CN116516455B - 基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法及其电镀装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法及其电镀装置,其方法包括获取待镀层膜片的前一镀槽膜厚值,根据前一镀液膜厚值,计算下一镀槽的最佳电镀电流值,根据最佳电镀电流值生成用于控制电镀电源进行电镀电流调节的电流调整指令,根据电流调整指令,对下一镀槽的实际输出电流进行实时调整,得到与下一镀槽的实际镀液浓度相适配的下一镀槽膜厚值,根据前一镀槽膜厚值和下一镀槽膜厚值,对整个电镀进程的相邻镀槽之间联合进行梯度电流分段调节处理,生成用于梯度控制每个镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间配比的电镀控制指令。本申请具有提高电镀电流和镀液浓度之间的适配性,提高复合铜膜的成品率的效果。
Description
技术领域
本发明涉及复合铜膜电镀的技术领域,尤其是涉及一种基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法及其装置。
背景技术
目前,随着锂电池在新能源产业中的广泛应用,作为锂电池关键材料的锂电铜箔的制备工艺也逐步从电解铜箔转向复合铜箔,复合铜箔的高分子薄膜厚度通常为4-4.5微米,在幅宽越高的情况下,对铜箔材料的张力控制也提出了更高的要求。
现有的复合铜箔的铜膜电镀控制方式通常为根据铜箔的幅宽对每一电镀阶段的电镀电流预先设置,并通过对电镀后的铜膜厚度进行定时离线采样,根据铜厚厚度样本对镀液的铜离子浓度进行补充,但是,镀液离子浓度处于不断消耗中,随着电镀时间的不断拉长,镀液浓度与预先设定好的电镀电流值在电镀过程中的偏差越来越大,从而造成预先定向设置的电镀电流与不断消耗的镀液离子浓度之间不适配,容易引起膜片表面电流密度过载而造成铜膜击穿的现象,影响复合铜膜的成品率。
针对上述中的相关技术,发明人认为存在有膜片表面电流密度过载引起的铜膜高分子层击穿现象容易影响复合铜膜成品率的缺陷。
发明内容
为了提高电镀电流和镀液浓度之间的适配性,提高复合铜膜的成品率,本申请提供一种基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法及其装置。
本申请的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的:
一种基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法,所述方法包括:
获取待镀层膜片的前一镀槽膜厚值;
根据所述前一镀液膜厚值,计算下一镀槽的最佳电镀电流值,根据所述最佳电镀电流值生成用于控制电镀电源进行电镀电流调节的电流调整指令;
根据所述电流调整指令,对所述下一镀槽的实际输出电流进行实时调整,得到与所述下一镀槽的实际镀液浓度相适配的下一镀槽膜厚值;
根据所述前一镀槽膜厚值和所述下一镀槽膜厚值,对相邻的所有镀槽联合进行梯度电流分段调节处理,生成用于梯度控制每个镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间配比的电镀控制指令。
通过采用上述技术方案,由于在连续消耗镀液离子的电镀进程中,预先定向设置的电镀电流与非线性变化的镀液离子浓度之间的偏差会越来越大,容易引起膜片表面电流密度过载而造成铜膜击穿的现象,影响复合铜膜的成品率,因此,通过待镀层膜片的前一镀槽膜厚值来实时监控进料方向的气液交汇点处的膜片击穿承载情况,并将前一镀槽膜厚值作为下一镀槽的电镀电流的计算参考指标,通过前一镀液膜厚值来计算下一镀槽的最佳电镀电流值,有助于提高相邻镀槽之间的电流调节关联性,并根据携带有最佳电镀电流值的电流调节指令来控制下一镀槽的电镀电源进行相应的电镀电流调节,有助于提高相邻镀槽的镀槽膜厚值与当前电镀电流的适配性,并根据对下一镀槽的实际输出电流的实时调整,在待镀层膜片进入下一镀槽前预先将下一镀槽的实际输出电流调整至与前一镀液膜厚值相适配,通过对当前实际输出电流的及时调整来提高电镀电流的电镀效率,使下一镀槽电镀后得到的下一镀槽膜厚值与实际镀液浓度相适配,提高镀槽膜厚与实际镀液浓度的适配性,并根据相邻镀槽的前一镀槽膜厚值和下一镀槽膜厚值,来联合控制相邻镀槽的梯度电流调节,使整个电镀进程中的所有镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间的配比呈梯度形态适配,从而通过梯度电流与实际成品膜厚值之间的分段调节来控制实际电镀电流保持在待镀层膜片的击穿承载范围内,减少待镀层膜片击穿风险,进而提高电镀电流和镀液浓度之间的适配性,提高复合铜膜的成品率。