CVS - サイクリックボルタンメトリーストリッピング CVS ラボ用分析装置 CVS アットラインシステム CVS オンラインシステム CVS – サイクリックボルタンメトリーストリッピング 02 サイクリックボルタンメトリーストリッピング（CVS）と ことから、電気めっき産業に広く受け入れられるよう サイクリックパルスボルタンメトリーストリッピング になりました。 （CPVS）は、電気めっき浴の有機添加剤の測定のた めに、広く使用されている手法です。これらの分析で は、シンプルで丈夫な白金回転ディスク電極が使用さ れます。特にPCBおよび半導体部品の製造において、 多くのめっき工程の生産管理に不可欠な手法です。 添加剤別測定方法 主にCVSが使用されるめっき浴は、硫酸銅めっき浴お 抑制剤 よびスズ/鉛めっき浴です。添加剤の定量は、白金回転 DT – Dilution Titration ディスク電極上にめっき浴の主成分が析出する量を 評価して行います。測定は生産プロセスと同じく電極 促進剤 反応に基づくので、電気めっきプロセスにおける添加 LAT – Linear Approximation Technique 剤の効果と有効性を直接測定できます。添加剤の濃 度はCVSまたはCPVSによって正確に定量できます。 MLAT – Modified Linear Approximation めっき液中の特定の添加剤の有効濃度がめっき液（L） Technique あたりの添加剤（mL）で表されます。これは基準にし ためっき液濃度までの補充を精度良く行うことを可能 レベラー にします。このため、継続したプロセス操作が保証さ RC – Response Curve れます。この手法は、特に正確な分析結果をもたらす アプリケーション 抑制剤の測定 各測定データは検証可能であり、必要な場合は更新 抑制剤成分の測定が1時間ごと、1日ごと、または1週間 データもハードディスクに保存できます。 03 ごとに必要な場合でも、DT法によって濃度を確実に 測定できます。 サンプル測定 ソフトウェアがキャリブレーションカーブの測定パラ キャリブレーションカーブ メータとデータを自動的に呼び出し、これらをサンプ キャリブレーションカーブを得るには、標準液を基本浴 ル測定のメソッドにコピーするので、簡単な手順でサ （VMS＝Virgin Make-up Solution）にごく少量ずつ加 ンプル測定準備ができます。サンプルの添加量を最適 えて、変化を記録します。このデータは長期にわたって 化することで、VMSの節約にもなります。 有効ですが、いつでも確認または更新できます。以前 のキャリブレーションデータの上書きを避けるため に、測定ごとに新しいファイルが作成されます。 キャリブレーションカーブによる酸性銅中の抑制剤の測定 Determination of suppressor in acid copper with calibration curve Suppressor c = 12.774 +/- 0.111 mL/L (0.87%) DT determination of suppressor Z = 16.224 +/- 0.131 uL/L 1.00 15.0m Suppressor 800m 10.0m 600m )(A 0) I Q(Q/ 0.13 5.00m 0.16 400m 0 200m -5.00m 0 0 0.50 1.00 1.50 0 5.00e-2 1.00e-1 1.50e-1 2.00e-1 V (mL) 　抑制剤測定の測定曲線 – Dilution Titration 04 促進剤の測定 MLAT（Modified Linear Approximation Technique） います。測定は生産プロセスと同じく電極反応に基づ 法またはLAT（Linear Approximation Technique）法 くので、電気めっきプロセスにおける添加剤の効果と では、加えられた促進剤の量をすばやく簡単に、正確 有効性を直接測定できます。 に定量できます。数分で結果をグラフから読み取るこ とが可能です。添加剤の定量は、白金回転ディスク電 極上にめっき浴の主成分が析出する量を評価して行 MLAT CVS for brightener MLAT CVS for brig br htener brightener c = 15.158 mL/L +/- 1.196 mL/L (7.89%) 1.20m 1.00m brighten ht er 1.00m 500u 800u ) ) (C (A t I rcepteIn 600u Q'- Q 400u -500u 200u -3.7 0 -4.00e0 -2.00e0 0 2.00e0 4.00e0 0 0.50 1.00 1.50 促進剤測定のための測定カーブ – MLAT 05 レベラーの測定 前述した添加剤（促進剤と抑制剤）のほかに、最近の カーブも長期にわたって有効ですが、いつでも確認ま 電気めっき浴には第3の物質としてレベラーが添加さ たは更新できます。