。 そ してこの場合、 各成分の濃度分析を、 まず水酸化ナ ト リ ウム 濃度を適定で求め、 次に銅濃度を吸光度で求め、 最後にホルマ リ ンを 適定で求める、 といった一般に行なわれている分析方法で行なった場 合、 その分析には、 1 5分から 3 0分もかかる。 従って、 化学的処理 液であるめつ き液をサンプリ ングしてから補給剤を添加するまでには 1 5分〜 3 0分以上のタイムラグが生じることとなる。

このため、 上記前者の装置においては、 分析結果と捕給剤を添加す る際の実際の濃度とが大き く異なる こ とがあり、 捕袷剤を添加しても 、 化学的処理液中の所定成分の濃度を目標濃度に正確に制御する こ と ができないといった問題が発生する。 そ してこ う した問題は、 化学的 処理液濃度をできだけ狭い範囲に厳密に制御し、 化学的処理により被 処理材に形成される被膜の物性や処理速度を均一化する上で、 大きな 障害となる。 一方、 上記後者の装置は、 一定の化学的処理液組成お よび処理条件において、 被処理材の表面積から計算される単位時間当 たりの処理被膜析出量より、 化学的処理液中の所定成分の単位時間当 たりの消費量を算出 し、 その消費量に応じた量で所定成分を化学的処 理液に捕給するものであるため、 上記前者の装置のよう にタイムラグ が生じる こと はな く 、 化学的処理液濃度が所定の管理濃度に維持され ている場合で且つ捕給剤の加減が必要ない場合には、 ある程度一定し た濃度管理ができ る。

しかしこの装置においても、 化学的処理液濃度が所定の管理濃度に 維持されているか否かを確認するため所定成分の濃度を分析する必要 があり、 化学的処理液濃度が所定の管理濃度に錐持されていないこと を確認した場合には、 やはり、 捕給剤の捕袷停止 ， 捕袷剤の補袷量減 少 ' 補給剤の補給量増加と いった制御や、 別の補給剤を添加する制御 を行な う必要がある。

従って、 こ う した制御を実行するにあたっては、 結局、 上記前者の 装置と同様に、 化学的処理液の分析から補給剤添加までにタ イ ムラ グ が生じ、 化学的処理液濃度を所定の狭い範囲に維持できず、 化学的処 理によ り被処理材に形成される被膜の物性や処理速度を均一化できな い と い つた問題が生じる。

またこの装置は、 一定の化学的処理液組成及び処理条件においての み有効な装置であ り、 被処理材の表面積等、 処理条件等が異なる場合 には、 その都度、 制御則を変更しなければな らず、 管理が面倒である と いった問題がある。

また更に上記各従来装置は、 例えば処理時間が約 2 0 時間かかる と いう よ う な化学的処理速度が比較的遅い場合を想定しており、 こ の場 合には各成分濃度の変化が小さ く 、 それに伴う補給量も少ないので、 ある程度有効に利用でき るが、 例えば処理時間が約 2 時間と いった高 速で化学的処理を行な う場合には、 化学的処理による反応が速 く 、 濃 度変化が大き いため、 全く 利用する こ とができなかった。

つま り、 例えば、 めっ き時間が 2 0 時間程度となる従来の無電解銅 めっ きでは、 めっ き析出速度が 1 時間に 1 〜 2 w mと いう低速度であ るため、 めっ き液の分析時間による タ イムラ グはたい した問題とな ら なかったが、 めっ き時間が 2 時間と いう よ う な高速の無電解銅めつ き を行な う場合には、 めっ き析出速度が 1 時間に 1 5 〜 2 0 mと いう 高速であるため、 めっ き液の分析時間 （ 1 5 分〜 3 0 分） は大きな問 題となる。

本発明はこ う した問題に鑑みなされた もので、 現時点の化学的処理 液中の所定成分濃度を、 分析時間に影響される こ とな く 常に正確に検 出する こ と ができ る化学的処理液の濃度検出方法及びこ の濃度検出装 置を用いて化学的処理液濃度を制御するのに好適な化学的処理液の自 動管理方法を提供する ことを目的と している。 発明の開示

本発明は、 化学的処理液をサ ンプリ ングして、 第 1 の分析時におけ る化学的処理液中の前記所定成分の第 1 の濃度に対応する第 1 濃度情 報と、 第 1 の分析時より所定時間経過した第 2 の分析時における化学 的処理液中の前記所定成分の第 2 の濃度に対応する第 2 濃度情報とを 分析し、 この分析によって得られた、 前記第 1 の分析時と前記第 2 の 分析時の所要時間とから前記第 2 の分析時より所定時間経過した第 3 の化学的処理液中の前記所定成分の濃度を算出する化学的処理液の濃 度検出方法を提供する。

また、 本発明では、 化学的処理液をサ ンプリ ングして、 第 1 の分析 時における化学的処理液中の前記所定成分の第 1 の濃度に対応する第 1 濃度情報と、 第 1 の分析時より所定時間経過した第 2 の分析時にお ける化学的処理液中の前記所定成分の第 2 の濃度に対応する第 2濃度 情報とを分折する分析手段と、 該分析手段によって得られた、 前記第 1 の分析時と前記第 2の分析時の所要時間とから前記第 2 の分析時よ り所定時間経過した第 3 の化学的処理液中の前記所定成分の濃度を算 出濃度算出手段とを有する化学的処理液の濃度検出装置を提供する また、 本発明は、 図 1 のブロ ッ ク図に示す如 く 、 周期的に化学的処 理液をサ ンプ リ ングして、 化学的処理液中の所定成分濃度を分析する 分析手段と、 該分析手段により得られた前記所定成分の第 1 の濃度と 前記第 1の濃度より も所定時間経過した前記所定成分の第 2 の濃度と の差と、 前記第 1 の濃度を得るために前記化学的処理液を採取した第 1 の所定時間と前記第 2 の濃度を得るために前記化学的処理液を採取 した第 2 の所定時間との時間差とから、 前記化学的処理液中の所定成 分濃度の変化速度を算出する変化速度算出手段と、 該変化速度算出手 段にて算出された変化速度と、 前記第 2 の所定時間と前記第 2 の所定 時間よ り所定時間経過した第 3 の所定時間との時間差とから、 前記第 3 の所定時間における第 3 の濃度を算出する変化量算出手段と、 該変 化量算出手段にて算出された前記第 3 の所定時間における第 3 の濃度 結果に従って、 前記化学的処理液に前記所定成分濃度と して出力する 補正手段と、 からな り、 化学的処理槽に収容された化学的処理液中の 化学的処理によ り消費される所定成分の第 2 の濃度情報を検出する濃 度検出手段と、 該濃度検出手段にて濃度検出される所定成分を補袷剤 と して上記化学的処理槽に補給する捕給手段と、 前記変化量算出手段 によ り算出された前記所定成分の第 2 の濃度と、 前記変化量算出手段 によ り算出された前記所定成分の前記第 3 の濃度と に基づき、 前記補 給手段による補給剤の補給速度又は捕給量を算出する制御量算出手段 と、 該制御量算出手段にて算出された補給速度又は補給量に応 じて、 前記補給手段を駆動制御する補給制御手段とを備える化学的処理液の 自動管理装置を提供する。

さ らにまた、 本発明は、 第 1 の分析時における化学的処理液中の所 定成分の第 1 の濃度に対応する第 1 濃度情報止.、 前記第 1 の分析時よ り所定時間経過した第 2 の分析時における化学的処理液中の前記所定 成分の第 2 の濃度に対応する第 2 濃度情報とを検出 し、 前記第 2 の分 析時よ り所定時間経過した第 3 の化学的処理液中の前記所定成分の濃 度となるよ う に、 前記第 1 濃度情報と前記第 2濃度情報に基づいて設 定する複数のルールと、 前記複数のルールにおける前記第 1 濃度情報 と第 2 濃度情報とを所定の範囲の集合に区分する と と もにこ の区分さ れた集合における確信度を設定する関数とを記憶し、 前記複数のルー ルにおけるそれぞれの確信度を演算し、 この確信度から前記第 3 の化 学的処理液中の前記所定成分の濃度の目標値を設定し、 前記第 3 の濃 度の目標値に従って、 前記化学的処理液に前記所定成分を補給するめ つ き液の自動管理方法を提供する。

