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JPS6338094B2 - - Google Patents
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JPS6338094B2 - - Google Patents

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JPS6338094B2
JPS6338094B2 JP56190822A JP19082281A JPS6338094B2 JP S6338094 B2 JPS6338094 B2 JP S6338094B2 JP 56190822 A JP56190822 A JP 56190822A JP 19082281 A JP19082281 A JP 19082281A JP S6338094 B2 JPS6338094 B2 JP S6338094B2
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plating solution
solution
copper plating
chemical copper
electrode
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Osamu Myazawa
Chiaki Nakatsuka
Hitoshi Oka
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    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
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    • G01N27/4167Systems measuring a particular property of an electrolyte pH

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、化学銅めつき液などの銅イオン及び
その還元剤を含む水溶液のPHを、銅酸化物電極を
用いて測定する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for measuring the pH of an aqueous solution containing copper ions and a reducing agent thereof, such as a chemical copper plating solution, using a copper oxide electrode.

従来、化学銅めつき液をはじめとする水溶液の
PHは、ガラス電極を主電極,甘汞電極を参照電極
とし、水溶液のPHを電位として測定していた(例
えば、特開昭53―44434号公報などを参照)。
Conventionally, aqueous solutions such as chemical copper plating solutions were used.
The PH was measured using a glass electrode as a main electrode and an aqueous electrode as a reference electrode, and the PH of an aqueous solution as a potential (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 44434/1983).

しかし、上記の方法で化学銅めつき液をはじめ
とするPH11以上の溶液のPHを連続的に測定する
と、測定誤差が±10%と大きく、かつガラス電極
のガラス壁がアルカリに侵されるため測定値が経
時変化するという欠点があり、そのため、測定誤
差を少なくするためには、所定時間おきにガラス
電極をPH標準液で洗浄せねばならず、測定値の経
時変化を少なくするにはPHを間けつ的に測定せね
ばならない不便さがあつた。
However, when continuously measuring the pH of a solution with a pH of 11 or higher, such as a chemical copper plating solution, using the above method, the measurement error is as large as ±10%, and the glass wall of the glass electrode is attacked by alkali. The drawback is that the values change over time, so in order to reduce measurement errors, the glass electrode must be cleaned with a pH standard solution at predetermined intervals, and in order to reduce the change in measured values over time, it is necessary to clean the glass electrode with a pH standard solution. There was the inconvenience of having to take measurements intermittently.

そこで、上記のような欠点のない電極として、
酸化水銀,酸化銀,酸化アンチモン,酸化亜鉛,
酸化カドミウムなどが検討された。しかし、酸化
銀,酸化アンチモンは化学銅めつき液中の還元剤
で侵され、酸化亜鉛,酸化カドミウムは銅イオン
との置換反応により侵されるため、いずれも化学
銅めつき液などの水溶液のPH測定用には使用でき
なかつた。
Therefore, as an electrode without the above drawbacks,
Mercury oxide, silver oxide, antimony oxide, zinc oxide,
Cadmium oxide and other materials were considered. However, silver oxide and antimony oxide are attacked by the reducing agent in the chemical copper plating solution, and zinc oxide and cadmium oxide are attacked by the substitution reaction with copper ions, so both of them are affected by the pH of the aqueous solution such as the chemical copper plating solution. It could not be used for measurement.

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
き、あらゆる化学銅めつき液などの水溶液のPHを
正確に、しかも連続的に測定し得るようにしたPH
測定方法を提供するにある。
The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above and to provide a PH that can accurately and continuously measure the PH of aqueous solutions such as chemical copper plating solutions.
To provide a measurement method.

この目的を達成するため、本発明は、銅酸化物
電極を用い、かつPH測定に伴なうめつき反応を抑
圧する物質を水溶液に加えた上でPH測定を行なう
ようにした点を特徴とする。
In order to achieve this object, the present invention is characterized in that the PH measurement is performed using a copper oxide electrode and after adding a substance that suppresses the sinking reaction accompanying PH measurement to the aqueous solution. .

まず、本発明を実施例について詳細に説明する
前に、本発明の概略を説明すると、銅酸化物電極
は、電極と化学銅めつき液間(甘汞電極を参照電
極として使用)で、次式の反応にもとづく電位を
観測することができる。
First, before explaining the present invention in detail with reference to examples, an outline of the present invention will be explained. It is possible to observe the potential based on the reaction of Eq.

Cu2O+H2O →2CuO+2H++2e- E=0.669+0.0591PH 但し、上式のEは水素電極基準の電位(V)で
示されている。
Cu 2 O + H 2 O → 2CuO + 2H + + 2e - E = 0.669 + 0.0591PH However, E in the above formula is expressed as the potential (V) based on the hydrogen electrode.

