三、結(jié)果與討論3.1 板間距對銅厚水平分布的影響板間距同時影響著相鄰兩塊板板邊的銅厚分布。理想情況,板間距越小越好,那么銅缸中所有的板可被視作一整塊板,板件的水平均勻性能達(dá)到最佳。但實際狀況是,0 間距會導(dǎo)致板前進(jìn)過程中發(fā)生碰撞。從試驗結(jié)果可以得出:為批量穩(wěn)定生產(chǎn)考慮,不大于10mm 的板間距可有效保證水平銅厚分布。從圖6 可以看出,當(dāng)我們將板間距從25mm 降低至10mm 時,CoV 由7.04% 下降至3.85% ,降低了45.3% 。
3.2 液位對銅厚垂直分布的影響圖7 中試驗結(jié)果顯示,液位越高,亦即在相同的夾板深度下,板浸入溶液越深,此時,板頂部銅厚有變厚的趨勢,導(dǎo)致頂部平均銅厚偏離中值,液位深度22mm 時,CoV 為9.55% ,液位深度15mm 時,CoV 為6.97% ,液位深度5mm 時,CoV 為5.31% ,因此,較低水平的液位保證了板頂部的銅厚均勻性,為便于監(jiān)測,液位剛好蓋過板頂部即可,值大約取3-5mm ,可保證在液面均勻翻滾的情況下,頂部依然處于液面之下,圖例參見圖8。
3.3 底屏、邊屏對銅厚垂直分布的影響在電場作用下,Cu2+ 由鈦籃至板面形成定向移動,在陰極板面獲得電子而析出沉積,場強(qiáng)強(qiáng)的地方電子移動更快,從而電流密度增大,那么該處單位時間會析出更多Cu 原子。影響場強(qiáng)的因素包括陰陽極配置方式、溶液交換、光劑性能、外加電流密度大小等。不考慮溶液、光劑本身的性能, 陰陽極的配置如間距、陽極面積、陰極屏蔽顯得尤為重要,可以從如下試驗數(shù)據(jù)看出,底屏的存在對板底部銅厚影響明顯,當(dāng)?shù)灼粮哌^板頂23mm 時,最低測試點的銅厚低于均值達(dá)33% ;而當(dāng)?shù)灼粮叨葟?0mm 降至8mm 時,最低測試點的銅厚有了約4% 的升高。再看邊屏對均勻性的影響,板底部的3 個測試點,在邊屏高度由43mm 升至63mm 時,其測試銅厚均有了3-4% 的降低。
3.4CoV 提升基于3.1-3.3 的試驗結(jié)果,采用優(yōu)化后的液位高度、板間距及底屏、邊屏高度,發(fā)現(xiàn)CoV 較未優(yōu)化前有不同程度的提高,詳見下表。試驗表明,底屏與板底部高度差越大,板底部銅厚越薄,優(yōu)化后,20 、24 寸長的板,其底屏高度設(shè)置在6mm;16 寸長的板,底屏高度設(shè)置在19mm ,可保證底部最低測試點附近銅厚與板面均值的差異最小,同時CoV 在較高的水平。同樣對于邊屏設(shè)置,20 、24 寸長的板,邊屏設(shè)置在75-85mm,16 寸長的板,邊屏設(shè)置在88-98mm可較好的保證板底部3 個測試點附近的銅厚分布。
表1 改善底屏、邊屏前后CoV 對比
四、結(jié)論通過將公司新引進(jìn)的VCP 線與傳統(tǒng)垂直電鍍線進(jìn)行對比,在原理上梳理出可能影響鍍銅均勻性的因素,并通過試驗驗證。發(fā)現(xiàn)液位高度、板間距、底屏、邊屏高度在既定條件下對鍍銅均勻性影響明顯。后經(jīng)優(yōu)化對比,在3-5mm 的液位高度、10mm 板間距下,對于20、24 寸板件,約6mm 的底屏高度、80mm 的邊屏高度可保證CoV值在6%以下,而對于16寸板件,底屏、邊屏高度值分別在19mm、93mm 處。Cov 可由優(yōu)化前平均7.0%降至優(yōu)化后平均5.1%。