また、 本発明は、 第 1 の分析時における化学的処理液中の所定成分 の第 1 の濃度に対応する第 1 濃度情報と、 前記第 1 の分析時より所定 時間経過した第 2 の分析時における化学的処理液中の前記所定成分の 第 の濃度に対応する第 2濃度情報とを検出する分析手段と、 前記第 2 の分析時より所定時間経過した第 3 の化学的処理液中の前記所定成 分の濃度となるよう に、 前記第 1濃度情報と前記第 2 濃度情報に基づ いて設定する複数のルールと、 前記複数のルールにおける前記第 1濃 度情報と第 2濃度情報とを所定の範囲の集合に区分する と と もにこの 区分された集合における確信度を設定する関数とを記憶する記憶手段 と、 前記複数のルーにおけるそれぞれの確信度を演算し、 この確信度 から前記第 3 の化学的処理液中の前記所定成分の濃度の目標値を設定 する設定手段と、 からなる化学的処理液の濃度検出装置を提供する。

さ らに、 本発明では、 図 2 に示すブロ ッ ク図の如 く 、 複数の成分よ りなる化学的処理液を収容した化学的処理液槽に、 化学的処理により 消費される化学的処理液中の各種成分を捕袷剤と して各種成分を独立 に捕袷する捕袷手段と、 記化学的処理液中の前記捕铪剤の目標濃度及 び被化学処理材の化学的処理条件を記憶する条件入力手段と、 該条件 入力手段に記憶された化学処理液中の前記各種捕袷剤の目標濃度及び 被化学処理材の化学処理条件に基づき、 前記捕給.手段が捕給する前記 捕給剤の捕铪速度又は捕給量を算出する制御量算出手段と、 該制御量 算出手段にて算出された捕铪速度又は捕給量に応じて、 前記捕給手段 から前記化学的処理液槽への各種捕給剤の捕袷速度又は捕給量を制御 する捕給制御手段と、 前記化学的処理液槽の濃度を、 前記各種補给剤 を独立に分析する濃度分析手段と、 該濃度分析手段による分析結果に 基づき、 各種捕給剤濃度の単位時間当たりの変化量を算出する濃度変 化量算出手段と、 前記濃度分析手段にて分析された各補給剤の濃度と 目標濃度との偏差、 及び前記濃度変化量算出手段にて算出された各捕 给剤濃度の変化量と、 前記各捕給剤の捕給速度又は捕袷量の捕正量に 基づいて設定するルールと、 前記複数のルールにおける前記濃度分忻 手段にて分析ざれた各補給剤の濃度と 目標濃度との偏差、 及び前記濃 度変化量算出手段にて算出された各捕給剤濃度の変化量および前記各 補給剤の補給速度又は補給量の補正量を所定の範囲の集合に区分する と と もにこ の区分された集合における確信度を設定する関数とを記憶 する記憶手段と、 前記複数のルールにおけるそれぞれの確信度を演算 し、 この確信度から前記各補給剤の補給速度又は補袷量の補正量を算 出する補正量算出手段と、 該設定された補正量によ り前記制御量算出 手段にて算出された補給速度又は補給量を補正して、 前記補給制御手 段が制御する各補給剤の補給速度又は補給量を変更する制御量更新手 段とからなる化学的処理液の自動管理装置を提供する ものである。

上記構成によれば、 第 1 の濃度情報および第 2 の濃度情報によ って 、 第 2 の分析時よ り も所定時間低下した第 3 の化学的処理液中の所定 成分の濃度を算出するので、 分析時間に影響されず正確に化学的処理 液中の所定成分の濃度を算出する こ とができ る。

さ らに、 本発明によれば、 複数のルールを区分し、 区分された集合 における確信度を設定し、 ルールにおけるそれぞれの確信度を演算す る こ と によ って、 第 3 の濃度を算出 しているので、 さ らに正確な第 3 の濃度を算出する こ とができ る。

図面の簡単な説明

図 1 は本発明の実施例 1 の構成を例示するブロ ッ ク図、 図 2 は本発 明の実施例 2 の構成を例示するプロ ッ ク図、 図 3 は実施例のめつ き液 の自動管理装置全体の構成を表す概略構成図、 図 4 は実施例 1 の制御 装置において実行されるめつ き液濃度制御処理を表すフローチ ヤ一 ト 、 図 5 は従来装置によるめつ き液濃度の制御結果と実施例によるめつ き液濃度の制御結果とを比較して表す説明図、 図 6 は従来装置及び実 施例装置のめっ き液濃度の制御動作を比較 して説明する説明図、 図 7 け制御装置 2 0 の内部構成及び実施例 2 の制御装置に入出力される各 種信号の流れを説明するブロ ッ ク図、 図 8 は C P じ 2 0 a にて実行さ れる捕袷速度制御処理を表すフ ロ ーチ ャ ー ト 、 図 9 は R O M 2 O b に 格納されている捕給剤 C uに関する メ ンバーシ ッ プ関数を表すグラフ 、 図 1 0 は R 0 M 2 0 b に格納されている捕袷剤 N a 0 Hに関するメ ンバ一シ ッ プ関数を表すグラフ、 図 1 1 は R 0 M 2 ひ b に格納されて いる捕給剤 H C H 0に関するメ ンバーシッ プ関数を表すグラフ、 図 1 2 は図 8のステップ 2 7 0及びステップ 3 2 0 にて各捕給剤の補袷速 度の捕正値をフ ァ ジィ 推論を行なう際の処理手順を表すフローチ ヤ一 ト、 図 1 3 は図 1 2 に示したフ ア ジィ 推論手順の具体例を説明する説 明図である。 発明を実施例するための最良の形態

(実施例 1 )

以下に本発明の実施例 1 を図面と共に説明する。

まず図 3 は、 化学的処理液であるめつ き液の濃度を自動で管理する 、 実施例のめっ き液の自動管理装置全体の構成を表す概略構成図であ る。

図 3 に示す如く 、 本実施例の自動管理装置は、 化学的処理槽と して のめつ き槽 1 に収容された無電解銅めつ き液 3 によりめつ きを行なう めっ き装置において、 めっ き液 3中のめっきにより消費されるめつ き 液成分である、 銅 （ C u ) 、 水酸化ナ ト リ ウム （ N a 0 H ) 、 ホルマ リ ン （H C H O ) の濃度を管理するためのものであり、 これら各成分 を捕給剤と して収容した捕給剤槽 5 と、 捕給剤槽 5 に収容された各捕 袷剤 C u、 N a O H、 H C H Oを個々にめつ き槽 1 に捕給する補給手 段と しての捕給ポンプ了 と、 めっ き槽 1 内のめっ き液 3 をサンプリ ン グするための汲上ポンプ 9 と、 汲上ポンプ 9 によ りサンプリ ングされ ためつ き液 3中の、 C u濃度、 N a 0 H濃度、 H C H 0濃度を分析す る分析手段と しての分析装置 1 1 と、 めっき液 3中の捕袷剤 C u、 K a O H、 H C H Oの目標濃度や被めつ き材 1 3 の表面積等のめっ き条 件を設定するための入力装置 1 5 と、 めっ き液 3 中の上記各成分濃度 を表示するための表示装置 1 7 と、 入力装置 1 5 によ り設定されため つ き条件及び分析装置 1 1 による分析結果に基づき、 めっ き液 3 中の 現時点の各成分濃度を算出 して表示装置 1 7 に表示する と共に、 こ の 算出 した現時点の各成分濃度に基づき捕袷ポ ンプ 7 からの各補給剤 C u > N a O H、 H C H Oの捕給速度を制御する制御装置 2 0 とから構 成されている。

制御装置 2 0 は、 C P U、 R O M . R A M等を中心に周知のマイ ク 口 コ ン ピュータ と して構成されており 、 めっ き開始時には、 入力装置 1 5 を介して入力されためつ き条件、 即ち、 めっ き液 3 中の各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの目標濃度と被めつ き材 1 3 の表面積と に基 づき、 各捕給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの補給速度の初期値を算出 し、 こ の算出結果に対応した補袷速度指令を補給ポ ンプ 7 に出力 して 、 各補給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの補給を開始させる と共に、 分 析装置 1 1 によ り 、 めっ き液 3 中の、 C u濃度、 N a O H濃度、 H C H O濃度を分析させて、 R A M内に初期分析結果と して格納する

そ してその後は、 所定時間毎に、 図 4 に示す手順でめっ き液濃度制 御処理を実行する こ と によ り 、 めっ き液 3 中の各成分 C u、 N a O H 、 H C H 0の濃度を目標濃度に制御する。

以下、 このめつ き液濃度制御処理について、 図 4 に沿って詳し く 説 明する。

図 4 に示す如く 、 こ の処理が開始される と、 まずステ ッ プ 1 1 0 に て、 分析装置 1 1 に対して、 めっ き液 3 中の各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの濃度分析指令を出力する。