上式の反応は、PHのみに関係するので、化学銅
めつき液でも、液中の銅イオン濃度に影響されな
い特徴をもつている。また、化学銅めつき液中の
2価銅イオンのキレート剤によつて、表面の酸化
第2銅が溶解しても、めつき液中に溶存する酸素
で電極表面の酸化第1銅が酸化第2銅へ酸化さ
れ、酸化第1銅は下地の金属銅の酸化により補給
されるので、安定である。したがつて参照電極を
用いて電位を検出すれば、めつき液のPHを検出で
きる。
Since the reaction in the above equation is related only to pH, even chemical copper plating solutions have the characteristic that they are not affected by the copper ion concentration in the solution. In addition, even if the cupric oxide on the surface is dissolved by the chelating agent of divalent copper ions in the chemical copper plating solution, the cuprous oxide on the electrode surface is oxidized by the oxygen dissolved in the plating solution. It is stable because it is oxidized to cupric oxide, and the cuprous oxide is replenished by the oxidation of the underlying metal copper. Therefore, by detecting the potential using a reference electrode, the pH of the plating solution can be detected.

次に、このような銅酸化物電極を製造する方法
を詳しく述べると以下のようである。
Next, the method for manufacturing such a copper oxide electrode will be described in detail as follows.

電極として用いる金属銅を用意して、0.1〜
14Nの酸で表面をエツチングする。このとき用い
る金属銅は純度99.9%以上が良く、その形状は板
でもワイヤでも良い。またエツチングに用いる酸
は、塩酸,硫酸,硝酸などの無機酸、望ましくは
硝酸が良い。
Prepare metal copper to be used as an electrode, and
Etch the surface with 14N acid. The metal copper used at this time should preferably have a purity of 99.9% or higher, and its shape may be either a plate or a wire. The acid used for etching is preferably an inorganic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid, preferably nitric acid.

次に、エツチングした銅電極は、アルカリ金属
の水酸化物溶液で処理して、金属銅の表面に酸化
物皮膜を被覆するものである。このとき用いるア
ルカリ金属の水酸化物はKOH,NaOHが実用的
である。
Next, the etched copper electrode is treated with an alkali metal hydroxide solution to coat the surface of the metallic copper with an oxide film. Practical alkali metal hydroxides used in this case are KOH and NaOH.

ところで、かかる銅酸化物電極を用いて化学銅
めつき液のPHを測定するのに、特に考慮すべきこ
とは、化学銅めつき液中には2価銅イオン,還元
剤を含むため、銅酸化物電極上でめつき反応が起
るのを防ぐことである。めつき反応が起ると、銅
酸化物電極は、先に示したPHに関係する電位では
なく、めつき反応電位を示すことになるので、PH
の測定ができなくなるからである。
By the way, when measuring the pH of a chemical copper plating solution using such a copper oxide electrode, there is a special consideration that must be taken into account because the chemical copper plating solution contains divalent copper ions and reducing agents. The purpose is to prevent plating reactions from occurring on the oxide electrode. When a plating reaction occurs, the copper oxide electrode will show the plating reaction potential, not the potential related to PH as shown above, so the PH
This is because it becomes impossible to measure.

そこで、このような問題を解決するのに本発明
では、化学銅めつき液に還元剤の接解触媒作用を
停止する物質を加え、めつき反応が起らなくした
状態でPHを測定する方法をとるものである。
Therefore, in order to solve such problems, in the present invention, a substance that stops the catalytic action of the reducing agent is added to the chemical copper plating solution, and the PH is measured in a state where the plating reaction does not occur. It takes .

かかる物質として適したものは、分子内に窒
素,イオウを含むような有機化合物およびイオウ
を含む無機化合物である。かかる物質は銅酸化物
電極の表面に吸着することにより、ホルムアルデ
ヒドのごとき還元剤の反応を停止するもので、特
に次のような物質と濃度が適しているものであ
る。
Suitable such substances are organic compounds containing nitrogen and sulfur in their molecules, and inorganic compounds containing sulfur. Such a substance stops the reaction of a reducing agent such as formaldehyde by adsorbing on the surface of a copper oxide electrode, and the following substances and concentrations are particularly suitable.

水溶液中でイオウイオンを生成する無機イオウ
化合物は1当り1〜50mgであればよく、2―メ
チルイミダゾール,1,2,3―ベンゾトリアゾ
ールに代表される含窒素複素環式芳香族化合物は
0.1〜100mgが適している。
The amount of inorganic sulfur compounds that generate sulfur ions in aqueous solution may be 1 to 50 mg per unit, and nitrogen-containing heteroaromatic compounds such as 2-methylimidazole and 1,2,3-benzotriazole are
0.1-100mg is suitable.