個々のデータは検証可能であり、 れています。この添加剤もCVS分析装置で簡単に分析 ソフトウェアに保存されます。レスポンスカーブは、多 できます。レベラーの測定法も2段階で行われ（キャリ 検体システムにおいて連続測定中、その間、または連 ブレーションとサンプル測定）、全ての添加剤を個別 続測定後のいつでも測定できます。 に管理可能です。 レスポンスカーブ サンプル測定 この測定モードでは、DT法による抑制剤の測定と同 ソフトウェアがレスポンスカーブの測定パラメータと 様、最初の工程でレスポンスカーブが記録されます。 データを自動的に呼び出し、これらをサンプル測定の ここでは、VMSと添加剤（抑制剤と促進剤）から成る電 メソッドにコピーするので、簡単な手順でサンプル測 解液がベース液として使用されます。このレスポンス 定準備ができます。 determination leveler with RC leveler c = 3.276 mL/L Sample with RC +/- 0.053 mL/L (1.60%) 1.00 6.00m leveler 800m 1.6 4.00m 600m 2.00m )(A 0) I Q(Q/ 400m 0 -2.00m 200m -4.00m 0 0 0.50 1.00 1.50 0 1.00e0 2.00e0 3.00e0 レベラー測定のための測定曲線 – レスポンスカーブ 06 VAコンピュートレース 797 – ラボ用分析装置 ラボ用分析装置によって、スペースが限られた分析室 でもCVSが行えます。迅速かつ柔軟で正確な添加剤測 定を行うことができます。 手動および自動操作 VAコンピュートレース797は最高水準の精度と感度を 備えた完全装備の分析システムです。さらに便利に使 うためのさまざまなアップグレードオプションが用意 されています。 CVSのためのシステム CVSによる添加剤測定には 自動添加装置を加えた半自動VAコンピュートレース 797システム 07 MVA-12（CVS-12）は、単検体サンプルの有機添加剤 のルーチン測定のための標準システムです。サンプル チェンジャーがなくても、作業者の最小限の操作で簡 単に測定できます。VMS、インターセプト、標準液など の溶液の自動追加は、800ドジーノ分注システムによ って行われます。促進剤測定の場合は、サンプルを手 動で追加する必要があります。抑制剤測定の場合は、 サンプルの添加も自動です。オプションのポンプを使 用すると、各測定後に測定容器を自動洗浄できます。 多検体有機添加剤の完全自動測定 促進剤を測定するときには、28検体まで連続測定で ラボルーム向けCVSサンプルチェンジャー付き完全 きます。LAT法では、連続測定中にインターセプト値 自動システム の再測定が可能なので、抜群の精度が得られます。 1つの測定シリーズで複数のメソッドを組み合わせる MVA-13（CVS-13）は、電気めっき浴中の添加剤測定 ことも可能です。843ポンプステーションは、各測定後 のための最上位機種です。サンプルは838アドバンス に測定容器を自動的に空にして洗浄します。 ドVAサンプルプロセッサーによって自動添加されま す。56検体までの抑制剤成分を測定できます。 08 VAコンピュートレース797における10の利点 VAコンピュートレース797は新しい可能性を開きます • 1台で電気めっきの添加剤測定とボルタンメトリートレース分析 • 実績あるメトローム社製の白金回転ディスク電極および参照電極と高感度なポテンシオ スタットの組み合わせによる抜群の精度 • 実績あるドジーノ・ビュレット技術による完璧な液体ハンドリング • 838アドバンスドVAサンプルプロセッサー、875プロセスラボ、メトロームアプリコン社製 ADI2045VAプロセス用オンラインシステムによる自動化 • 大手めっき液メーカーの協力によるめっき分析用アプリケーションメソッド • さまざまな形式で測定結果が出力可能 • GLPモードでの標準品質保証、ユーザーごとの個別アクセス権、および自動電極テスト • Windowsの操作手順に準じたユーザーインターフェースによるシンプル操作 • USB経由でPCへの接続 • 液温管理装置が接続可能（オプション） VAコンピュートレース797で品質保証を簡単実施 プログラムへのアクセス権 電極テスト 09 各ユーザーについて、すべてのプログラム部分へのア 使用される電極は、各測定の前に自動的にチェックさ クセス権を自由に定義できます。これによりユーザー れます。問題があった場合は、不備のあった電極が識 管理が容易になります。 別され、詳細が画面に表示されます。もちろん、このテ ストを手動で実行して、システムをチェックすることも GLPウィザードによる検証 できます。 