する と分析装置 1 1 は、 汲上ポ ンプ 9 を駆動 してめっ き槽 1 内のめ つ き液 3 をサンプリ ングし、 そのサ ンプリ ングしためつ き液 3 中の各 成分 C u、 N a O H、 H C H Oの濃度を周知の分析方法によ り分析す る この分析装置 1 1 による濃度分析には 1 5分〜 3 0分程度時間がか かるため、 続く ステッ プ 1 2 0では、 分析装置 1 1 による各成分 C u 、 N a 0 H、 H C Hひの濃度分析が終了するのを待ち、 濃度分析が終 了する と、 ステ ッ プ 1 3 0にて、 その分析結果である各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの濃度を第 1 の濃度情報と して読み込み、 R AM内 に格納する。

そして続く ステッ プ 1 4 0では、 上記ステッ プ 1 3 0 の処理により 今回 R AM内に格納した各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの第 2の濃 •度情報と しての濃度と、 前回分析装置 1 1 によ り分析 した各成分 C u 、 N a O H、 H C H Oの濃度との差を求め、 この差と、 前回分析装置 1 1 に分析指令を出力 してから今回分析装置 1 1 に分析指令を出力す るまでの経過時間とに基づき、 分析装置 1 1がめつ き液 3の濃度を分 析するために前回めつ き液をサンプリ ングしてから今回めつ き液をサ ンプリ ングするまでの間の、 各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの第 3 の濃度である濃度の変化速度を算出する、 変化速度算出手段と しての 処理を実行する。

次にステッ プ 1 5 0では、 ステップ 1 4 0 にて算出 した各成分 C u 、 N a 0 H、 H C H 0の濃度の変化速度と、 ステ ッ プ ]: 1 0 にて分析 装置 1 1 に分析指令を出力してから （つま り、 分析装置 1 1が濃度分 析のためにめっき液をサ ンプ リ ングしてから） 現時点までの経過時間 とに基づき、 その間の各成分濃度の変化量を算出し、 その値を今回ス テツ プ 1 3 0で読み込んだ各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの濃度に 対する補正量と して設定する、 変化量算出手段と しての処理を実行す る。

そ して続く ステッ プ 1 6 0では、 ステッ プ 1 5 0で求めた各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの濃度に対する捕正量を用いて、 今回ステツ プ 1 3 0で読み込んだ各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの濃度を補正 する こ と によ り 、 各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの現在濃度を算出 する、 補正手段と しての処理を実行し、 続く ステ ッ プ 1 7 0 にて、 そ の算出 した現在濃度を各成分 C u、 N a O H、 H C H O毎に表示装置 1 7 に表示する。

また次にステ ッ プ 1 8 0では、 上記求めた各成分 C u、 N a 0 H、 H C H Oの現在濃度と入力装置 1 5 を介して予め設定されている各成 分の目標濃度との差に基づき、 各捕給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの 現在の補給速度に対する補正量を求め、 こ の補正量にて補給速度を更 新する制御量算出手段と しての処理を実行し、 続く ステ ッ プ 1 9 0 に て、 こ の更新した補袷速度に対応した補袷速度指令を補給ポ ンプ 7 に 出力 して、 補給ポ ンプ 7 を制御する補給制御手段と しての処理を実行 し、 当該処理を一旦終了する。

こ のよ う に、 本実施例のめっ き液の自動管理装置では、 最新の分析 結果と前回の分析結果とその間の経過時間とから各成分 C u、 a 0 H、 H C H Oの濃度の変化速度を求め、 こ の変化速度と、 最新の分析 結果を得るためにめつ き液 3 をサンプ リ ングしてから現時点までの経 過時間と に基づき、 その間の各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの変化 量を求めて、 こ の変化量によ り最新の分析結果を補正する こ と によ り 、 各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの現在濃度を検出 し、 その検出 し た現在濃度に基づき、 補給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの補給速度を 制御するよ う に している。

こ のため、 図 5 に示す如 く 、 本実施例によれば、 分析装置 1 1 によ り分析されためつ き液 3 中の各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの濃度 をそのまま用いて補給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの補給速度を制御 する従来装置に比べ、 めっ き液 3 中の各成分 C u、 N a O H、 H C H 0の濃度の変動を抑える こ とができ、 被めつ き材 1 3 を均一にめつ き する こ とができ るよ う になる。

つま り 、 図 6 に示す如 く 、 従来装置では、 時刻 t 1 でめつ き液をサ ンプ リ ングする こ と によ り、 その後分析時間 T経過 した時刻 t 2 に得 られためつ き液の濃度 Aに基づき、 捕給剤の捕袷速度を算出 して補給 剤を捕給するため、 この時刻 t 2 の濃度 Bに対応して捕袷剤を補給す る こ とができず、 制御 度が低下してしま うのであるが、 本実施例で は、 時刻 t 1 から時刻 t 2 までのめつき液の濃度の変化量を算出して 、 めっ き液濃度 Aを捕正するよう にしているため、 時刻 t 2 での捕給 速度は、 その時のめっ き液濃度 B に対応した値となり、 めっ き液濃度 の制御精度を向上する こ とができるのである。

尚、 図 5 において、 （ a ) は、 従来装置を用いてめっ き液濃度を制 御 した場合の各成分 C u、 N a 0 H、 H C H 0の濃度変化の実験結果 を表し、 （ b ) は、 本実施例の装置を用いてめっ き液濃度を制御 した 場合の各成分 C u、 N a O H、 H C H Oの濃度変化の実験結果を表し ている。

こ こで、 上記実施例では、 無電解銅めつ きを行なう めっ き装置につ いて説明したが、 めっ き液成分が異なる他のめっ き装置においても、 本発明を適用 して、 めっ き液の成分濃度を制御する こ とが可能となる また、 本発明は、 こ う しためっ き液以外にも、 各種化成処理を行う ために使用される化成処理液、 プリ ン ト配線基板のパダーン形成等に 使用されるエッチング液、 ェッチングを行なう際に基板に形成したレ ジス ト等の各種 ドライ フ ィ ルムを剥離するために使甩される剥離液等 、 従来よ り化学的処理を行なうのに使用されている種々の化学的処理 液の濃度検出及び濃度管理に適用できる。

また更に上記実施例では、 捕給剤を常時補袷する装置において、 そ の捕袷速度を制御する場合について説明したが、 捕給剤を周期的に捕 給する装置において、 その捕給時の捕給量を制御するよ う な場合にも 、 本発明を適用して、 上記と同様の効果を得る ことができる。

(実施例 2 )

以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。 実施⁵例 2 に用い られるめっ き液の自動管理装置は、 実施例 1 の自動 管理装置と同一の ものを用いた。

しかしながら、 図 3 中の制御装置における制御方法を以下の如 く と した。

実施例 2 の制御装置 2 0 は、 図 7 に示す如 く 、 C P U 2 0 a、 R 0 M 2 0 b、 R A M 2 0 c等を中心に周知のマイ ク ロ コ ン ピュータ と し て構成され、 入出力イ ンタ フ ヱース と して、 分析装置 1 1 から出力さ れる C u濃度， N a O H濃度， H C H O濃度， 測定温度及び P hを表 す信号を入力する分析結果入力部 2 0 d、 入力装置 1 5 によ り設定さ れた補給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの目標濃度や被めつ き材 1 3 の 表面積を表す信号を入力するめつ き条件入力部 2 0 e 、 各補袷剤 C u 、 N a O H , H C H Oの補給速度を制御するための制御信号を補給ポ ンプ 7 に出力する補給指令出力部 2 0 f を備えている。

なお、 R O M 2 O b内には、 上記捕袷速度制御を実行するための制 御プログラムと共に、 この制御プロ グラムを実行するの に必要な後述 のフ ァ ジィ ルールゃメ ンバーシ ッ プ関数等のデータが格納されている そ して制御装置 2 0 は、 C P U 2 0 a の動作によって、 入力装置 1 5 を介して上記各種めつ き条件が入力される と これを R A M 2 0 c 内 に格納 し、 その後、 分析装置 1 1 から補給剤 C u、 N a O H、 H C H 0の濃度が与え られる度に、 補給剤濃度の変化量を算出 して R A M 2 0 c 内に格納 し、 これら、 めっ き条件、 補袷剤 C u、 N a O H , H C H Oの濃度、 捕給剤濃度の変化量と、 R 0 M 2 0 b 内のフ ア ジィ ルー ル及びメ ンバー シ ッ プ関数と に基づき、 各補給剤 C u、 N a O H , H C H Oの補給速度を算出 して、 その算出結果に応じた制御信号を補給 ポ ンプ 7 へ送り、 補給ポ ンプ 7 からその算出 した補袷速度で各補給剤 C u、 N a O H、 H C H Oをめつ き槽 1 に補給させる。