2―メルカプトベンゾチアゾール,2―ベンゾ
イミダゾールチオールに代表される窒素とイオウ
を含む複素環式芳香族化合物は0.01〜10mgでめつ
き反応が停止する。
The plating reaction of heterocyclic aromatic compounds containing nitrogen and sulfur, such as 2-mercaptobenzothiazole and 2-benzimidazolethiol, stops at 0.01 to 10 mg.

チオフエンに代表されるイオウを含む複素環式
芳香族化合物や、チオ尿素,チオアセトアミドに
代表される脂肪族化合物は、それぞれ0.1〜10mg
でめつき反応が停止する。
Heteroaromatic compounds containing sulfur, such as thiophene, and aliphatic compounds, such as thiourea and thioacetamide, each have a dosage of 0.1 to 10 mg.
The reaction stops.

ジメチルジチオカルバミン酸銅のような上記化
合物を含む錯体を用いる場合には、分子量が大の
ため、1〜100mgを加えるとめつき反応が停止す
るようになり、さらにアルカリに安定なリン酸エ
ステルを含む界面活性剤のごときは0.1〜10gを
加える必要がある。
When using a complex containing the above compound such as copper dimethyldithiocarbamate, the plating reaction stops when 1 to 100 mg is added due to its large molecular weight. For active agents, it is necessary to add 0.1 to 10 g.

また、前記した銅酸化物電極は、PH11以上で安
定に電位を検出できるので11以下のPHを測定する
場合には、化学銅めつき液にアルカリを加えた後
PHを測定すればよい。かかる目的に適したアルカ
リは、NaOH,KOHに代表されるアルカリ金属
の水酸化物,炭酸ナトリウム,リン酸ナトリウム
のごとき弱酸のアルカリ金属塩が適している。
In addition, the above-mentioned copper oxide electrode can stably detect the potential at a pH of 11 or higher, so when measuring a pH of 11 or lower, add alkali to the chemical copper plating solution.
Just measure the PH. Suitable alkalis for this purpose include alkali metal hydroxides such as NaOH and KOH, and alkali metal salts of weak acids such as sodium carbonate and sodium phosphate.

次に、本発明を更に具体的に説明するため、以
下に実施例を用い、比較例と対比しながら詳細に
説明する。しかし、以下に説明する実施例は本発
明の適用例にすぎないので、本発明が以下の実施
例のみに限定されるものでないことはいうまでも
なく、本発明の原理にもとずいたPHの検出方法と
装置が本発明にかかわるものであることに疑いの
余地はない。
Next, in order to explain the present invention more specifically, the present invention will be described in detail below using Examples and in comparison with Comparative Examples. However, since the embodiments described below are merely examples of application of the present invention, it goes without saying that the present invention is not limited only to the following embodiments. There is no doubt that the detection method and apparatus relate to the present invention.

まず、実施例に用いたPH検出装置を図によつて
詳細に説明する。図は以下の実施例に共通に用い
られる装置で、化学銅めつき液1と混合液2を定
量ポンプ4で30ml/hの割合でサンプリングし、
ミキサー5にて十分混合した。これを検出セル8
のPH測定室10へ導入し、銅酸化物電極6に接触
させた。一方の参照電極室9には飽和カロメル電
極(S.C.E.)7を設け飽和Kcl溶液3を定量ポン
プ4で常時送入した。11は隔膜である。銅酸化
物電極は、直径1mmの裸銅線(純度99.9%以上)
を0.1〜14N硝酸を用いて1〜10秒間エツチング
処理し、次いで0.1〜1Nカセイソーダ溶液中で5
〜30分間酸化処理したものである。
First, the PH detection device used in the example will be explained in detail with reference to the drawings. The figure shows a device commonly used in the following examples, in which chemical copper plating solution 1 and mixed solution 2 are sampled at a rate of 30 ml/h using a metering pump 4.
The mixture was thoroughly mixed using mixer 5. Detect this cell 8
was introduced into the PH measurement chamber 10 and brought into contact with the copper oxide electrode 6. A saturated calomel electrode (SCE) 7 was provided in one of the reference electrode chambers 9, and a saturated Kcl solution 3 was constantly supplied by a metering pump 4. 11 is a diaphragm. The copper oxide electrode is a bare copper wire with a diameter of 1 mm (purity of 99.9% or more).
was etched with 0.1-14N nitric acid for 1-10 seconds, then etched in 0.1-1N caustic soda solution for 5 seconds.
It was oxidized for ~30 minutes.

かかる電極および装置を用いて化学銅めつき液
のPHを測定した結果は次下に示すようである。
The results of measuring the pH of a chemical copper plating solution using such an electrode and device are shown below.