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述根据所述前一镀槽膜厚值和所述下一镀槽膜厚值,对相邻的所有镀槽联合进行梯度电流分段调节处理,生成用于梯度控制每个镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间配比的电镀控制指令,具体包括:
对相邻镀槽的所述前一镀槽膜厚值和所述下一镀槽膜厚值进行镀槽浓度差计算,得到用于控制当前镀槽的镀液浓度的相邻镀槽浓度差值;
计算与所述相邻镀槽浓度差值相对应的镀槽电流密度,根据所述镀槽电流密度分别对所述相邻镀槽进行单槽电镀电流调节处理;
根据所述单槽电镀电流,构建所述当前镀槽的当前镀槽膜厚值与所述单槽电镀电流之间的电镀电流配比关系;
根据所述电镀电流配比关系,对所有镀槽联合进行梯度电流调节处理,得到用于梯度控制所有镀槽的离子置换浓度的电镀控制指令。
通过采用上述技术方案,通过前一镀槽膜厚值和下一镀槽膜厚值之间的镀槽浓度差计算,来判断当前镀槽的镀液浓度是否需要进行补偿,并通过计算相邻镀槽浓度差所对应的镀槽电流密度,来独立调整每个镀槽的单槽电镀电流,使单槽电镀电流与镀槽的相邻镀槽浓度差值相适配,有助于提高单槽电镀电流与实际镀槽浓度变化之间的适配性,并根据每个镀槽的单槽电镀电流,来构建每个镀槽的当前镀槽膜厚值与单槽电镀电流之间的电镀电流配比关系,有助于根据电镀电流配比关系来对电镀进程中的所有镀槽进行梯度电流调节,提高每个镀槽之间梯度电流调节关联性,通过对所有镀槽的梯度电流的联合调节来梯度控制所有镀槽的离子置换浓度,使整个电镀进程的分段电镀电流与每个镀槽的镀液离子浓度相适配,减少电镀进程中的待镀层膜片的击穿风险,进而提高待镀层膜片的成品率。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:在所述根据所述电镀电流配比关系,对所有镀槽联合进行梯度电流调节处理,得到用于梯度控制所有镀槽的离子置换浓度的电镀控制指令之后,所述方法还包括:
获取所述待镀层膜片进入所述当前镀槽时的镀层膜片厚度和所述当前镀槽的气液交汇处的瞬间电流密度变化值;
根据所述镀层膜片厚度,计算所述待镀层膜片的电流击穿阈值;
将所述瞬间电流密度变化值与所述电流击穿阈值进行电流值比对处理,得到用于调控所述当前镀槽的实际电镀电流的击穿电流比对结果;
根据所述击穿电流比对结果,对所述当前镀槽的电镀电流是否超过所述待镀层膜片的击穿承载范围进行动态评估处理,得到用于调整所述当前镀槽的阴极电流密度的击穿承载控制指令。
通过采用上述技术方案,通过获取待镀层膜片进入当前镀槽时的镀层膜片厚度来评估待镀层膜片的最大击穿限值,并根据当前镀槽的气液交汇处的瞬间电流密度变化值,评估当前瞬间电流密度变化值是否会造成待镀层膜片击穿,从而提高当前镀槽的电镀电流与实际镀层膜片厚度的适配性,通过瞬间电流密度变化值和电流击穿阈值之间的电流值比对,判断当前镀槽的实际电镀电流的击穿风险是否超过待镀层膜片的承载范围,并根据击穿电流比对结果,对当前镀槽的阴极电流密度进行及时调节,使待镀层膜片在进入镀液池时能够携带与镀液阳离子相适配的置换阴离子,从而将实际电镀电流控制在待镀层膜片的实际可承载范围内,提高待镀层膜片的成品率。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述根据所述击穿电流比对结果,对所述当前镀槽的电镀电流是否超过所述待镀层膜片的击穿承载范围进行动态评估处理,得到用于调整所述当前镀槽的阴极电流密度的击穿承载控制指令,具体包括:
根据所述击穿电流比对结果,获取所述待镀层膜片的最佳击穿预警值;
将所述当前镀槽的当前电镀电流和所述最佳击穿预警值进行比对,得到击穿预警比对结果;根据所述击穿预警比对结果,判断位于所述当前镀槽的所述待镀层膜片是否存在击穿风险;若是,则对所述当前电镀电流进行梯度调整,得到用于调整所述当前镀槽的阴离子电流密度的击穿承载控制指令。