以下、 こ のよ う に C P U 2 0 a にて実行される補铪速度制御処理に ついて、 図 8 に示すフ ローチャー トに沿って説明する。 なお、 この捕 給速度制御処理は、 入力装置 1 5から捕铪剤 C u、 N a O H、 H C H 0の目標濃度や被めつ き材 1 3 の表面積等のめっ き条件が入力され、 予めこれらめつ き条件が R AM 2 0 a内に格納されている ものと して 説明する。

図に示す如 く 、 この処理が開始されると、 まずステップ 2 1 0 にて 、 めっ き槽 1 に被めつ き材 1 3が投入されているか否かを判断する。 そ して、 めっ き槽 1 に被めつ き材 1 3が投入されていれば、 続く ステ ッ プ 2 2 0 て、 現在、 被めつ き材 1 3の投入直後であるか否かを判 断し、 被めつ き材 1 3の投入直後であれば、 ステッ プ 2 3 0 に移行し て、 R AM 2 0 a内に格納されている各捕給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの目標濃度と被めつ き材 1 3 の表面積 （めっ き負荷） とに基づき 、 めっ き時の各捕袷剤 C u、 N a O H、 H C H Oの捕給速度の初期値 を算出する。 そ して続く ステップ 2 4 0 にて、 この算出結果に対応し た捕耠速度指令を捕耠ボンプ 7 に出力.し、 再度ステッ プ 2 1 0 に移行 する。

一方、 ステ ッ プ 2 2 0 にて、 現在、 被めつ き材 1 3の投入直後では ないと判断された場合、 即ち、 現在、 既に彼めつ き材 1 3をめつ き し ている場合には、 ステップ 1 5 0 に移行して、 分析装置 1 1 にて分析 された各捕袷剤 C U、 a 0 H . H C H 0の濃度を読み込み、 続く ス テツ プ 2 6 0 にて、 第 2の分析時である今回読み込んだ所定成分の第 2の濃度情報である捕給剤 C u、 N a O H、 H CH Oの濃度と第 1 の 分析時である前回読み込んだ所定成分の第 1 の濃度情報である補袷剤 C it、 N a 0 H、 H C H 0の濃度から、 各補給剤 C u、 N a 0 H、 H C H 0の濃度の単位時間当たりの変化量を算出する。

そ して続く ステ ッ プ 2 7 0 に移行して、 この算出した各捕給剤 C u 、 N a O H、 H C H Oの濃度変化量と、 今回読み込んだ各捕袷剤 C u 、 N a 0 H . H C H Oの濃度と、 各捕袷剤 C u、 N a O H、 H C H O の目標濃度とから、 各捕給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの補給速度の 補正量をフ ア ジィ 推論して、 各補給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの補 給速度を更新し、 ステッ プ 2 4 0 に移行して、 第 3 の濃度となるよ う に、 こ の更新 した補給速度に対応した補給速度指令を補給ポ ンプ 7 に 出力 し、 再度ステ ッ プ 2 1 0 に移行する。

また次に、 上記ステッ プ 2 1 0 にて、 めっ き槽 1 に被めつ き材 1 3 が投入されていない建浴時である と判断された場合には、 ステ ッ プ 2 8 0 に移行して、 現在、 被めつ き材 1 3 をめつ き槽 1 から取り 出 した 直後であるか否かを判断する。 そ して、 現在、 被めつ き材 1 3 の取出 直後であれば、 ステッ プ 2 9 0 に移行 して、 補袷剤 C u、 N a 0 H、 H C H Oの補給速度を低下させるために、 捕給剤 R A M 2 0 a 内に格 納されている補給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの目標濃度と被めつ き 材 1 3 の表面積と に基づき、 建浴時の各捕給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの補給速度の初期値を算出 し、 続 く ステ ッ プ 2 4 0 に移行して、 この算出結果に対応した補給速度指令を補給ポ ンプ 7 に出力 した後、 再度ステ ッ プ 2 1 0 に移行する。 ―

一方、 ステ ッ プ 2 8 0 にて、 現在、 被めつ き材 1 3 のめ つ き槽 1 か らの取出直後ではないと判断された場合には、 ステ ッ プ 3 0 0 に移行 して、 分析装置 1 1 にて分析された各補給剤 C u、 N a O H、 H C H 0の濃度を読み込み、 続く ステ ッ プ 2 1 0 にて、 上記ステ ッ プ 2 δ 0 と同様、 各補給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの濃度の単位時間当た り の変化量を算出する。 そ して続く ステ ッ プ 3 2 0では、 上記ステ ッ プ 2 7 0 と同様に、 各補給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの補給速度の補 正量をフ ア ジィ 推論して、 各捕袷剤 C u、 N a O H、 H C H Oの補給 速度を更新し、 続 く ステ ッ プ 2 4 0 に移行して、 こ の更新 した補給速 度に対応した補給速度指令を捕給ポ ンプ 7 に出力 し、 再度ステ ッ プ 2 1 0 に移行する。

このよ う に本実施例では、 めっ き槽 1 に被めつ き材 1 3 が投入され ためつ き時とめっ き橹 1 から被めつ き材 1 3が取り出された建浴時と で、 夫々、 各捕給剤 C 11、 N a 0 H、 H C H◦の捕耠速度の補正量を フ ア ジィ 推論して、 捕給速度を更新するよう にされている。

そ こで次に、 ステップ 2 7 0及びステップ 3 2 0 にて実行されるフ ア ジィ 推論の手順、 及びそのフ ア ジィ 推論を実行するに当たって使用 されるメ ンバーシッ プ関数およびそれぞれの濃度情報に基づいて設 H する複数のルールであるフ ァ ジィ ルールについて詳し く 説明する。

まず図 9 , 図 1 ひ及び図 1 1 は、 夫々、 このフ アジィ 推論で用いら れる捕給剤 C u、 N a 0 H , 及び H C 0 Hに関するメ ンバーシ ッ プ関 数を表している。 尚、 各図に示す各々のメ ンバーシッ プ関数の横軸は 、 図に示す各々の値に対応し、 縦軸は、 その値に応じた確信度である 「確から しさの度合い」 （以下、 確信度という） に対応している。 こ こで図 9 ( a ) は、 捕給剤 C uの濃度に関するメ ンバーシッ プ関 数を示す特性図である。 この C u濃度のフ ア ジィ 集合は、 C u 目標濃 度に対して、 「かなり小さい （N L ) 」 、 「小さぃ （NM) 」 、 「や や小さい （ N S ) 」 、 「目標濃度と同 じ （ Z R ) 」 、 「やや大きい （ P S ) 」 、 「大きい （ P M ) J 、 「かなり大きい （P L ) j という 7 段階のフア ジィ 集合により区分され、 各々のメ ンバーシ ップ関数によ り C u濃度に関するメ ンバーシッ プ関数を形成している。

次に図 9 ( b ) は、 捕給剤 C uの濃度の変化量に関するメ ンバーシ 'グプ関数を.示す特性図である。 こ の C u濃度変化量のフ ア ジィ 集合は 、 「かなり小さい （ N L ) J 、 Γやや小さい （ N S ) 」 、 Γ変化なし ( Z R ) J 、 「やや大きい （ P S ) 」 、 「かなり大きい （ P L ) 」 と いう 5段階のフ ア ジィ 集合によ り区分され、 各々のメ ンバ一シ ッ プ闋 数により C u濃度変化量に関するメ ンバーシ ッ プ関数を形成している また図 9 ( c ) は、 捕給剤 C uの現在の捕袷速度に関する メ ンバー シッ プ関数を示す特性図であり、 この C ut現在捕袷速度のフ ア ジィ集 合は、 「小さい （ N ) 」 、 「大きい （ P ) 」 と いう 2段階のフ ア ジィ 集合によ り区分され、 各々の メ ンバーシ ッ プ関数によ り C u現在補給 速度に関するメ ンバーシ ッ プ関数を形成している。