ソフトウェアが分析システムの検証間隔を自動的にチ ェックして、ユーザーへ知らせます。各レポートには検 測定カーブ評価 証がまだ有効かどうかが表示されます。GLPウィザー VAコンピュートレース797のソフトウェアは、測定曲線 ドは、各種の検証テストをステップごとにガイドして、 を自動評価して、最終結果を計算します。 有効性を自動評価します。 品質証明 診断 797VAコンピュートレースとそのソフトウェアは、メト 組み込みの診断プログラムにより、装置個々のコンポ ローム社が品質証明書を発行して保証している最も ーネントをチェックできます。この診断はGLPウィザー 厳格な品質基準に従って開発・製造されています。 ドの一部ですが、単独で実行することもできます。 付属品に含まれる参照電極と電解液および標準液 は、シリアル番号によって識別でき、それぞれに証明 書が添付されています。 プロセスラボ アットラインシステム – プロセス向け有機添加剤のフル自動測定システム 10 11 アットライン分析とオンライン分析の違い アットラインとは、サンプリングを手動で行い、製造設 分析装置に影響があるような悪い現場環境でも使用 備などの近くの装置にセットし測定する方法です。 できるように、すべての電気パーツが丈夫な防滴ハウ このためアットラインは、様々なプロセス段階や設備 ジング（IP54）に収納されています。操作はタッチスク から、様々なサンプルを容易に分析できます。 リーンで行うため、簡単便利に操作できます 一方オンラインは、製造設備などのバイパス配管から 直接アナライザー（分析装置）と接続し自動サンプリン プロセスラボは、シンプルなユーザーインターフェー グが行えます。 スを持つProcessLabソフトウェアによって制御されま す。設定済み分析シーケンスはボタンを押すだけで測 アットラインCVS分析用サンプルチェンジャー付き自動シ 定を開始しますので、エラーフリーな操作が実現でき ステムまたはサンプルチェンジャーなしの半自動システム ます。各分析モジュールを組合せることにより、様々な ラボ用分析装置ですでに確立されているボルタンメ プロセスに対応できます。 トリー（VA）法と、サイクリックボルタンメトリーストリ ッピング（CVS）法は、生産設備現場のルーチン分析に データベースでは、結果をSPCチャート（Statistical も使用できます。プロセスラボは、電気めっき浴中の Process Control Chart：統計的プロセス制御）でグラフ 有機添加剤測定に最適な設計です。現場にて1サンプ ィック表現でき、生産ラインの状態に関する情報をい ルずつの測定、あるいはオプションのサンプルチェン つでも表示できます。 ジャーにより、多検体を自動で測定できます。 CVSオンラインプロセス分析 メトローム・アプリコン ADI 2045VA – オンライン – 12 構成する機器とポンプのすべてを制御し、PCは内蔵し CVSによる有機添加剤の完全自動測定 ているVAコンピュートレースとドジーノ分注システム メトローム・アプリコン社のADI2045VAは、ボルタンメ を制御します。タッチスクリーン方式のユーザーイン トリー分析を行うオンラインアナライザーです。CVS分 ターフェースにより、容易で直感的な操作が可能で 析法は、数十年前からルーチンでのラボ用分析手法と す。必要に応じて、USBキーボードまたはマウスを装置 して使用されてきました。メトローム・アプリコン社は、 本体に接続して使用できます。ソフトウェアの操作セク これをオンライン分析でも可能にしました。CVS法に ションには多数のオプションが含まれ、ステータスセ よる電気めっき浴の品質管理が、製造現場で直接行え クションでは現在の装置の状態をいつでもチェックで るようになりました。 きます。 システムは産業用PCとプログラマブルロジックコント ローラ（PLC）の組合せによって制御されます。PLCは 13 www.metrohm-applikon.com 装置技術仕様 14 ラボ用システム VAコンピュートレース797 ポテンシオスタットとガルバノスタットが組み込まれたボルタンメトリー測定スタンド ポテンシオスタット / 電圧範囲 ±5 V ガルバノスタット 出力電圧 ±12 V 電流範囲 ±80 mA 電流測定 7 レンジ (10 nA～10 mA) スイープ速度 (CV) <1 mV/s～3 V/s (1 mV 分解能) <1 mV/s～35 V/s (10 mV 分解能) 電源 電圧 100～240 V; 周波数 50～60 Hz 消費電力 120 VA 使用温度 保証動作温度範囲 0～45℃、相対湿度 20～80% プロセスラボ – アットラインプロセス分析 サンプル サンプリング頻度 1～20 / 日 分析時間 通常 <15 分（特殊なサンプルを除く） サンプルタイプ 10種類未満 