比較例 (1) 下記の化学銅めつき液(1)のPHを図の装置により
検出した。この場合、PHが約11以上で容易にPHを
検出することができるので図における混合液2は
使用せず、化学銅めつき液をそのまま銅酸化物電
極に接触させてPHを求めた。
Comparative Example (1) The pH of the following chemical copper plating solution (1) was detected using the apparatus shown in the figure. In this case, since the PH can be easily detected when the PH is about 11 or higher, the mixed solution 2 shown in the figure was not used, and the chemical copper plating solution was directly brought into contact with the copper oxide electrode to determine the PH.

(a) 化学銅 めつき液CuSO4・5H2O EDTA2Na NaOH 37%ホルマリン K2S エトキシ界面活性剤 水 13g 40g PHを11〜13.5 とする量 3ml 0.1mg 0.1g 1とする量 (a)の化学銅めつき液は、プリント回路板の製造工
程に使用できるもので、70℃でめつきしたときお
よそ1〜3μm/hで金属銅を析出する速度を有す
るものである。
(a) Chemical copper plating solution CuSO 4・5H 2 O EDTA2Na NaOH 37% formalin K 2 S Ethoxy surfactant water 13g 40g Amount to adjust pH to 11-13.5 3ml 0.1mg 0.1g Amount to make 1 (a) The chemical copper plating solution can be used in the manufacturing process of printed circuit boards, and has a rate of depositing metallic copper at approximately 1 to 3 μm/h when plating is performed at 70°C.

かかるめつき液を25℃に冷却してPHを測定した
結果は、めつき液のPHと検出電位の関係は次式(1)
のごとき関係が得られ、めつき液PHを正確にかつ
安定に知ることができた。
The results of measuring the pH of the plating solution after cooling it to 25°C show that the relationship between the pH of the plating solution and the detected potential is expressed by the following equation (1):
The following relationship was obtained, and the pH of the plating solution could be determined accurately and stably.

E=−0.0019×PH4.74(mVvsS.C.E) ……(1) このように、70℃の高温ではめつき反応が進行
する化学銅めつき液でも、25℃に冷却することで
めつき反応が停止し、何ら特別な処理をせずに化
学銅めつき液のPHを銅酸化物によつて容易に測定
できるものである。
E = -0.0019 The PH of a chemical copper plating solution can be easily measured using copper oxide without stopping and performing any special treatment.

ところが該化学銅めつき液(a)の測定温度を40℃
とした場合には、式(1)に示すようなPHに関係する
電極電位が検出できず、銅酸化物電極上に銅が析
出する析出反応電位−0.7V(vsSCE)を呈してし
まい銅酸化物電極によるPH測定はできなかつた。
However, the measurement temperature of the chemical copper plating solution (a) was set to 40℃.
In the case of PH measurement using physical electrodes was not possible.

かような傾向は測定温度が高い場合、化学銅め
つき液のPHが高い場合に特に著しく、特にPHが13
を超える場合に最も著しかつた。
This tendency is particularly noticeable when the measurement temperature is high or the pH of the chemical copper plating solution is high, especially when the pH is 13.
It was most significant when it exceeded .

上記したごとく、銅酸化物電極による化学銅め
つき液のPH測定においては、測定温度の厳密な制
御が必要である。
As mentioned above, in measuring the pH of a chemical copper plating solution using a copper oxide electrode, strict control of the measurement temperature is required.

比較例 (2) 比較例(1)では、70℃の高温で作業する化学銅め
つき液を用いたのに対し、比較例(2)では室温反応
型の化学銅めつき液の例を示すものである。
Comparative Example (2) Comparative Example (1) uses a chemical copper plating solution that operates at a high temperature of 70°C, whereas Comparative Example (2) uses a chemical copper plating solution that reacts at room temperature. It is something.

(b)の組成を有する化学銅めつき液は、室温にお
いて、0.5〜2μm/hの速度で金属銅を析出する
能力を有するものである。
The chemical copper plating solution having the composition (b) has the ability to deposit metallic copper at a rate of 0.5 to 2 μm/h at room temperature.

このめつき液を比較例(1)と同様な条件で、すな
わち図に示す混合液2を用いずに銅酸化物電極で
PHを測定した場合には、25℃における検出電位は
化学銅めつきの析出反応電位を示してしまい、PH
を検出することは不可能であつた。
This plating solution was applied to a copper oxide electrode under the same conditions as in Comparative Example (1), that is, without using Mixed Solution 2 shown in the figure.
When measuring PH, the detection potential at 25℃ indicates the deposition reaction potential of chemical copper plating, and the PH
It was impossible to detect.