また更に図 9 ( d ) は、 補給剤 C uの補給速度に関するメ ンバーシ ッ プ関数を示す特性図であ り、 こ の C u補給速度のフ ア ジィ 集合は、 現在の補給速度に対して、 補給速度を、 「かなり減らす （ N L ) 」 、 「減らす （ NM) 」 、 「やや減らす （ N S ) J 、 「現状維持 （ Z R ) J 、 「やや増やす （ P S ) 」 、 「增やす （ P M) 」 、 「かな り増やす ( P L ) 」 の 7段階の大き さの集合に区分され、 各々の メ ンバー シ ッ プ関数によ り C u補給速度に関する メ ンバーシ ッ プ関数を形成してい 次に図 1 0 ( a ) は、 補給剤 N a 0 Hの濃度に関する メ ンバーシ ッ プ関数を示す特性図であり、 こ の N a O H濃度のフ ア ジ ィ 集合は、 上 記 C u濃度のフ ア ジ ィ 集合と同様、 N a O H目標濃度に対して、 「か な り小さい （ N L ) 」 、 「小さい （ N M ) 」 .、 「やや小さ い （ N S ) j 、 「目標濃度と同 じ （ Z R) 」 、 「やや大きい （ P S ) 」 、 「大き い ( P M ) 」 、 「かな り大き い （ P L ) 」 と い う 7段階のフ ア ジ ィ 集 合によ り区分されている。

また図 1 0 ( b ) は、 補給剤 N a O Hの濃度の変化量に関する メ ン バーシ ッ プ関数を示す特性図であり、 こ の N a O H濃度変化量のフ ァ ジィ 集合は、 C u濃度変化量のフ ア ジィ 集合と同様、 「かな り小さ い ( N L ) 」 、 「やや小さい （N S ) 」 、 「変化な し （ Z R ) 」 、 「や や大きい （ P S ) 」 、 「かな り大きい （ P L ) 」 という 5段階のフ ァ ジ ィ 集合によ り区分されている。

また図 1 0 ( c ) は、 補給剤 N a O Hの現在の補袷速度に関する メ ンバーシ ッ プ関数を示す特性図であ り、 こ の N a O H現在補袷速度の フ ア ジィ 集合は、 C u現在補給速度のフ ア ジィ 集合と同様、 「小さ い ( N ) 」 、 「大き い （ P ) 」 と い う 2段階のフ ア ジ ィ 集合によ り区分 されている。

また更に図 1 0 ( d ) は、 捕耠剤 N a 0 Hの捕袷速度に関するメ ン バーシ ッ プ関数を示す特性図であり、 この N a O H捕給速度のフ ア ジ ィ 集合は、 C u捕袷速度のフア ジィ 集合と同様、 現在の捕袷速度に対 して、 捕給速度を、 「かなり減らす （ N L ) 」 、 「減らす （ N M ) 」 、 「やや減らす （N S ) 」 、 「現状維持 （ Z R) j 、 「やや增やす （ P S ) J 、 「増やす （ p M ) J 、 「かなり増やす （P L ) 」 の 了 段階 の大きさの集合に区分されている。

また次に図 1 1 ( a ) は、 捕袷剤 H C H 0の濃度に関するメ ンバー シップ関数を示す特性図であり、 この H C H O濃度のフ ア ジィ 集合は 、 上記 C u濃度， N a 0 Hのフ ァ ジィ集合と同様、 H C H O目標濃度 に対して、 「かなり小さい （N L ) J 、 「小さい （NM) j 、 「やや 小さい （ N S ) J 、 「目標濃度と同じ （ Z R ) 丄 、 「やや大きい （ P S ) 」 、 「大きい （ P M ) 」 、 「かなり大きい （ P L ) j という 7段 階のフ ァ ジィ 集合により区分されている。

また図 1 1 ( b ) は、 捕袷剤 H C H 0の濃度の変化量に関するメ ン バーシ ップ関数を示す特性図であり、 この H C H 0濃度変化量のフ ァ ジィ集合は、 C u濃度変化量， N a 0 Hのフ ア ジィ集合と同様、 「か なり小さい （ N L ) J 、 「やや小さい （ N S ) J 、 「変化なし （ Z R ) j 、 「やや大きい （ P S ) J 、 「かなり大きい （ P L ) j という 5 段階のフ ア ジィ 集合により区分されている。

また図 1 1 ( c ) は、 捕给剤 H C H 0の現在の捕袷速度に関する メ ンバーシ ッ プ関数を示す特性図であ り、 この H C H O現在捕袷速度の フ ア ジィ集合は、 C u現在補給速度， N a 0 Hのフ ア ジィ集合と同様 、 「小さい ( N ) 」 、 「大きい （ P ) J という 2段階のフ ア ジィ集合 によ り区分されている。

また更に図 1 1 ( d ) は、 捕袷—剤 H C H Oの捕袷速度に関する メ ン バーシ ップ関数を示す特性図であ り、 こ の H C H 0補給速度のフ ァ ジ ィ 集合は、 C u捕給速度， N a O H補給速度のフ ア ジィ 集合と同様、 現在の補給速度に対して、 補給速度を、 「かな り減らす （ N L ) 」 、 「減らす （ N M) 」 、 「やや減らす （ N S ) 」 、 「現状維持 （ Z R ) J 、 「やや増やす （ P S ) 」 、 「増やす （ P M) 」 、 「かな り増やす ( P L ) 」 の 7段階の大き さの集合に区分されている。

次に、 上記ステ ッ プ 2 7 0 にて使用されるめつ き時のフ ア ジィ ルー ルは、 上記のよ う に設定された補給剤 C u、 N a O H , H C O Hの、 濃度， 濃度変化量， 現在捕袷速度， 及び捕給速度に関するメ ンバーシ ッ プ関数に基づいて、 [表 1 ] 〜 [表 3 ] に示すよ う に設定されてお り、 また上記ステッ プ 2 2 0 にて使用される建浴時のフ ア ジィ ルール は、 上記各メ ンバーシ ッ プ関数に基づいて、 [表 4 ] 〜 [表 6 ] に示 すよ う に設定されている。

(以下余白）

識 0—

0 z

W)0/£6df/IDd 6S£IZ/£6 OAV

暂 az 暂 Ί N

Sd Sd lAld Ί d SN

y ζ y z Sd Id 2

Τ Τ τ SN az Sd

Ύ τ Ί N SN ¾dZ Ί d

16 Vi6 Sd az SN ΊΝ

¾

〇 n OOHH

¾?0 HOH—

T z f00/£6df/JDd 6S£l∑/£6 OAV

i濃oCOH HHN a I ¾.5

NaOH厳

Nし N NS ZR PS PM Pし

Pし ZR NS し 停止 停止 停止 停止

PS P ZR NS 停止 停止 停止 停止

ZR Pし PS ZR ZR 停止 停止 停止

NS Pし P PS NS/PS 停止 停止 停止 化

NIL 異常 異常 ZR 異常 停止 停止 停止

¾6

一 HCHO離

Nし N S Z PS PM Pし

Pし ZR NS Nし 停止 停止 停止 停止

PS PM ZR NS 停止 停止 停止 停止

ZR Pし PS ZR ZR 停止 停止 停止

NS Pし PM PS PS 停止 停止 停止 化

Nし 異常 異常 ZR 異常 停止 停止 停止 こ こ で [表 1 ] 〜 [表 3 ] 及び [表 4 ] - [表 6 ] は、 夫々、 めつ き時と建浴時とで、 各補給剤 C u , N a 0 H , H C O H毎に設定 した 、 捕給剤濃度と捕給剤濃度変化量とを条件式とする捕給剤補給速度に 関するフ ア ジィ ルール表を表しており 、 以下に説明するよ う に、 補給 剤濃度と補給剤変化量との特定の組み合せ条件下で、 捕給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの現在補給速度に関する メ ンバーシ ッ プ関数を使用 するよ う にされている。

即ち、 例えば表 1 に しめすフ ア ジ イ ノレー ルは、

(1) も し、 C u濃度、 が目標濃度よ りかな り小さ い （ N L ) 。

C u濃度変化量、 がかな り増加している （ P L ) 。

な らば、 C u補給速度、 は現状維持 （ Z R ) 。

(2) も し、 C u濃度、 が目標濃度よ りかなり小さ く （ N L ) 。

C u濃度変化量、 がやや増加している （ P L ) 。

な らば、 C u補袷速度、 を増やす （ P M) 。

(3) も し、 C u濃度、 が目標濃度よ りかな り小さい （ N L ) 。

C u濃度変化量、 がゼロである （ Z R ) 。

な らば、 C u捕袷速度、 をかな り増やす （ P L ) 。

(4) も し、 C u濃度、 が目標濃度よ りかなり小さ く （ N L ) 。

C u濃度変化量、 がやや減少している （ N S ) 。

な らば、 C u補給速度、 をかな り增やす （ P L：) 。

(5) も し、 C u濃度、 が目標濃度よ りかな り小さい （ N L ) 。

C u濃度変化量、 がかな り減少している （ N L ) 。 な らば、 C u補給速度、 はかな り增やす （ P L ) 。

(6) も し、 C u濃度、 が目標濃度よ り小さい （ N M ) 。

C u濃度変化量、 がかな り増加している （ P L ) 。 な らば、 C u補袷速度、 はやや減らす （ N S ) 。

(7) も し、 C u濃度、 が目標濃度よ り小さ い （ N M ) 。

C u濃度変化量、 がやや増加している （ P L ) 。 ならば、 C 11捕袷速度、 は現状維持 （ Z R) 。

(8) も し、 C u濃度、 が目標濃度より小さい （ N M ) 。

C u濃度変化量、 がゼロである （ Z R：) 。

ならば、 C 11捕耠速度、 をやや増やす （ P S ) 。

(9) も し、 C u濃度、 が目標濃度より小さい （ N M ) 。

C u濃度変化量、 がやや減少している （N S：) 。 ならば、 C u捕袷速度、 を増やす （ P M) 。

(10) も し、 C u濃度、 が目標濃度より小さい （ N M：) 。

C u濃度変化量、 がかなり減少している （ N L ) ならば、 C u捕給速度、 を増やす （ P M：) 。

(11) もし、 C u濃度、 が目標濃度よりやや小さい （N S ) 。

C u濃度変化量、 がかなり增加している （ P L ) ならば、 C u捕給速度、 を減らす （ N M )