通过采用上述技术方案,通过对待镀层膜片的最佳击穿预警值的获取,对达到待镀层膜片的击穿电流的当前镀槽电流进行预先调控,进一步减少待镀层膜片的击穿风险,并根据当前镀槽电流与最佳击穿预警值之间的比对,来通过击穿预警比对结果准确地将当前镀槽电流的瞬间变化值控制在最佳击穿预警值范围内,进一步地,通过对进入当前镀槽的待镀层膜片的击穿风险的判断,对当前电镀电流进行及时的梯度调整,使待镀层膜片在进入当前镀槽时携带的阴离子浓度与当前镀槽的实际阳离子浓度相适配,提高当前镀槽的电镀电流与待镀层膜片的当前膜片厚度值的适配性,从而降低待镀层膜片的击穿风险。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:在所述根据所述击穿电流比对结果,对所述当前镀槽的电镀电流是否超过所述待镀层膜片的击穿承载范围进行动态评估处理,得到用于调整所述当前镀槽的阴极电流密度的击穿承载控制指令之后,所述方法还包括:
获取所述当前镀槽的当前阴极电流密度和所述当前阴极电流密度相对应的阴极电流效率;
根据所述击穿承载评估结果,对所述阴极电流效率进行阴离子电解效率调整,得到与所述电流击穿阈值相适配的阴离子电解效率;
根据所述阴离子电解效率,获取单位时间内的阴离子浓度,计算所述阴离子浓度与所述瞬间电流密度变化值所对应的阳离子浓度之间的阴阳离子配比;
根据所述阴阳离子配比,对所述当前镀槽的当前镀液浓度进行阳离子浓度调节处理,得到用于控制所述当前镀液浓度与所述阴离子电解效率相适配的镀液浓度调整指令。
通过采用上述技术问题,通过对当前阴极电流密度的获取以及当前阴极电流效率的计算,来实时获取进入当前镀槽的待镀层膜片的阴离子浓度,并通过阴极电流效率对阴离子电解效率进行调节,使阴离子电解效率与镀液池的电流击穿阈值相适配,减少待镀层膜片在气液交汇处的电流击穿风险,并获取单位时间内的阴离子浓度和气液交汇处的瞬间电流密度变化值所对应的阳离子浓度,根据阴离子浓度与阳离子浓度之间的阴阳离子配比,来控制度当前镀槽的阳离子置换速率,从而对阳离子浓度进行实时调节,使当前镀液浓度的阳离子浓度与阴离子电解效率相适配,从而通过对镀液浓度的调整来降低当前膜厚的待镀层膜片在进入镀液池时的击穿风险,进而使当前镀槽的电镀速度与当前阴阳离子变化情况相适配。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述根据所述前一镀液膜厚值,计算下一镀槽的最佳电镀电流值,根据所述最佳电镀电流值生成用于控制电镀电源进行电镀电流调节的电流调整指令,具体包括:
获取待镀层膜片经过当前镀槽电镀后的当前镀液膜厚值;
计算所述当前镀液膜厚值和所述前一镀液膜厚值之间的镀膜厚度差值;
根据所述镀膜厚度差值,计算所述当前镀槽的阳离子置换速率,根据所述阳离子置换速率调节下一镀槽的最佳电镀电流值;
根据所述最佳电镀电流值,对所述当前镀槽的阳离子置换电流进行单槽调控处理,得到用于控制所述当前镀槽的电镀电源进行梯度电流调节的电流调整指令。
通过采用上述技术方案,在待镀层膜片经过当前镀槽进行电镀后,获取待镀层膜片的当前镀液膜厚值,有助于根据当前镀液膜厚值来评估当前镀槽的镀膜成品效率,根据当前镀液膜厚值与前一镀液膜厚值之间的镀膜厚度差值,来判断待镀层膜片在当前镀槽的实际镀层膜厚,并通过当前镀槽的阳离子置换速率的计算,进一步调节下一镀槽的最佳电镀电流值,有助于对下一镀槽的电镀电流值进行预先调控,提高下一镀槽的实际镀层效果与当前镀槽的阳离子置换效率的关联性,使相邻镀槽之间的梯度电流调节与实际镀层效果呈梯度变化关联,并通过对当前镀槽的阳离子置换电流的单槽调控,使下一镀槽的阳离子实际置换效率与最佳电镀电流值相适配,提高待镀层膜片的成品率,并提高相邻镀槽之间的阳离子置换效率与电镀电流的梯度调节之间的关联性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述根据所述电流调整指令,对所述下一镀槽的实际输出电流进行实时调整,得到与所述下一镀槽的实际镀液浓度相适配的下一镀槽膜厚值,具体包括:
根据电流调整指令,对所述下一镀槽的电镀电源进行实时输出电流调节处理,得到与上一镀槽的梯度电流相适配的下一输出梯度电流;
获取所述下一输出梯度电流所对应的理想镀液浓度参数;
计算所述理想镀液浓度参数与所述下一镀槽的实际镀液浓度参数之间的阳离子浓度差值;根据所述阳离子浓度差值调整所述下一镀槽的电镀速度,生成用于控制待镀层膜片生成与所述实际镀液浓度参数相适配的下一镀槽膜厚值。