(b) 化学銅 めつき液CuSO4・5H2O ロツセル塩 グリシン NaOH 37%ホルマリン 水 10g 50g 8g PHを11〜13.5 とする量 25ml 1とする量 実施例 (1) 比較例(1),(2)に用いた化学銅めつき液(a),(b)と
全く同じ液および全く同じ装置によつて液のPHを
検出した。本例においては、図の混合液2をミキ
サー4で混合することにより、比較例(1),(2)では
検出できない場合にも安定に銅酸化物電極の能力
を発揮できるようにしたものである。
(b) Chemical copper plating solution CuSO 4・5H 2 O Lotusel salt glycine NaOH 37% formalin water 10g 50g 8g Amount to adjust pH to 11-13.5 25ml Amount to adjust to 1 Example (1) Comparative example (1), ( The pH of the solution was detected using the same solution and the same equipment as those used in 2) (a) and (b). In this example, by mixing the mixed liquid 2 shown in the figure with the mixer 4, it is possible to stably demonstrate the ability of the copper oxide electrode even when it cannot be detected in comparative examples (1) and (2). be.

化学銅めつき液に混合した混合液として、含窒
素複素環式芳香族化合物を含む次の液を用いた。
The following solution containing a nitrogen-containing heterocyclic aromatic compound was used as a mixed solution mixed with the chemical copper plating solution.

(c) 混合液1,2,3―ベンゾ トリアゾール 水 0.1〜100mg 1とする量 この液を化学銅めつき液(a)と良く混合した後、
銅酸化物電極で液PHを測定したところ、比較例(1)
では析出反応電位を示すために測定が不可能であ
つた40℃の温度においても、化学銅めつき液のPH
と検出電位の関係は次式のようになり、安定にPH
を検出することができた。
(c) Mixed liquid 1,2,3-benzotriazole water 0.1-100 mg 1 amount After mixing this liquid well with chemical copper plating solution (a),
When the liquid pH was measured using a copper oxide electrode, Comparative Example (1)
Even at a temperature of 40°C, which was impossible to measure due to the deposition reaction potential, the pH of the chemical copper plating solution was
The relationship between the detection potential and the detection potential is as shown in the following equation, and the pH is stabilized.
was able to be detected.

E=−0.00016×PH5.82
(mVvsS.C.E.) ……(2) また、化学銅めつき液(b)に対しては、本実施例
のように混合液を混合した後には25℃においても
銅酸化物電極上に銅が析出せず、式(1)と全く同じ
関係の検出電位を呈するようになり、安定にPHを
測定することができた。
E=-0.00016×PH 5.82
(mVvsS.CE) ...(2) In addition, for chemical copper plating solution (b), after mixing the mixed solution as in this example, copper does not remain on the copper oxide electrode even at 25℃. There was no precipitation, and the detection potential now had exactly the same relationship as Equation (1), making it possible to stably measure PH.

以上に述べたように、本発明の方法によれば銅
酸化物電極ではPHの検出が困難となる条件、液に
対しても、極めて簡単な方法で容易にPHの測定が
できるようになることがわかつた。
As described above, according to the method of the present invention, PH can be easily measured using an extremely simple method even under conditions and liquids where it is difficult to detect PH using a copper oxide electrode. I understood.

さらに1,2,3―ベンゾトリアゾール以外の
含窒素複素環式芳香族化合物についても上記と同
じ方法でPHの検出をした結果、2―メチルイミダ
ゾール、1,2,4―トリアゾールを始めとする
含窒素複素環式芳香族化合物およびその誘導体が
全く同じ効果をもつことがわかつた。
Furthermore, the pH of nitrogen-containing heteroaromatic compounds other than 1,2,3-benzotriazole was detected using the same method as above. It was found that nitrogen heteroaromatic compounds and their derivatives have exactly the same effect.

実施例 (2) 下記組成の混合液(d)を用いて、実施例(1)と同じ
方法で化学銅めつき液のPHを測定したところ、化
学銅めつき液(a)を40℃で測定した場合にも、室温
反応型の化学銅めつき液(b)を測定した場合にもそ
れぞれ式(1)および(2)に示すような関係が得られ、
本発明の効果を有することがわかつた。
Example (2) The pH of a chemical copper plating solution was measured in the same manner as in Example (1) using a mixed solution (d) with the following composition. The relationships shown in equations (1) and (2) are obtained both when measuring and when measuring room temperature reaction type chemical copper plating solution (b), respectively.
It was found that the present invention has the effects.

このような効果は、2―メルカプトベンゾチア
ゾール以外の窒素とイオウを含む複素環式芳香族
化合物およびその誘導体に共通してみられるもの
であることもわかつた。
It has also been found that such an effect is commonly observed in heterocyclic aromatic compounds containing nitrogen and sulfur other than 2-mercaptobenzothiazole and their derivatives.