(12) も し、 C u濃 、 が目標濃度よりやや小さい （N S ) 。

C u濃度変化暈、 がやや増加している （P L ) 。 ならば、 C ひ捕給速度、 は現状維持 し Z R ) 。

(13) も し、 C u濃度、 が目標濃度よりやや小さい （ N S ) 。

C u濃度変化量、 がゼロである （ Z R ) 。

ならば、 C u捕給速度、 は現状維持 （ Z R)

(14) も し、 C u濃度、 が目標濃度よりやや小さい （ N S ) 。

C 11濃度変化量、 がやや減少している （ N S ) 。 ならば、 C u捕給速度、 をやや増やす （ P S ) 。

(15) も し、 C u濃度、 が目標濃度よりやや小さい （ N S ) 。

C 11濃度変化量、 がかなり減少している （N L ) ならば、 C u捕給速度、 を増やす （ P M) 。

(16) も し、 C u濃度、 が目標濃度と同じ （ Z R) 。

C U濃度変化量、 がかなり増加している （ P L ) ならば、 C 11捕給速度、 は減らす （NM) 。 (17) も し、 C u濃度、 が目標濃度と同じ （ Z R ) 。

C u濃度変化量、 がやや増加 している （ P L ) 。

な らば、 C u補給速度、 をやや減らす （ N S ) 。

(18) も し、 C u濃度、 が目標濃度と同じ （ Z R ) 。

C u濃度変化量、 がゼロである （ Z R：) 。

な らば、 C u捕給速度、 は現状維持 （ Z R ) 。

(19) も し、 C u濃度、 が目標濃度と同じ （ Z R ) 。

C u濃度変化量、 がやや減少している （ N S ) 。

な らば、 C u補給速度、 をやや増やす （ P S ) 。

(20) も し、 C u濃度、 が目標濃度と同 じ （ Z R ) 。

C u濃度変化量、 がかなり減少している （ N L ) 。

な らば、 C u補給速度、 を増やす （ P M) 。

(21) も し、 C u濃度、 が目標濃度と同 じ （ Z R ) 。

C u濃度変化量、 がかな り減少している （ N L ) 。

N a 0 H現在捕給速度、 が小さ い （ N：) 。

H C H 0現在補給速度、 が小さ い （ N ) 。

な らば、 C u補給速度、 を増やす （ P S ) 。

(22) も し、 C u濃度、 が目標濃度よ りやや大きい （ P S ) 。

な らば、 C u補袷速度、 をやや減らす （ N S ) 。

(23) も し、 C u濃度、 が目標濃度よ り大きい （ P M ) 。

な らば、 C u補給速度、 を減らす （ NM) 。

(24) も し、 C u濃度、 が目標濃度よ りかな り大きい （ P L ) 。

な らば、 C u補給速度、 をかな り減らす （ N L ) 。

と いう フ ァ ジィ ルールを表にま とめたものであるが、 上記（20)と （2 1)のルールのよ う に、 C u濃度、 が目標濃度と同 じ （ Z R ) で、 C u 濃度変化量がかな り減少している （ N L ) 場合には、 更に N a 0 H現 在捕給速度及び H C H O現在捕給速度のメ ンバーシ ッ プ関数を使用す るよう にされている。 これは、 例えば、 C u捕铪剤はアル力 'J性のため、 捕給する とアル カ リ性が強ぐなり、 N a 0 H捕給量を減らす必要がある、 という よう に、 各捕袷剤 C u、 N a 0 H、 H C H 0の濃度が互いに影響しあうた めであり、 上記ルールにより、 各捕铪剤 C u、 N a 0 H、 H C H 0の 捕袷速度を総合的に最適に制御できるよう に しているのである。

なお [表 2 ] 〜 [表 6 ] に示すフア ジィ ルールも、 基本的には、 上 記と同様に設定されているが、 [表 2 】 において、 「NSZPS」 、 「PM /PS J と記述したフア ジィ ルール、 [表 3 ] において、 Γ ΡΜ/PSJ と 記述したフ ア ジィ ルールは、 夫々、 次のよう に設定されている。

. [表 2 ] の 「NSZPSj

(a) も し、 N a 0 H濃度、 が目標濃度と同じ （ Z R ) 。

N a 0 H濃度変化量、 がやや減少している （N S ) 。 C u現在捕袷速度、 が小さい （N) 。

ならば、 N a 0 H捕袷速度、 をやや減らす （ N S ) 。

(b) も し、 N a 0 H濃度、 が目標濃度と同 じ （ Z R ) 。

N a 0 H濃度変化量、 がやや減少している （ N S ) C u現在捕給速度、 が大きい （ P ) 。

ならば、 N a 0 H捕給速度、 をやや増やす （ P S )

' [表 2 ] の ΓΡΜ/PSJ

(c) も し、 N a 0 H濃度、 が目標濃度と同じ （ Z R ) 。

N a 0 H濃度変化量、 がかなり減少している （ N L ) 。 ならば、 N a 0 H捕給速度、 を増やす （ P M) 。

(d) も し、 N a 0 H濃度、 が目標濃度と同じ （ Z R) 。

N a 0 H濃度変化量、 がかなり減少している （N L )

C u現在捕袷速度、 が小さい （N：) 。

H C H O現在捕铪速度、 が小さい （ N) な らば、 N a O H補袷速度、 をやや増やす （ P S ) 。

' [表 3 ] の 「PMZPS」

(e) も し、 H C H O濃度、 が目標濃度と同じ （ Z R ) 。

H C H 0濃度変化量、 がかなり減少している （ N L ) な らば、 H C H O補給速度、 を増やす （ P M) 。

(f) も し、 H C H O濃度、 が目標濃度と同じ （ Z R ) 。

H C H 0濃度変化量、 がかな り減少している （ N L ) C u現在補給速度、 が小さ い （ N ) 。

N a 0 H現在補給速度、 が小さい （ N ) 。

な らば、 H C H O補給速度、 をやや増やす （ P S ) 。

また [表 4 ] 〜 [表 6 ] において、 「異常」 と記述したフ ア ジィ ル ールは、 各々の条件下で、 各捕給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの捕給 速度を現状維持し、 図示しない表示装置に 「ポ ンプ異常、 めっ き異常 の可能性あり」 と表示する こ とを表 し、 また [表 4 ] 〜 [表 6 ] にお いて、 「停止」 と記述したフ ア ジィ ルールは、 各々の条件下で、 各補 袷剤 C u、 N a O H、 H C H Oの補給を停止する こ とを表している。 次に、 上記 [表 1 ] 〜 [表 6 ] に示したフ ア ジィ ルール及び図 9〜 図 1 1 に示したメ ンバーシ ッ プ関数によ り、 上記ステ ッ プ 2 7 0及び ステ ッ プ 3 2 0 にて実行されるフ ア ジィ 推論の手順について、 図 1 2 に示すフ ローチャ ー ト に沿って説明する。 なお、 図 1 2 に示すフ ア ジ ィ 推論は、 各補給剤 C u、 N a 0 H > H C H O毎に実行される。

図 1 2 に示す如 く 、 まずステ ッ プ 4 0 0 において、 現在、 めっ き時 であるか、 建浴時であるかによ り 、 フ ア ジィ 推論に使用する フ ア ジィ ルールを選択する。 即ち、 フ ア ジ ィ 推論に、 [表 1 ] 〜 [表 3 ] に示 しためつ き時用のルールを使用するか、 [表 4 ] 〜 [表 6 ] に示 した 2 &