サンプル容量 0.2 mL～250 mL サンプル温度 5℃～45℃ 接続 デジタル入力 24 V DC、緊急停止、液面センサーなど ... デジタル出力 24 V DC、スターラー、ペレスタリティックポンプなど... アナログ入力 4～20 mA、可変数 アナログ出力 4～20 mA、可変数 リレー出力 120/230 Vで1A 操作方法 TFTスクリーン（フルスサイズメンブレンキーボードとタッチパッド付き） タッチスクリーン（オプション） 使用温度 保証動作範囲 0～40℃、相対湿度 20～80% ADI 2045VA – オンラインプロセス分析 サンプルとサンプルフロー サンプリング頻度 プログラムで設定 分析時間 約30分 サンプル採取経路 最大 4 サンプル容量 0.2 mL～50 mL サンプル温度 5 °C～45 °C サンプル圧力 0～0.5 bar (0 ～ 7.2 psi、前処理なし) 通信 結果出力 (アナログ) 4～20 mA、最大16チャンネル デジタルリモートコントロール 24 VDC、開始、停止、続行、サンプル1、2、3、4、 デジタルインプット検出器 24 V DC、最大12チャンネル(リークセンサー、 試薬残量モニタリングなど...) デジタル出力リレー 2 A、電源オン、シーケンス実行、警告、エラー、 結果アラーム、1、2、3、4、サービス その他 タッチスクリーン操作 装置情報・オプション VAコンピュートレース797 – ラボ用 15 2.797.0030 CVS（サイクリックボルタンメトリーストリッピング）用VAコンピュートレース797。電気めっき浴 中の有機添加剤の分析用。ポテンショスタットとガルバノスタット内蔵の測定スタンド。回転 白金ディスク電極（Pt RDE）、Ag/AgCI参照電極、および白金対極による3極システム。メトローム マルチモード電極（MME）を装備可能。PCプログラム6.6053.010と、測定ステーションをセット アップするための付属品を含む MVA-12（CVS-12) VMSや有機添加剤の標準液を自動添加できるVAコンピュートレース797システム 1 x 2.797.0030 VAコンピュートレース797 3 x 2.800.0010 800 ドジーノ 1 x 6.3032.250 807 ドージングユニット 50 mL (ガラス製) 2 x 6.3032.120 807 ドージングユニット 2 mL (ガラス製) 1 x 2.843.0040 843 ポンプステーション (オプション) 1 x 2.846.0010 ドージングユニット用インターフェース (オプションで 800 ドジーノを4つまで追加) MVA-13（CVS-13) 有機添加剤の多検体測定用、完全自動VAコンピュートレース797システム 1 x 2.797.0030 VAコンピュートレース797 1 x 2.838.0310 838 アドバンスドVAサンプルプロセッサー 1 x 2.843.0040 843 ポンプステーション 3 x 2.800.0010 800 ドジーノ 1 x 6.3032.250 807 ドージングユニット 50 mL (ガラス製) 3 x 6.3032.120 807 ドージングユニット 2 mL (ガラス製) 1 x 2.846.0010 ドージングユニット用インターフェース (オプションで800ドジーノを4つまで追加) プロセスラボ（アットライン）及びADI 2045VA（オンライン）プロセス分析計 様々な分析モジュールを組合せて、お客様の仕様に合ったアナライザーの設計が可能です。 下記は組合せの一例 - アンプリファイアー（各種電極から測定） - デジタル入出力 24 V DC - アナログ入出力 4 ～ 20 mA - リレー出力 - センサー接続 - スターラー付き測定容器（各種サイズあり） - ペレスタリティックポンプ（40 mL/min、120 mL/min、320 mL/min） - サンプリングシステム (サンプルループ) - オーバーフローピペット (各種サイズあり) - ソレノイドバルブモジュール、液流コントロール用 - レベルセンサー付き試薬コンテナ（2.5L、5L、10L、20L、レベルセンサー付き） プロセスラボ及びADI2045VAの仕様やデザインにつ プロセスラボおよびオンラインプロセス分析のホーム いては、メトロームジャパン（株）プロセス部までお問 ページアドレスとお問い合わせ先 い合わせください。 www.metrohm.jp メトロームジャパン株式会社 プロセス部 TEL：03-5642-6148　FAX：03-5642-6142 www.metrohm.jp スイ 、ス AG, CH-9100 Herisauムーロト す メ： まりあ 、印刷 場合がるれさ 変更にし Ecknauer+Schoch ASW： 予告な 作成 8.797.5001JP – 2013-02