葉漢雄 邱成偉 譚才文

（惠州中京電子科技有限公司，廣東 惠州 516029）

0 前言

在傳統(tǒng)制造設(shè)備中，龍門式電鍍生產(chǎn)線是最廣泛使用的生產(chǎn)線。本文以龍門式圖形電鍍線為例，闡述通過對原有龍門式直流設(shè)備和槽體的改造轉(zhuǎn)為脈沖電鍍，實現(xiàn)高厚徑比產(chǎn)品電鍍。通過最短的時間內(nèi)在設(shè)備原址利用改造升級的方式來實現(xiàn)設(shè)備制程能力的大幅度提升。

1 改造設(shè)計理念

由于高厚徑比印制板訂單越來越多，我公司原有的三條圖電線全部為普通的龍門線，VCP（垂直連續(xù)電鍍線）也為普通直流線,對于高厚徑比如（12:1/16:1）的板深鍍能力達不到客戶要求。特將圖電B線重新改裝成龍門脈沖線，為了提高生產(chǎn)品質(zhì)及良好的深鍍能力，在B線使用專用脈沖系列脈沖藥水，評估其鍍銅的可靠性及深鍍能力是否符合高厚徑比產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝及品質(zhì)要求。

2 改造方案

因制造產(chǎn)品轉(zhuǎn)型提升，需要在原有設(shè)備上進行改造，以進行脈沖電鍍測試，因原有設(shè)備需要正常生產(chǎn)，盡可能減少干涉，因此測試項目控制需要獨立出原有控制系統(tǒng)。拆除最后一個整槽原有整流機及火牛接線，拆除主槽內(nèi)打氣管，冰水管路,新作混流噴管管路。新做3劑自動添加系。新做副槽，配打氣和冷卻，冷卻和打氣從主線管道引入。主槽制作溢流盒，開溢流口。原主槽過濾機挪副槽使用，主槽新開吸入口，配噴流泵兩臺，噴流泵變頻可調(diào)。配脈沖整流機兩臺，槽體左右兩側(cè)分置，維修側(cè)放整流機房，走道側(cè)放置屏風(fēng)背面，同軸電纜只做一個巴位的連接。測試時只使用一個巴位。原生產(chǎn)程式做減少一個銅缸的修改。測試槽進出板的時候生產(chǎn)暫停，借用生產(chǎn)行車吊掛。

改造材料清單見表1所示。

表1 改造材料清單

3 工藝流程

上板—除油—雙水洗—微蝕--雙水洗—酸洗—鍍銅—高位水洗—噴淋水洗—酸浸—鍍錫—雙水洗—吹干—下板—硝掛—雙水洗

4 藥水參數(shù)控制

生產(chǎn)參數(shù)見表2～表4所示。

表2 脈沖銅槽參數(shù)控制

表3 鍍錫槽參數(shù)控制

表4 圖形電鍍線各槽浸泡時間及參數(shù)

5 停線后重啟生產(chǎn)拖缸注意事項

（1）停線12 h以上需先對銅缸藥水做常規(guī)濃度分析并進行調(diào)整，分析添加劑濃度并進行調(diào)整；

（2）停線后重啟生產(chǎn)按照以下條件拖缸：拖缸4 h（DC10ASF拖缸2 h+脈沖，F(xiàn)/R=1/2=20 ms/1 ms 2.50 A/dm2拖缸2 h）。

6 改造后達到效果

改造后脈沖電鍍槽規(guī)格要求見表5所示。

表5 改造后脈沖電鍍槽規(guī)格要求

7 電鍍均勻性測試

（1）電鍍均勻性測試方法。

測試條件：①測試板尺寸：700 mm×620 mm，每掛7 塊板連續(xù)測15 次；②測試電鍍參數(shù)：1.93 A/dm2、60 min電鍍時間。

設(shè)備條件：①開啟過濾機；②開啟打氣，關(guān)閉兩個噴流。電鍍均勻性測試結(jié)果見表6所示，延展性測試結(jié)果見表7所示，深度能力見表8、表9所示。

表6 電鍍均勻性測試結(jié)果（μm）

（2）因開啟兩個噴流有燒板，客戶設(shè)備與工藝協(xié)商暫時不開噴流，只開過濾機與打氣測試，如開啟噴流需要重新做均勻性測試，后續(xù)還要做開噴流與過濾的均勻性測試（見表7所示）。

表7 延展性測試結(jié)果數(shù)據(jù)-16 ASF（安培每平方英尺電流每小時）×200 min電鍍時間

（3）要求延展率要求≥20%，8次銅槽數(shù)據(jù)測試結(jié)果符合延展性要求，測試結(jié)果合格（見表8、表9所示）。

表8 深鍍能力測試數(shù)據(jù)

表9 深鍍能力（銅厚）測試數(shù)據(jù)

（4）深鍍能力測試板厚2.4 μm與板厚3.2 μm的兩款板上鉆的不同的孔徑，在同一塊板上不同縱橫比用同一電鍍參數(shù),只看最小孔徑厚徑比的TP值，要求12:1的TP值需≥100%，16:1的TP值需≥90%。以上測試結(jié)果都已達到產(chǎn)品品質(zhì)要求，測試結(jié)果合格。

（5）通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察切片圖1可以看出：電鍍晶格檢測沒有發(fā)現(xiàn)豎狀結(jié)晶，結(jié)晶細膩，測試合格。

圖1 深鍍能力測試切片圖

（6）熱沖擊測試條件：預(yù)烤150 ℃/4 h，熱沖擊288 ℃/10 s/3次，切片可以看出沒有發(fā)現(xiàn)孔角銅層破裂，孔壁銅層沒有分離、分層、氣泡，測試結(jié)果合格。

8 投產(chǎn)過程銅厚數(shù)據(jù)監(jiān)測

通過對改造脈沖電鍍槽制程能力和脈沖電鍍藥水性能進行測試：（1）深鍍能力良好，能滿足生產(chǎn)品質(zhì)要求；（2）可靠性測試符合產(chǎn)品品質(zhì)要求；（3）電鍍均勻性符合產(chǎn)品品質(zhì)要求。投產(chǎn)過程中銅厚數(shù)據(jù)檢測見表10、表11所示。

表10 投產(chǎn)過程電鍍數(shù)據(jù)表

表11 投產(chǎn)過程銅厚數(shù)據(jù)表

9 效益核算

改造的銅槽能滿載生產(chǎn)脈沖電鍍板，根據(jù)脈沖電鍍產(chǎn)品比普通電鍍產(chǎn)品多收益20元/ m2，則計算為1 h生產(chǎn)5槽板×2飛靶×7塊板×20 h×30天×0.243 m2/塊=42000元，每月可增加42000元收益，改造投入總成本為25萬元（改造1個銅槽）。

10 結(jié)論

改造單個銅槽作為脈沖電鍍槽的好處在于，在工廠面對產(chǎn)品升級轉(zhuǎn)型的初期，由于訂單量的不足，且工廠不愿意一次性投入過多的設(shè)備成本，因此采用逐槽改造的方式，來滿足日益增加的高厚徑比產(chǎn)品需求。