建浴時用のルールを使用するかを選択する。

次にステ ッ プ 4 1 0では、 捕给剤 C u、 N a 0 H、 H C H 0の目標 濃度と、 分析装置 1 1 により分析された補袷剤 C u、 N a 0 H、 H C

H Oの実際の濃度との偏差を求め、 その濃度偏差とステップ 2 6 0 ま たはステップ 3 1 0で求めた捕袷剤濃度の変化量とに基づき、 これら の各入力変数に対する確信度を、 上記各メ ンバーシ ッ プ関数から求め る。

また次にステ ッ プ 4 2 0では、 上記各変数が属するフ ア ジィ 集合が 、 上記各フ アジィ ルールのいずれに適合するかを選定し、 適合したフ ア ジィ ルール毎に、 捕給剤 C u、 N a 0 H > H C H 0の濃度偏差の確 信度と、 捕給剤濃度の変化量の確信度とを比較して、 最も小さい確信 度を最小確信度とする。 なおこの場合、 捕给剤 C u、 N a O H、 H C H Oの濃度偏差と補給剤濃度の変化量とにより選定したフ ア ジィ ルー ルにおいて、 捕铪剤 C u、 N a O H、 H C H 0の現在捕給速度を見る 必要がある場合には、 このフア ジィ集合についても確信度を求め、 最 小確信度を設定する。

そ して続く ステ ッ プ 4 3 0では、 各捕铪剤 C u、 N a O H、 H C H 0の捕袷速度に関する メ ンバーシ ッ プ関数に対して、 最小確信度によ る重み付け処理を行ない、 次ステッ プ 4 4 0 にて、 各フ ア ジィ ルール 毎に重み付け処理された補袷剤 C u、 N a 0 H、 H C H 0の捕袷速度 に関するメ ンバーシッ プ関数を、 各補袷剤 C u、 N a O H、 H C H 0 毎にすべて重ね合わせて、 和集合による新たな捕袷速度に関するメ ン バーシッ プ関数を作成する。

一シ ップ関数の重心値 Gを算出 し、 その重心値 Gを捕給剤 C U、 N a 0 H、 H C H 0の捕給速度の補正値と して決定する。

次に、 上述したフ ア ジィ 推論の具体例を図 1 3 に基づいて説明する 。 なお、 図 1 3 は C u濃度の目標値 （目標濃度） と して 1 . 9 [ g / 1 ] が設定されており、 分析装置 1 1 により分析された C u濃度 （ C U ) 力 1 . 7 3 [ 8 1 ] 、 じ 11濃度変化量 （じ 11〇 〉 が— 0. 0 3 [ / 1 · m i n ] である と きの、 めっ き時の、 C u補給速度補正 値 （ C U P V ) の推論例を示している。

図 1 3 に示すよ う に、 C u濃度 （ C U ) は、 「小さい ( M) 」 、 Γやや小さい （ N S ) 」 という 2つの集合にあてはま り 、 C u濃度変 化量 （ C U C V ) は、 「やや減少している （ N S ) 」 、 「ゼロである ( Z R ) 」 と いう 2 つの集合にあてはま る。 従って、 これらの集合を 含むフ ア ジィ ルールと して、 上述した 4 つのルール（8), (9), (13), (14 ) が選択される。

また、 C u濃度のフ ア ジィ 集合 N Mの確信度は、 C u濃度と C u 目 標濃度との偏差が 0. 1 7 [ g / 1 ] であるため、 0. 7 6 とな り 、 同じ く C u濃度のフ ア ジィ 集合 N Sの確信度は 0. 1 4 となる。 一方 、 C u濃度変化量のフ ア ジィ 集合 N Sの確信度は、 C u濃度変化量が - 0. 0 3 [ g / 1 ' m i n ] であるため、 0. 7 となり、 同じ く C u濃度変化量のフ ア ジィ 集合 Z Rの確信度は 0. 3 となる。

従って、 上記各ルール（8), (9), (13)， （14) の最小確信度は、 0. 7 , 0. 9， 0. 2 4 , 0 . 2 4 と な り 、 各ルール（8), (9), (13), (14) 毎に、 重み付け処理された C u補袷速度に関するメ ンバーシ ッ プ関数 が求められる。

そ してこれら各メ ンバーシ ッ プ関数をすベて加算する こ とによ り、 新たな C u捕給速度に関するメ ンバーシ ッ プ関数が作成され、 このメ ンバーシ ッ プ関数に対して重心値 Gが算出されて、 C u捕給速度の補 正値 C U P Vが決定される。

以上説明 したよ う に、 本実施例では、 補給剤 C u、 N a 0 H、 H C H Oの補給速度の補正量を、 めっ き液中での各成分濃度と目標濃度と の差、 各成分濃度の単位時間当たりの変化量、 及び各補給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの現在補給速度とを入力とするフ ァ ジィ 推論によ り 求めて、 補給剤 C u、 N a O H、 H C H Oの補給速度を制御するよ う にしている。

このため、 めっ き液中の各捕給剤 C u、 N a 0 H、 H C H 0の濃度 変化に応じて、 各捕給剤 C u、 N a 0 H、 H C H 0の捕給速度を常に 最適に制御する こ とができ、 高速めつ きを行なう場合であっても、 め つ き液の管理を良好に行なう こ と力 可能となる。

また本実施例では、 ある捕給剤の捕袷速度捕正値をフ ア ジィ 推論す るに当たって、 他の捕給剤の現在捕給速度をも考慮するよう に してい るので、 めっ き液を総合的に管理する こ とができる。 つま り、 各捕袷 剤が互いに影響しあう ような場合、 従来では、 熟練者の経験的ノ ウハ ゥによ り各捕給剤の添加の加減を行っているが、 本実施例では、 上記 フ ア ジィ ルールにより、 こう した熟練者の経験的ノ ウハウを含めて、 めっ き液を管理することができる。

尚本実施例では、 メ ンバーシップ関数に三角形或は台形の形のメ ン バーシップ関数を使用 したが、 こ う したメ ンバ一シッ プ関数の形と し ては、 制御仕様に合った形にすればよ く 、 釣り鐘型等、 フ ア ジィ 演算 において矛盾が発生しなければどんな形でもよい。

また本実施例で使用したフ ァ ジィ ルールは、 一例であ り、 更に入力 変数を追加する こ とにより、 より最適なめつき液管理を行なう ことが できる。 例えば、 上記実施例では、 めっ き液の温度や、 めっ き液の P h等については、 入力変数と して取り込まなかったが、 これらを入力 変数と して取り込み、 新たなフ アジィ ルール、 メ ンバ一シッ プ関数を 追加することにより、 めっ き液をよ り最適に制御する ことができ る。

また本実施例では、 無電解銅めつ きを行なうめつき装置について説 明したが、 めっ き液成分が異なる他のめっ き装置においても、 本発明 を適用 して、 めっ き液の成分濃度を最適に制御する こ とが可能となる 。 また本実施例では、 捕給材を常時捕給する装置において、 その捕給 速度を制御する場合について説明したが、 捕給材を周期的に捕給する 装置において、 その捕袷時の捕袷量を制御するような場合にも、 本発 明を適用 して、 上記と同様の効果を得る こ とができ る。 産業上の利用可能性

以上のよ う に、 本発明は、 良好なめっ きを施す際、 特にめつ き速度 の速いめつ き浴を用いた場合に、 特に有効な方法にて処理を行う こ と ができ る。

Claims

請求の範囲

1 . 化学的処理液をサ ンプ リ ングして、 第 1 の分析時における化学 的処理液中の前記所定成分の第 1 の濃度に対応する第 1 濃度情報と、 第 1 の分析時より所定時間経過した第 2 の分析時における化学的処理 δ 液中の前記所定成分の第 2の濃度に対応する第 2濃度情報とを分祈し この分析によって得られた、 前記第 1 の分析時と前記第 2 の分析時 の所要時間とから前記第 2 の分析時より所定時間経過した第 3 の化学 的処理液中の前記所定成分の濃度を算出する こ とを特徵とする化学的0 処理液の濃度検出方法。

2 . 前記第 3 の化学処理液中の前記所定成分の濃度は、 前記第 2 の 分析時より前記第 2濃度情報が得られるのに必要な時間が経過した時 間における濃度である こ とを特徵とする請求項 1記載の化学的処理液 の濃度検出方法。

5 3 . 化学的処理液をサンプリ ングして、 第 1 の分析時における化学 的処理液中の前記所定成分の第 1 の濃度に対応する第 1濃度倩報と、 第 1 の分析時より所定時間経過した第 2 の分析時における化学的処理 液中の前記所定成分の第 2 の濃度に対応する第 2濃度情報とを分析す る分析手段と、

ひ 該分析手段によって得られた、 前記第 1 の分析時と前記第 2 の分析 時の所要時間とから前記第 2 の分析時より所定時間経過した第 3 の化 学的処理液中の前記所定成分の濃度を算出濃度算出手段と、

を有する こ とを特徵とする化学的処理液の濃度検出装置。

4 . 前記第 3 の化学処理液中の前記所定成分の濃度は、 前記第 2 の 5 分析時より前記第 2濃度情報が得られるのに必要な時間が経過した時 間における濃度である ことを特徵とする請求項 3記載の化学的処理液 の濃度検出装置。

5 . 周期的に化学的処理液をサンプリ ングして、 化学的処理液中の 所定成分濃度を分析する分析手段と、 .