通过采用上述技术方案,通过对下一镀槽的电镀电源的实时输出电流进行调节,使待镀层膜片的下一输出梯度电流与上一镀槽的梯度电流呈梯度适配,提高相邻镀槽间的梯度电流调整关联性,根据下一输出梯度电流,计算下一镀槽的理想镀液浓度参数,有助于根据下一输出梯度电流来对下一镀槽的镀液浓度进行过预先调节,提高镀液浓度调整的及时性,通过理想镀液浓度参数与实际镀液浓度参数之间的浓度差计算,来对下一镀槽的当前阳离子置换速率进行动态调节,使下一镀槽的阳离子置换速率与待镀层膜片的预期成品膜厚需求相适配,进而通过对下一镀槽的电镀速度的调整,来控制待镀层膜片在下一镀槽中的镀膜生成速度,使下一镀槽生成的下一镀槽膜厚值与下一镀槽的实际镀液浓度参数相适配,提高下一镀槽的电镀电流与镀液浓度之间的适配性,提高待镀层膜片的电镀速度控制准确性。
本申请的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的:
一种梯度电流增加的自动化电镀装置,包括:
数据获取模块,用于获取待镀层膜片的前一镀槽膜厚值;
电流调整模块,用于根据所述前一镀液膜厚值,计算下一镀槽的最佳电镀电流值,根据所述最佳电镀电流值生成用于控制电镀电源进行电镀电流调节的电流调整指令;
膜厚计算模块,用于根据所述电流调整指令,对所述下一镀槽的实际输出电流进行实时调整,得到与所述下一镀槽的实际镀液浓度相适配的下一镀槽膜厚值;
电镀控制模块,用于根据所述前一镀槽膜厚值和所述下一镀槽膜厚值,对相邻的所有镀槽联合进行梯度电流分段调节处理,生成用于梯度控制每个镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间配比的电镀控制指令。
通过采用上述技术方案,由于在连续消耗镀液离子的电镀进程中,预先定向设置的电镀电流与非线性变化的镀液离子浓度之间的偏差会越来越大,容易引起膜片表面电流密度过载而造成铜膜击穿的现象,影响复合铜膜的成品率,因此,通过待镀层膜片的前一镀槽膜厚值来实时监控进料方向的气液交汇点处的膜片击穿承载情况,并将前一镀槽膜厚值作为下一镀槽的电镀电流的计算参考指标,通过前一镀液膜厚值来计算下一镀槽的最佳电镀电流值,有助于提高相邻镀槽之间的电流调节关联性,并根据携带有最佳电镀电流值的电流调节指令来控制下一镀槽的电镀电源进行相应的电镀电流调节,有助于提高相邻镀槽的镀槽膜厚值与当前电镀电流的适配性,并根据对下一镀槽的实际输出电流的实时调整,在待镀层膜片进入下一镀槽前预先将下一镀槽的实际输出电流调整至与前一镀液膜厚值相适配,通过对当前实际输出电流的及时调整来提高电镀电流的电镀效率,使下一镀槽电镀后得到的下一镀槽膜厚值与实际镀液浓度相适配,提高镀槽膜厚与实际镀液浓度的适配性,并根据相邻镀槽的前一镀槽膜厚值和下一镀槽膜厚值,来联合控制相邻镀槽的梯度电流调节,使整个电镀进程中的所有镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间的配比呈梯度形态适配,从而通过梯度电流与实际成品膜厚值之间的分段调节来控制实际电镀电流保持在待镀层膜片的击穿承载范围内,减少待镀层膜片击穿风险,进而提高电镀电流和镀液浓度之间的适配性,提高复合铜膜的成品率。
本申请的上述目的三是通过以下技术方案得以实现的:
一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法的步骤。
本申请的上述目的四是通过以下技术方案得以实现的:
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法的步骤。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1、通过待镀层膜片的前一镀槽膜厚值来实时监控进料方向的气液交汇点处的膜片击穿承载情况,并将前一镀槽膜厚值作为下一镀槽的电镀电流的计算参考指标,通过前一镀液膜厚值来计算下一镀槽的最佳电镀电流值,有助于提高相邻镀槽之间的电流调节关联性,并根据携带有最佳电镀电流值的电流调节指令来控制下一镀槽的电镀电源进行相应的电镀电流调节,有助于提高相邻镀槽的镀槽膜厚值与当前电镀电流的适配性,并根据对下一镀槽的实际输出电流的实时调整,在待镀层膜片进入下一镀槽前预先将下一镀槽的实际输出电流调整至与前一镀液膜厚值相适配,通过对当前实际输出电流的及时调整来提高电镀电流的电镀效率,使下一镀槽电镀后得到的下一镀槽膜厚值与实际镀液浓度相适配,提高镀槽膜厚与实际镀液浓度的适配性,并根据相邻镀槽的前一镀槽膜厚值和下一镀槽膜厚值,来联合控制相邻镀槽的梯度电流调节,使整个电镀进程中的所有镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间的配比呈梯度形态适配,从而通过梯度电流与实际成品膜厚值之间的分段调节来控制实际电镀电流保持在待镀层膜片的击穿承载范围内,减少待镀层膜片击穿风险,进而提高电镀电流和镀液浓度之间的适配性,提高复合铜膜的成品率;
