一、前言
VCP 即Vertical Continuous Plating 的縮寫,意爲垂直連續電鍍,與傳統的垂直電鍍相比,陰極受鍍物採(cǎi)取步進的方式工作是其最大的特點,該工作方式有效提高瞭(le)電鍍品質,同時占地面積大大縮小,且在批量化生産方面也擁有優勢,所以近來受到電鍍業者的親睐。圖1 是VCP 線大緻工作示意圖,該圖爲操作界面的正面視圖。操作者在上闆區進行挂具上闆後,闆依次進入除油、水洗、預浸段,然後進入鍍銅段,完成電鍍後,闆經過水洗、風幹至出闆;而挂具進入褪鍍段,褪鍍完畢至上闆區待用。
傳統的垂直電鍍線,陰極相對固定位置,陽極钛籃排布、夾闆方式及夾闆間距對闆件水平方向均勻性有著(zhe)顯著影響,如圖2 中所示,一飛巴中,闆件夾闆間距、Dummy 闆使用、端闆位置均會影響電力線的分布,從而影響鍍銅均勻性。而以我司的一條VCP 線爲例,單邊約300 個陽極钛籃, 這些钛籃對銅厚共同起著(zhe)平均的作用,所以單個钛籃的偏位或者缺失對鍍銅均勻性的影響幾乎可忽略不計。同時,VCP 採(cǎi)用單個挂具夾一塊闆的做法,夾闆方式固定、單一,夾闆深度機械控制,基本不存在變數。所以VCP 線鍍銅均勻性的關鍵影響因素還需重新驗證。
二、試驗部分
2.1 試驗條件
採(cǎi)用24(L)*18(W)inch 、20(L)*16(W)inch 、16(L)*20(W)inch 三種常用尺寸的試驗闆;厚度0.3;底銅HOZ ;鍍銅液溫度25±1℃;電(diàn)流密度18-20ASF ;鍍銅時間54-60min ;目标銅厚;假設電(diàn)鍍效率90-100% 。
2.2 評估方法
測(cè)量方法採(cǎi)用通用85 點測(cè)試方法,具體測(cè)試點分布如圖4 所示;鍍層均勻性統計方法採(cǎi)用CoV(Coefficient of variance) 評估,CoV 定義如下:,其中:
2.3 試驗因素
VCP 線與傳統垂直電鍍線在溶液交換的處理上不同,傳統垂直電鍍線多採(cǎi)用打氣,而VCP 線多採(cǎi)用噴流,兩相對比,噴流在保證溶液交換充分的同時,液面相對平穩,對於(yú)闆垂直的擺動影響更小,這點對於(yú)薄闆加工更爲有利。VCP 線頂部未設陽極擋闆,槽内液位相對平穩,因此對於(yú)闆頂部的鍍銅均勻性而言,液位高度是一個值得考量的因素。對於(yú)底部銅厚,關鍵影響因素爲底屏及邊屏設置,這兩者可有效改善闆底部電力線分布,從而改善銅厚分布。VCP 的底屏、邊屏設置示意圖參考圖5。底屏即bottom shield ,通過調整H 型的底屏頂部與闆底部的間距,優化闆底約50mm 的電力線分布;而邊屏即side shield ,通過調整邊屏頂部與闆底部的間距,優化闆底從50mm-200mm 間的電力線分布。電力線優化示意圖參照圖3。
至於水平方向的鍍銅均勻性,基於VCP 線設計原理,夾具間距的設定,決定瞭(le)前後闆間距,該間距對水平方向鍍銅均勻性起著(zhe)決定性作用。
三、結果與讨論
3.1 闆間(jiān)距對(duì)銅厚水平分布的影響
闆間距同時影響著(zhe)相鄰兩塊闆闆邊的銅厚分布。理想情況,闆間距越小越好,那麽銅缸中所有的闆可被視作一整塊闆,闆件的水平均勻性能達到最佳。但實際狀況是,0 間距會導緻闆前進過程中發生碰撞。從試驗結果可以得出:爲批量穩定生産考慮,不大於10mm 的闆間距可有效保證水平銅厚分布。從圖6 可以看出,當我們将闆間距從25mm 降低至10mm 時,CoV 由7.04% 下降至3.85% ,降低瞭(le)45.3% 。