(d) 混合液 2―メルカプト ベンゾチアゾール 水 0.01〜10mg 1とする量 実施例 (3) 下記組成の混合液(e)を用いて、実施例(1)と同じ
方法で化学銅めつき液のPHを測定したところ、化
学銅めつき液(a)を40℃で測定した場合にも、室温
反応型の化学銅めつき液(b)を測定した場合にも、
実施例(1),(2)と全く同じように測定することがで
きた。
(d) Mixed liquid 2-mercaptobenzothiazole water 0.01 to 10 mg Amount to be 1 Example (3) Using mixed liquid (e) with the following composition, prepare a chemical copper plating solution in the same manner as in Example (1). When PH was measured, both when measuring the chemical copper plating solution (a) at 40℃ and when measuring the room temperature reaction type chemical copper plating solution (b),
Measurements could be made in exactly the same manner as in Examples (1) and (2).

このような効果はチオフエンに代表される含イ
オウ複素環式芳香族化合物およびその誘導体に共
通していることもわかつた。
It was also found that such effects are common to sulfur-containing heteroaromatic compounds such as thiophene and their derivatives.

(e) 混合液 チオフエン 水 0.1〜10mg 1とする量 実施例 (4) 下記組成の混合液(f)を用いて、実施例(1)と同じ
方法で化学銅めつき液のPHを測定したところ、化
学銅めつき液(a)を40℃で測定した場合にも、室温
反応型の化学銅めつき液(b)を測定した場合にも、
実施例(1)〜(3)と全く同じように測定することがで
きた。
(e) Mixed liquid Thiophene water 0.1 to 10 mg Amount to be 1 Example (4) Using the mixed liquid (f) with the following composition, the PH of the chemical copper plating solution was measured in the same manner as in Example (1). However, both when measuring the chemical copper plating solution (a) at 40℃ and when measuring the room temperature reaction type chemical copper plating solution (b),
It was possible to measure in exactly the same manner as in Examples (1) to (3).

かかる効果は、チオ尿素のみにとどまらず、チ
オアセトアミドに代表される窒素とイオウを含む
脂肪族化合物およびその誘導体にも共通している
ことがわかつた。
It has been found that such effects are common not only to thiourea but also to aliphatic compounds containing nitrogen and sulfur, such as thioacetamide, and their derivatives.

(f) 混合液 チオ尿素 水 0.1〜10mg 1とする量 実施例 (5) 下記組成の混合液(i)を用いて実施例(1)と同じ方
法で化学銅めつき液のPHを測定したところ、化学
銅めつき液(a)を40℃で測定した場合にも、室温反
応型の化学銅めつき液(b)を25℃で測定した場合に
も、実施例(1)〜(4)と全く同じように測定すること
ができた。
(f) Mixed solution Thiourea water 0.1 to 10 mg Amount to be 1 Example (5) The PH of a chemical copper plating solution was measured in the same manner as in Example (1) using a mixed solution (i) with the following composition. However, Examples (1)-(4 ) could be measured in exactly the same way.

混合液に用いたリン酸エステルは、アルカリ溶
液に極めて安定な一種の界面活性剤として知られ
るエトキシ基を含有するリン酸エステルであり、
かような物質は、例えば旭電化(株)製アデカコール
PS236のごとき名称で市販されているものであ
る。
The phosphoric ester used in the mixed solution is a phosphoric ester containing an ethoxy group, which is known as a type of surfactant that is extremely stable in alkaline solutions.
Such substances include, for example, ADEKA COL manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.
It is commercially available under a name such as PS236.

本発明に対するリン酸エステルの効果は、上記
界面活性剤のみが有するものでなく、下記の構造
を持つリン酸エステル類に共通してみられるもの
であつた。ここにRはアルキル基、アリル基を含
みXはH,アルキル基,アリール基等を含んでい
る。
The effects of phosphoric esters on the present invention were not only possessed by the above-mentioned surfactants, but were common to phosphoric esters having the following structures. Here, R includes an alkyl group or an allyl group, and X includes H, an alkyl group, an aryl group, or the like.

(i) 混合液 アデココール PS236 水 0.1〜10g/ 1とする量 実施例 (6) 下記組成の混合液(g)を用いて実施例(1)と同じ方
法で化学銅めつき液のPHを測定したところ、化学
銅めつき液(a)を40℃で測定した場合にも室温反応
型の化学銅めつき液(b)を25℃で測定した場合にも
実施例(1)〜(5)と全く同じように測定することがで
きた。
(i) Mixed solution Adecokol PS236 Water 0.1-10g/1 Example (6) Using the mixed solution (g) with the following composition, adjust the pH of the chemical copper plating solution in the same manner as in Example (1). As a result of measurement, Examples (1) to (5) were found to be the same when the chemical copper plating solution (a) was measured at 40℃ and when the room temperature reaction type chemical copper plating solution (b) was measured at 25℃. ) could be measured in exactly the same way.

