[實用新型]銅離子濃度監控系統

有效

• 申請號: 202020112584.2
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN211505316U
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 鄭文鋒;許吉昌;孫尚培;許宏瑋
• 申請（專利權）人: 先豐通訊股份有限公司
• 主分類號: G01N27/28
• 分類號: G01N27/28;G01N27/30;G01N27/416
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 趙夢雯;艾晶

本實用新型的銅離子濃度監控系統至少包含：一容置槽、一工作電極、一輔助電極、一參考電極、一供電單元、一控制單元、一安培計以及一伏特計，該工作電極、該輔助電極及該參考電極配置于該容置槽內，而該伏特計連接于該工作電極與該參考電極之間，該供電單元與該工作電極以及該輔助電極電性連接，該安培計則連接于該輔助電極與該供電單元之間，而該控制單元與該供電單元電性連接，利用本實用新型的監控系統可對待測溶液進行循環伏安法，達到定量測定銅離子濃度的功效。

技術領域

本實用新型有關一種借由循環伏安法量測銅離子濃度的監控系統。

背景技術

在制備液晶顯示面板與印刷電路板的制程中，往往需要使用各種蝕刻溶液來進行金屬材料的蝕刻。蝕刻過程中產生的金屬離子會不斷累積于蝕刻溶液中，當蝕刻溶液中金屬離子的濃度升高到一定程度后，就會使得蝕刻溶液不堪使用，而成為蝕刻廢液。

目前在工業中廣泛使用的蝕刻液體有酸性氯化銅蝕刻液和堿性氯化銅蝕刻液兩種。酸性氯化銅蝕刻液使用氯化銅作為蝕銅劑，并使用酸性氧化系統進行蝕銅劑的再生。堿性氯化銅蝕刻液使用氯化銅與氨水絡合反應所生成的二價銅氨絡合物Cu(NH₃)₄Cl₂作為蝕銅劑，并與氧氣、NH₄₊和Cl_-反應，進行蝕銅劑的再生。而隨著蝕刻的進行，板件上的銅會被咬蝕而形成一價銅Cu(NH₃)₂Cl，因一價銅不溶于水，使二價銅的濃度隨著咬時而逐漸降低，導致蝕刻速度受到影響。

在本領域中，隨著廠商與產業別的不同，所用的蝕刻溶液配方與可容忍的金屬離子濃度都不盡相同。以國內某些薄膜電晶體液晶顯示器(thin film transistor liquidcrystal display,TFT LCD)制造業者所使用的蝕刻溶液為例，當蝕刻溶液中銅離子的濃度到達約1000ppm時，蝕刻溶液就失去了蝕刻的能力，而必須更換新的蝕刻溶液。另外，在某些印刷電路板(print circuit board,PCB)廠商所利用的銅蝕刻的蝕刻溶液中，可容忍的銅離子濃度約為130g/L。

一般控制堿性蝕刻液濃度的方法為測量pH、比重計和溫度，但并無直觀的方法去監控測量溶液中一價銅的濃度；另，現有技術中亦有利用螯合劑(例如EDTA)的化學反應來對銅離子進行螯合作用以控制溶液中的銅離子(Cu²⁺)濃度，但因其無法精確地定量控制銅濃度，且有污染槽液和發熱等副作用，造成銅的控制成效不彰、成本增加及具有潛在的危險性。另外，現有技術CN201686754U提出一種提銅的自動控制裝置，然而自動控制裝置是透過比重法進行廢液中銅離子濃度的量測，該方法對小體積溶液且低濃度(ppm)的銅離子的靈敏度不高，仍具有待改善的空間。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種借由循環伏安法定量測定銅離子濃度的監控系統，為其主要目的。

本實用新型所采用的技術手段如下所述。

為達上揭目的，本實用新型的監控系統至少包含：一容置槽，該容置槽配置有一流入口及一流出口；一工作電極、一輔助電極、一參考電極、一安培計以及一伏特計配置于該容置槽內，而該伏特計連接于該工作電極與該參考電極之間；一供電單元，與該工作電極以及該輔助電極電性連接，供電單元與輔助電極連接一安培計；以及一控制單元，與該供電單元電性連接。

在一較佳態樣中，該工作電極以及該輔助電極可以為鉑圓環電極。

在一較佳態樣中，該參考電極可以為飽和甘汞電極。

在一較佳態樣中，該特定電位區間為0.1~0.9伏特。

在一較佳態樣中，該監控裝置配置于一蝕刻槽，以連續方式對該蝕刻槽內的待測溶液進行監控。

附圖說明

圖1為本實用新型中監控裝置的結構示意圖。