2、通过前一镀槽膜厚值和下一镀槽膜厚值之间的镀槽浓度差计算,来判断当前镀槽的镀液浓度是否需要进行补偿,并通过计算相邻镀槽浓度差所对应的镀槽电流密度,来独立调整每个镀槽的单槽电镀电流,使单槽电镀电流与镀槽的相邻镀槽浓度差值相适配,有助于提高单槽电镀电流与实际镀槽浓度变化之间的适配性,并根据每个镀槽的单槽电镀电流,来构建每个镀槽的当前镀槽膜厚值与单槽电镀电流之间的电镀电流配比关系,有助于根据电镀电流配比关系来对电镀进程中的所有镀槽进行梯度电流调节,提高每个镀槽之间梯度电流调节关联性,通过对所有镀槽的梯度电流的联合调节来梯度控制所有镀槽的离子置换浓度,使整个电镀进程的分段电镀电流与每个镀槽的镀液离子浓度相适配,减少电镀进程中的待镀层膜片的击穿风险,进而提高待镀层膜片的成品率;
3、通过获取待镀层膜片进入当前镀槽时的镀层膜片厚度来评估待镀层膜片的最大击穿限值,并根据当前镀槽的气液交汇处的瞬间电流密度变化值,评估当前瞬间电流密度变化值是否会造成待镀层膜片的击穿,从而提高当前镀槽的电镀电流与实际镀层膜片厚度的适配性,通过瞬间电流密度变化值和电流击穿阈值之间的电流值比对,判断当前镀槽的实际电镀电流的击穿风险是否超过待镀层膜片的承载范围,并根据击穿电流比对结果,对当前镀槽的阴极电流密度进行及时调节,使待镀层膜片在进入镀液池时能够携带与镀液阳离子相适配的置换阴离子,从而将实际电镀电流控制在待镀层膜片的实际可承载范围内,提高待镀层膜片的成品率。
附图说明
图1是本申请一实施例一种基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法的实现流程图。
图2是本申请一实施例的自动化电镀控制方法步骤S20的实现流程图。
图3是本申请一实施例的自动化电镀控制方法步骤S30的实现流程图。
图4是本申请一实施例的自动化电镀控制方法步骤S40的实现流程图。
图5是本申请一实施例的自动化电镀控制方法梯度控制离子置换浓度的实现流程图。
图6是本申请一实施例的自动化电镀控制方法步骤S504的实现流程图。
图7是本申请一实施例的自动化电镀控制方法阴离子电解效率调控的实现流程图。
图8是本申请一实施例一种梯度电流增加的自动化电镀装置的结构框图。
图9是申请一实施例一种梯度电流增加的自动化电镀装置的结构示意图。
图10是用于实现自动化电镀控制方法的计算机设备的内部结构示意图。
图中,1、厚度检测传感器;2、阴极辊;3、整流器;4、气液交汇点;5、镀液池。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
在一实施例中,通过如图9所示的梯度电流增加的自动化电镀装置对待镀层膜片进行电镀工作,待镀层膜片依次穿过用于置换阴离子的阴极辊2,再进入镀液池4进行镀膜工作,在镀液池4中完成金属阳离子的置换,将完成金属阳离子置换的待镀层膜片再穿过阴极辊2进行阴离子合成,从而得到待镀层膜片的金属氧化物膜层,电镀装置的电镀控制方式如图1所示,本申请公开了一种基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法,具体包括如下步骤:S10:获取待镀层膜片的前一镀槽膜厚值。
具体的,按照待镀层膜片的走膜方向,通过在每个镀槽的来料方向上设置厚度检测传感器1对待镀层膜片进行测厚处理,得到待镀层膜片的前一镀槽膜厚值。
S20:根据前一镀液膜厚值,计算下一镀槽的最佳电镀电流值,根据最佳电镀电流值生成用于控制电镀电源进行电镀电流调节的电流调整指令。
具体的,如图2所示,步骤S20具体包括以下步骤:
S201:获取待镀层膜片经过当前镀槽电镀后的当前镀液膜厚值。
具体的,当待镀层膜片经过当前镀槽进行电镀工作后,在当前镀槽的出料位置与下一镀槽的进料位置之间设置相应的厚度检测传感器1,对当前镀槽电镀后的当前镀液膜厚进行检测,从而得到待镀层膜片的当前镀液膜厚值,对应的,将当前镀液膜厚值作为下一镀槽的电镀电流调整指标。