該分析手段によ り得られた前記所定成分の第 1 の濃度と前記第 1 の 濃度よ り も所定時間経過した前記所定成分の第 2 の濃度との差と、 前 記第 1 の濃度を得るために前記化学的処理液を採取した第 1 の所定時 間と前記第 2 の濃度を得るために前記化学的処理液を採取した第 2 の 所定時間との時間差とから、 前記化学的処理液中の所定成分濃度の変 化速度を算出する変化速度算出手段と、

該変化速度算出手段にて算出された変化速度と、 前記第 2 の所定時 間と前記第 2 の所定時間よ り所定時間経過した第 3 の所定時間との時 間差とから、 前記第 3 の所定時間における第 3 の濃度を算出する変化 量算出手段と、

該変化量算出手段にて算出された前記第 3 の所定時間における第 3 の濃度結果に従って、 前記化学的処理液に前記所定成分濃度と して出 力する補正手段とからなる こ とを特徴とする化学的処理液の濃度検出 装置。

6 . 周期的に化学的処理液をサンプリ ングし _て、 化学的処理液中の 所定成分濃度を分析する分析手段と、 該分析手段によ り得られた前記 所定成分の第 1 の濃度と前記第 1 の濃度よ り も所定時間経過した前記 所定成分の第 2 の濃度との差と、 前記第 1 の濃度を得るために前記化 学的処理液を採取した第 1 の所定時間と前記第 2 の濃度を得るために 前記化学的処理液を採取した第 2 の所定時間との時間差とから、 前記 化学的処理液中の所定成分濃度の変化速度を算出する変化速度算出手 段と、 該変化速度算出手段にて算出された変化速度と、 前記第 2 の所 定時間と前記第 2 の所定時間よ り所定時間経過した第 3 の所定時間と の時間差とから、 前記第 3 の所定時間における第 3 の濃度を算出する 変化量算出手段と、 該変化量算出手段にて算出された前記第 3 の所定 時間における第 3 の濃度結果に従って、 前記化学的処理液に前記所定 成分濃度と して出力する補正手段と、 からな り 、 化学的処理槽に収容 された化学的処理液中の化学的処理により消費される所定成分の第 2 の濃度情報を検出する濃度検出手段と、

該濃度検出手段にて濃度検出される所定成分を捕给剤と して上記化 学的処理糟に補給する捕给手段と、

前記変化量算出手段により算出された前記所定成分の第 2 の濃度と 、 前記変化量算出手段により算出された前記所定成分の前記第 3 の濃 度とに基づき、 前記捕給手段による捕給剤の捕袷速度又は捕給量を算 出する制御量算出手段と、

該制御量算出手段にて算出された捕袷速度又は捕袷量に応じて、 前 記捕給手段を駆動制御する捕給制御手段と、

を備える ことを特徵とする化学的処理液の自動管理装置。

7 . 第 1 の分折時における化学的処理液中の所定成分の第 1 の濃度 に対応する第 1 濃度情報と、 前記第 1 の分析時よ り所定時間経過した 第 2の分析時における化学的処理液中の前記所定成分の第 2 の濃度に 対応する第 2濃度情報とを検出し、

前記第 2 の分析時より所定時間経過した第 3の化学的処理液中の前 記所定成分の濃度となるよう に、 前記第 1 濃度情報と前記第 2濃度情 報に基づいて設定する複数のルールと、 前記複数のル一ルにおける前 記第 1 濃度情報と第 2濃度情報とを所定の範囲の集合に区分する とと もにこの区分された集合における確信度を設定する関数とを記憶し、 前記複数のルールにおけるそれぞれの確信度を演算し、

この確信度から前記第 3 の化学的処理液中の前記所定成分の濃度の 目標値を設定し、 前記第 3 の濃度の目標値に従って、 前記化学的処理 液に前記所定成分を捕給することを特徵とするめっ き液の濃度検出方 β ο

8 . 前記ルールは、 複数の所定成分の濃度情報よりなる と と もに、 こ の前記ルールにおける複数の前記第 1濃度情報と第 2濃度情報とを 所定の範囲の集合に区分され、 この区分された集合における確信度が 設定された関数を記憶する こ とを特徵とする請求項 7 記載のめっ き液 の濃度検出方法。

9 . 第 1 の分析時における化学的処理液中の所定成分の第 1 の濃度 に対応する第 1 濃度情報と、 前記第 1 の分析時よ り所定時間経過 した 第 2 の分析時における化学的処理液中の前記所定成分の第 2 の濃度に 対応する第 2 濃度情報とを検出する分析手段と、

前記第 2 の分析時よ り所定時間経過した第 3 の化学的処理液中の前 記所定成分の濃度となるよ う に、 前記第 1 濃度情報と前記第 2 濃度情 報に基づいて設定する複数のルールと、 前記複数のルールにおける前 記第 1 濃度情報と第 2濃度情報とを所定の範囲の集合に区分する と と もにこ の区分された集合における確信度を設定する関数とを記憶する 記憶手段と、

前記複数のルーにおけるそれぞれの確信度を演算し、 こ の確信度か ら前記第 3 の化学的処理液中の前記所定成分の濃度の目標値を設定す る設定手段と、

からなる こ とを特徴とする化学的処理液の濃度検出装置。

1 0 . 前記記憶手段に記憶されたルールは、 複数の所定成分の濃度 情報よ りなる と と もに、 前記記憶手段は、 前記ルールと、 こ の前記ル ールにおける複数の前記第 1 濃度情報と第 2 濃度情報とを所定の範囲 の集合に区分され、 この区分された集合における確信度が設定された 関数を記憶している こ とを特徵とする請求項 9記載の化学的処理液の 濃度検出装置、

1 2 . 複数の成分よ りなる化学的処理液を収容した化学的処理液槽 に、 化学的処理によ り消費される化学的処理液中の各種成分を補給剤 と して各種成分を独立に補給する補給手段と、

前記化学的処理液中の前記補給剤の目標濃度及び被化学処理材の化 学的処理条件を記憶する条件入力手段と、

該条件入力手段に記憶された化学処理液中の前記各種補給剤の目標 濃度及び被化学処理材の化学処理条件に基づき、 前記捕給手段が捕給 する前記捕給剤の捕給速度又は捕給量を算出する制御量算出手段と、 該制御量算出手段にて算出された捕袷速度又は捕袷量に応じて、 前 記補給手段から前記化学的処理液槽への各種捕給剤の捕給速度又は捕 給量を制御する捕給制御手段と、

前記化学的処理液槽の濃度を、 前記各種捕铪剤を独立に分析する濃 度分析手段と、

該濃度分析手段による分析結果に基づき、 各種捕袷剤濃度の単位時 間当たりの変化量を算出する濃度変化量算出手段と、

前記濃度分析手段にて分析された各捕給剤の濃度と巨標濃度との偏 差、 及び前記濃度変化量算出手段にて算出された各補給剤濃度の変化 量と、 前記各捕給剤の捕給速度又は捕給量の捕正量に基づいて設定す るルールと、 前記複数のルールにおける前記濃度分析手段にて分析さ れた各捕袷剤の濃度と目標濃度との偏差、 及び前記濃度変化量算出手 段にて算出された各捕铪剤濃度の変化量および前記各捕給剤の捕給速 度又は捕.給量の捕正量を所定の範囲の集合に区分する と と もにこの区 分された集合における確信度を設定する関数とを憶する記憶手段と、 前記複数のルールにおけるそれぞれの確信度を演算し、 この確信度 から前記各捕袷剤の捕袷速度又は捕給量の捕正量を算出する捕正量算 出手段と、

該設定された捕正量によ り前記制御量算出手段にて算出された捕給 速度又は捕給量を捕正して、 前記補給制御手段が制御する各捕給剤の 補給速度又は捕给量を変更する制御量更新手段と、

からなる ことを特徵とする化学的処理液の自動管理装置。