(g) 混合液 ジメチルジチオ カルバミン酸銅 水 1〜100mg 1とする量 実施例 (7) 下記組成の混合液(h)を用いて実施例(1)と同じ方
法で化学銅めつき液のPHを測定したところ、化学
銅めつき液(a)を40℃で測定した場合にも、室温反
応型の化学銅めつき液(b)を25℃で測定した場合に
も実施例(1)〜(6)と全く同じように測定できること
がわかつた。
(g) Mixed solution Copper dimethyldithiocarbamate solution 1 to 100 mg Amount to be 1 Example (7) Using the mixed solution (h) with the following composition, adjust the pH of the chemical copper plating solution in the same manner as in Example (1). As a result of measurements, Examples (1) to ( It turns out that it can be measured in exactly the same way as 6).

かかる効果はK2Sのみにとどまらず、Na2Sの
ごとく水溶液中でイオウイオンを生成する化合物
に共通することもわかつた。
It was also found that this effect is not limited to K 2 S, but is common to compounds that generate sulfur ions in aqueous solution, such as Na 2 S.

(h) 混合液 K2S 水 1〜50mg 1とする量 実施例 (8) 本実施例は、銅酸化物電極によるPH測定法の下
限であるPH11以下の溶液に対しても、銅酸化物電
極でのPH検出を可能ならしめるもので、下記組成
の混合液(j)を用いて下記組成の化学銅めつき液(k)
のPHを実施例(1)と同様な装置により25℃で測定し
たものである。
(h) Mixed liquid K 2 S water 1 to 50 mg 1 Example (8) This example shows that even for solutions with a pH of 11 or less, which is the lower limit of the PH measurement method using a copper oxide electrode, the copper oxide It enables pH detection with an electrode, and uses a mixed solution (j) with the following composition to create a chemical copper plating solution (k) with the following composition.
The PH was measured at 25°C using the same device as in Example (1).

かかる方法によつて、PHが11以下の化学銅めつ
き液も銅酸化電極で測定する検出セル内ではPHが
11以上となり、PH測定に何らの支障もなく、極め
て安定に検出できることがわかつた。混合液中の
NaOH濃度を3g/とした場合には、次式(3)
のような関係でPHが測定できることもわかつた。
By using this method, even chemical copper plating solutions with a pH of 11 or less can have a pH level within the detection cell that is measured using a copper oxide electrode.
It was found that the pH value was 11 or higher, indicating that there were no problems with PH measurement and that detection was extremely stable. in the mixture
When the NaOH concentration is 3g/, the following formula (3)
It was also found that PH can be measured using the following relationship.

E=−0.0086PH5.14(mVvsS.C.E.) ……(3) さらに、混合液に使用できるアルカリは、
NaOHに限定されることなく、KOHのごときア
ルカリ金属の水酸化物、Na2CO3,Na3PO4のご
とき弱酸のアルカリ金属塩がNaOHと全く同じ
効果をもつこともわかつた。
E=-0.0086PH 5.14 (mVvsS.CE) ...(3) Furthermore, the alkalis that can be used in the mixed solution are:
It has also been found that, without being limited to NaOH, alkali metal hydroxides such as KOH and alkali metal salts of weak acids such as Na 2 CO 3 and Na 3 PO 4 have exactly the same effect as NaOH.

(j) 混合液 NaOH 水 1〜10g 1とする量 (k) 化学銅 めつき液CuSO4 5H2O EDTA2Na NaOH 37%ホルマリン K2S エトキシ界面活性剤 水 13g 40g PHを7〜13.5 とする量 3ml 実施例 (9) 本実施例においては、混合液中にアルカリと、
めつき反応を停止する化合物の両者を同時に加え
ておくことにより、銅酸化物電極で折出反応が生
じるような条件で、かつ化学銅めつき液のPHが11
以下の場合にもPH測定を可能ならしめる方法を示
すものである。
(j) Mixed liquid NaOH Water 1~10g Amount to make 1 (k) Chemical copper Plating liquid CuSO 4 5H 2 O EDTA 2 Na NaOH 37% formalin K 2 S Ethoxy surfactant water 13g 40g PH to 7~13.5 Amount: 3 ml Example (9) In this example, alkali and
By adding both of the compounds that stop the plating reaction at the same time, the conditions are such that the precipitation reaction occurs at the copper oxide electrode, and the pH of the chemical copper plating solution is 11.
This paper shows a method that enables PH measurement also in the following cases.

実施例(1)と同じ装置を用い、化学銅めつき液は
(k)の組成のもの、すなわち(a)の液組成において液
PHを7〜13.5としたものと、(b)の液組成において
液PHを7〜13.5としたものの2種類につき、それ
ぞれ40℃,25℃においてPH検出を試みた。混合液
(l)の効果は極めて良好で、本発明の目的とするよ
うな広い条件下でのPH検出が極めて安定に可能と
なることがわかつた。
Using the same equipment as in Example (1), the chemical copper plating solution was
The liquid with the composition (k), that is, the liquid with the liquid composition (a).
PH detection was attempted at 40°C and 25°C for two types, one with a pH of 7 to 13.5 and the other with the liquid composition of (b) with a pH of 7 to 13.5. Mixture
It was found that the effect of (l) was extremely good, and that PH detection under a wide range of conditions as the object of the present invention could be performed extremely stably.