S202:计算当前镀液膜厚值和前一镀液膜厚值之间的镀膜厚度差值。
具体的,将通过当前镀槽的进料口位置检测得到的前一镀液膜厚值,与当前镀槽的出料口位置检测得到的当前镀液膜厚值进行求差运算,根据计算结果得到当前镀槽的镀膜厚度差值,即当前镀槽在待镀层膜片上电镀的膜层厚度。
S203:根据镀膜厚度差值,计算当前镀槽的阳离子置换速率,根据阳离子置换速率调节下一镀槽的最佳电镀电流值。
具体的,根据镀膜厚度差值,根据预设的公式(1)计算当前镀槽的阳离子密度,并结合对应的阳离子置换时间计算当前镀槽的阳离子置换速率,进而将当前镀槽的阳离子置换速率作为下一镀槽的梯度电流调整参考指标,将下一镀槽的实际输出电流进行调节至于当前阳离子置换速率相对应的最佳电镀电流值。公式(1)如下所示:
γ=(C×Dk×t×μk×100)/60d (1)
其中,γ表示待镀层膜片镀层的阳离子密度,C表示当前镀液的电化当量,如铜离子的电化当量为1.186克每安培·小时,Dk表示当前镀槽的当前电流密度,t表示待镀层膜片在当前镀槽中的电镀时间,当待镀层膜片进入当前镀槽的镀液时起算,直到待镀层膜片完全从当前镀槽中移出,μk表示当前镀槽的电流效率,由单位时间内的当前镀槽的阳离子电解情况与上一镀槽的阳离子电解情况进行比对得到当前镀槽的电流效率,d表示当前段草的镀膜厚度差值。
S204:根据最佳电镀电流值,对当前镀槽的阳离子置换电流进行单槽调控处理,得到用于控制当前镀槽的电镀电源进行梯度电流调节的电流调整指令。
具体的,根据最佳电镀电流值,对当前镀槽的整流器2进行电流调控,将当前镀槽的阳离子置换电流调整至于最佳电镀电流值相适配,从而电解出与最佳电镀电流值相对应浓度的镀液阳离子,控制当前镀槽的电镀电源对镀液池4的V型走膜的两个电镀斜面分别进行电流调控,使每个电镀斜面所接触到的阳离子浓度保持一致,并结合当前镀槽在整个电镀进程中的唯一位置,生成用于对当前镀槽的梯度电流进行调节的电流调节指令。
S30:根据电流调整指令,对下一镀槽的实际输出电流进行实时调整,得到与下一镀槽的实际镀液浓度相适配的下一镀槽膜厚值。
具体的,如图3所示,步骤S30包括以下步骤:
S301:根据电流调整指令,对下一镀槽的电镀电源进行实时输出电流调节处理,得到与上一镀槽的梯度电流相适配的下一输出梯度电流。
具体的,根据电流调整指令对下一镀槽的电镀电源进行电流调节,如根据电流调整指令中的最佳电镀电流值获取当前镀槽的预期电镀膜厚值,将预期电镀膜厚值作为下一镀槽的电流调整指标,将下一镀槽的实际输出电流进行梯级增加处理,通过加大实际输出电流来加快下一镀槽的阳离子置换速度,使下一镀槽的实际镀液浓度满足预期电镀膜厚值的下一镀膜需求,并通过实时调整后的实际输出电流对待镀层膜片进行进一步镀膜处理,得到与调整后的实际镀液浓度相适配的下一镀槽膜厚值,其中,下一镀槽膜厚值为下一镀槽对待镀层膜片进行电镀后增加的膜片厚度。
S302:获取下一输出梯度电流所对应的理想镀液浓度参数。
具体的,根据下一输出梯度电流计算镀液阳离子的电化当量,即计算出下一输出梯度电流在单位时间内置换出的镀液阳离子数量,并结合下一镀槽的镀槽体积来综合计算理想镀液浓度参数,如下一输出梯度电流对应的镀液阳离子数量与下一镀槽体积之间的商值作为理想镀液浓度。
S303:计算理想镀液浓度参数与下一镀槽的实际镀液浓度参数之间的阳离子浓度差值。
具体的,将理想镀液浓度参数与实际镀液浓度参数进行求差运算,从而得到下一镀槽需调整的阳离子浓度差值。
S304:根据阳离子浓度差值调整下一镀槽的电镀速度,生成用于控制待镀层膜片生成与实际镀液浓度参数相适配的下一镀槽膜厚值。
具体的,根据阳离子浓度差值,对下一镀槽的电镀速度进行动态调整,如根据阳离子浓度差值,增加下一镀槽的梯度电流使时间内能够置换处更多的镀液阳离子,或者当阳离子浓度差值超过预设的阈值时,降低下一镀槽的电镀速度,使待镀层膜片在下一镀槽中电镀的时间加长,从而便于下一镀槽的镀液阳离子与待镀层膜片进行离子置换,通过对电镀速度的调整使待镀层膜片在下一镀槽的实际镀液浓度中生成对应膜厚的镀膜,从而得到下一镀槽膜厚值。
S40:根据前一镀槽膜厚值和下一镀槽膜厚值,对相邻的所有镀槽联合进行梯度电流分段调节处理,生成用于梯度控制每个镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间配比的电镀控制指令。
具体的,如图4所示,步骤S40具体包括以下步骤:
S401:对相邻镀槽的前一镀槽膜厚值和下一镀槽膜厚值进行镀槽浓度差计算,得到用于控制当前镀槽的镀液浓度的相邻镀槽浓度差值。
具体的,按照待镀层膜片的电镀进度,将相邻镀槽之间的来料方向的下一镀槽膜厚值和前一镀槽膜厚值进行求差运算,从而得到相邻镀槽的镀槽浓度差,其中,下一镀槽膜厚值为下一镀槽电镀后产生的待镀层膜片的镀膜厚度,前一镀槽膜厚值为前一镀槽电镀后产生的待镀层膜片的镀膜厚度,有助于根据镀槽浓度差对当前镀槽的镀液浓度进行补偿,从而得到相邻镀槽浓度差值,有助于根据相邻镀槽浓度差值来调整相邻镀槽之间的梯度电流。
S402:计算与相邻镀槽浓度差值相对应的镀槽电流密度,根据镀槽电流密度分别对相邻镀槽进行单槽电镀电流调节处理。
具体的,根据相邻镀槽浓度差值,结合计算公式(2)对镀槽电流密度进行计算,通过当前镀槽的整流器2获取当前镀槽的实际电流值,根据计算得到的镀槽电流密度对当前镀槽的实际电流值进行单槽电流调整,公式(2)如下所示:
其中,Dk表示当前镀槽的镀槽电流密度,ρ表示待镀层膜片的镀层厚度,表示相邻镀槽浓度差值。
S403:根据单槽电镀电流,构建当前镀槽的当前镀槽膜厚值与单槽电镀电流之间的电镀电流配比关系。
具体的,根据单槽电镀电流与每个镀槽的实际镀液浓度,来构建当前镀槽膜厚值与单槽电镀电流之间的电镀电流配比关系,如根据当前镀槽的当前镀槽膜厚值来判断当前镀槽中的阳离子置换数量是否能够与镀膜速度相适配,从而得到每个镀槽的膜厚与电流之间的电镀电流配比关系。
S404:根据电镀电流配比关系,对所有镀槽联合进行梯度电流调节处理,得到用于梯度控制所有镀槽的离子置换浓度的电镀控制指令。
具体的,根据电镀电流配比关系,对整个电镀进程中的所有镀槽进行联合的梯度电流调节,使相邻的镀槽之间的梯度电流与镀膜厚度相关联,从而梯度控制所有镀槽的离子置换浓度,通过梯度电流调节来置换出与待镀层膜片的镀膜厚度相适配的阳离子数量。
在一实施例中,为了更及时地降低待镀层膜片的击穿风险,提高待镀层膜片在每个镀槽中的成品率,在根据电镀电流配比关系,对所有镀槽联合进行梯度电流调节处理,得到用于梯度控制所有镀槽的离子置换浓度的电镀控制指令之后,如图5所示,方法还包括:
S501:获取待镀层膜片进入当前镀槽时的镀层膜片厚度和当前镀槽的气液交汇处的瞬间电流密度变化值。
具体的,在待镀层膜片进入当前镀槽时,通过预设于当前镀槽位置的厚度检测传感器1获取镀层膜片厚度,并通过预设的整流器2采集当前镀槽的气液交汇位置处的瞬间电流密度变化值,其中,气液交汇位置处为待镀层膜片与镀液表面相接处位置,瞬间电流密度变化值为待镀层膜片进入镀液表面位置时电流密度聚集时产生的电流波动。
S502:根据镀层膜片厚度,计算待镀层膜片的电流击穿阈值。
具体的,根据镀层膜片厚度,结合公式(2)进行待镀层膜片的电流击穿阈值计算,如根据公式(2)对镀层膜片厚度进行计算,得到镀层膜片厚度所能承受的最大击穿电流值,将最大击穿电流值作为对应的电流击穿阈值。
S503:将瞬间电流密度变化值与电流击穿阈值进行电流值比对处理,得到用于调控当前镀槽的实际电镀电流的击穿电流比对结果。
具体的,将瞬间电流密度变化值与电流击穿阈值进行比对,如计算电流击穿阈值与换件电流密度变化值之间的电流差值,从而根据电流差值来调整当前镀槽的实际电镀电流,如根据电流差值,梯度增加当前镀槽的实际电镀电流,使实际电镀电流能够爱降低瞬间电流密度变化值的波动,从而得到当前镀槽的击穿电流比对结果。
S504:根据击穿电流比对结果,对当前镀槽的电镀电流是否超过待镀层膜片的击穿承载范围进行动态评估处理,得到用于调整当前镀槽的阴极电流密度的击穿承载控制指令。
具体的,如图6所示,步骤S504具体包括以下步骤:
S5041:根据击穿电流比对结果,获取待镀层膜片的最佳击穿预警值。
具体的,根据击穿电流比对结果,获取待镀层膜片的当前电流击穿阈值与瞬间电流密度变化值之间的差距,由于在待镀层膜片的电镀进程中镀液中定量的金属阳离子处于不断被消耗状态,且在来不及对镀液进行金属阳离子补偿的情况下,待镀层膜片的击穿风险随着击穿电流比对结果的缩小而反向增大,则将镀液浓度补偿周期内,梯度电流增加下的当前镀液浓度与当前镀层厚度相适配的电流值作为最佳击穿预警值。
S5042:将当前镀槽的当前电镀电流和最佳击穿预警值进行比对,得到击穿预警比对结果。
具体的,将当前镀槽的当前电镀电流与最佳击穿预警值进行实时比对,如计算最佳击穿预警值与当前电镀电流之间的电流差值,将电流差值比对大小作为击穿预警比对结果。