本実施例に示すごとく、混合液に被検液のPHを
高くするためのアルカリと、ホルマリンの反応停
止を目的とする化合物とを加えても両者の作用が
全く独立に作用するものであり何ら相互作用をす
るものでないことも明らかとなつた。
As shown in this example, even if an alkali to raise the pH of the test solution and a compound to stop the reaction of formalin are added to the mixed solution, the effects of the two act completely independently and there is no effect. It has also become clear that they do not interact.

また、PHを7〜13.5として化学銅めつき液のPH
検出は式(4)に従うものであり、一方PH7〜13.5と
した室温反応型の化学銅めつき液(b)の検出電位は
式(3)と全く同じであつた。
Also, set the pH of the chemical copper plating solution to 7 to 13.5.
Detection was according to formula (4), and on the other hand, the detection potential of the room temperature reaction type chemical copper plating solution (b) with a pH of 7 to 13.5 was exactly the same as formula (3).

E=−0.00072PH6.22(mV vs S.C.E.) …(4) (l) 混合液 1,2,3―ベンゾ トリアゾール NaOH 水 1〜100mg 3g 1とする量 以上説明したように、本発明によれば、被検液
である化学銅めつき液などの組成や、使用条件が
大きく異なつた場合でも常に正確に、しかも連続
的にPHの測定を行なうことができるから、従来技
術の欠点を除き、化学銅めつき液などのPH測定や
それに伴なう液質管理などを極めて容易に、かつ
経済的に行なうことが可能な銅酸化物電極による
PH測定方法を提供することができる。
E=-0.00072PH 6.22 (mV vs SCE) ...(4) (l) Mixed liquid 1,2,3-benzotriazole NaOH Water 1-100mg 3g Amount to be 1 As explained above, according to the present invention, Even if the composition of the chemical copper plating solution used as the test solution or the usage conditions vary greatly, PH can always be measured accurately and continuously. Using a copper oxide electrode, it is possible to measure the pH of plating solutions and the associated liquid quality management extremely easily and economically.
A PH measurement method can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は本発明における銅酸化物電極によるPH測定
方法を実施する装置の一例を示す構成図である。 1……PH被検液(化学銅めつき液など)、2…
…混合液、3……参照電極液、4……定量ポン
プ、5……ミキサー、6……銅酸化物電極、7…
…参照電極、8……検出セル、9……参照電極
室、10……PH測定室、11……隔膜。
The figure is a configuration diagram showing an example of an apparatus for implementing the PH measurement method using a copper oxide electrode according to the present invention. 1...PH test solution (chemical copper plating solution, etc.), 2...
...mixture, 3...reference electrode solution, 4...metering pump, 5...mixer, 6...copper oxide electrode, 7...
... Reference electrode, 8 ... Detection cell, 9 ... Reference electrode chamber, 10 ... PH measurement chamber, 11 ... Diaphragm.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 銅酸化物電極を用いた2価銅イオン及び2価
銅イオンの還元剤を含む水溶液のPH測定方法にお
いて、上記水溶液に、アルカリ金属のイオウ化合
物、トリアゾール、イミダゾール、チアゾール、
チオフエン、チオ尿素、チオアセトアミド、エト
キシ含有リン酸エステル、ジチオカルバミン酸塩
もしくはそれらの誘導体からなるグループのうち
から選択した少くとも一つを加えた後、上記水溶
液のPHを測定するように構成したことを特徴とす
る銅酸化物電極によるPH測定方法。 2 特許請求の範囲第1項において、上記水溶液
に規定量のアルカリを加えることにより、あらか
じめ水溶液のPHを規定値だけ変化させた後、該水
溶液のPHを測定するように構成したことを特徴と
する銅酸化物電極によるPH測定方法。
[Scope of Claims] 1. A method for measuring the pH of an aqueous solution containing divalent copper ions and a reducing agent for divalent copper ions using a copper oxide electrode, in which a sulfur compound of an alkali metal, triazole, imidazole, thiazole is added to the aqueous solution. ,
The method is configured to measure the pH of the aqueous solution after adding at least one selected from the group consisting of thiophene, thiourea, thioacetamide, ethoxy-containing phosphate ester, dithiocarbamate, or their derivatives. A method for measuring PH using a copper oxide electrode. 2. Claim 1 is characterized in that the PH of the aqueous solution is measured by adding a specified amount of alkali to the aqueous solution to change the PH of the aqueous solution by a specified value in advance. PH measurement method using a copper oxide electrode.
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