S5043:根据击穿预警比对结果,判断位于当前镀槽的待镀层膜片是否存在击穿风险。
具体的,当击穿预警比对结果为当前电镀电流小于最佳击穿预警值时,说明当前镀槽的待镀层膜片的击穿风险较低,当击穿预警比对结果为当前电镀电流大于或等于最佳击穿预警值时,说明当前镀槽对待镀层膜片的击穿风险较高,容易影响待镀层膜片的成品率。
S5044:若是,则对当前电镀电流进行梯度调整,得到用于调整当前镀槽的阴离子电流密度的击穿承载控制指令。
具体的,当待镀层膜片在当前镀槽中存在击穿风险时,对当前镀槽的当前电镀电流进行梯度调整,如根据相邻的上一镀槽和下一镀槽的电镀电流,并结合上一镀槽膜厚值来对当前电镀电流进行梯度调整,并根据当前镀槽的阴离子浓度调节,使进入当前镀槽的待镀层膜片在进入镀液池4之前预先携带上对应数量的阴离子,通过击穿承载控制指令,对控制当前镀槽的阴离子电解数量的整流器2进行实时调节。
S5045:若否,则对气液交汇处的瞬间电流密度变化值进行持续监控。
具体的,在当前镀槽的气液交汇处的瞬间电流密度变化值未达到最佳击穿预警值时,说明当前镀槽的镀液工作状态符合待镀层膜片的镀膜需求,通过预设的电流监测机制对企业交汇位置处的瞬间电流密度变化值进行持续监控,如通过整流器2实时获取气液交汇处的实时电流。
在一实施例中,为了更准确地调节阴离子电解效率,使调节后的阴阳离子配比能够满足带镀层膜片的镀层厚度需求,从而在根据击穿电流比对结果,对当前镀槽的电镀电流是否超过待镀层膜片的击穿承载范围进行动态评估处理,得到用于调整当前镀槽的阴极电流密度的击穿承载控制指令之后,如图7所示,还包括:
S601:获取当前镀槽的当前阴极电流密度和当前阴极电流密度相对应的阴极电流效率。
具体的,通过预设于当前镀槽的阴极辊2上的电流传感器获取当前阴极电流密度,其中,当前阴极电流密度为当前镀槽内的阴离子数量所咋对应的分布密度,并根据当前阴极电流效率的计算公式(3)计算得到阴极电流效率,公式(3)如下所示:
μk=(60×γ×d)/(C ×t×Dk×100) (3)
其中,μk表示当前阴极电流效率。
S602:根据击穿承载评估结果,对阴极电流效率进行阴离子电解效率调整,得到与电流击穿阈值相适配的阴离子电解效率。
具体的,根据击穿承载评估结果,对阴极电流效率进行阴离子电解效率调节处理,如通过增加阴离子的电解电流来提高阴离子电解效率,使单位时间内能够电解出更多的阴离子,从而提高阴离子电解效率。
S603:根据阴离子电解效率,获取单位时间内的阴离子浓度,计算阴离子浓度与瞬间电流密度变化值所对应的阳离子浓度之间的阴阳离子配比。
具体的,根据阴离子电解效率,通过预设的离子浓度检测装置获取单位时间内的阴离子浓度,获取通过单位时间内的阴离子镀槽的镀液浓度变化差值,并将阴离子浓度与气液交汇位置的阳离子浓度进行比对,从而得到用于判断气液交汇位置处的瞬间电流密度变化情况的阴阳离子配比。
S604:根据阴阳离子配比,对当前镀槽的当前镀液浓度进行阳离子浓度调节处理,得到用于控制当前镀液浓度与阴离子电解效率相适配的镀液浓度调整指令。
具体的,根据当前镀槽的阴阳离子配比,对当前镀槽的当前镀液浓度进行阳离子浓度调节处理,如格局阴阳离子配比增加当前镀槽的梯度电流,使当前镀槽在单位时间内置换出更多的阳离子数量,或者置换出更多的阴离子来减少气液交汇位置处的瞬间电流变化差值,从而通过镀液浓度调整指令将当前镀液浓度与阴离子电解效率进行联合控制。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中,提供一种梯度电流增加的自动化电镀装置,该梯度电流增加的自动化电镀装置与上述实施例中基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法一一对应。如图8所示,该梯度电流增加的自动化电镀装置包括数据获取模块、电流调整模块、膜厚计算模块和电镀控制模块。各功能模块详细说明如下:
数据获取模块,用于获取待镀层膜片的前一镀槽膜厚值。
电流调整模块,用于根据前一镀液膜厚值,计算下一镀槽的最佳电镀电流值,根据最佳电镀电流值生成用于控制电镀电源进行电镀电流调节的电流调整指令。
膜厚计算模块,用于根据电流调整指令,对下一镀槽的实际输出电流进行实时调整,得到与下一镀槽的实际镀液浓度相适配的下一镀槽膜厚值。
电镀控制模块,用于根据前一镀槽膜厚值和下一镀槽膜厚值,对相邻的所有镀槽联合进行梯度电流分段调节处理,生成用于梯度控制每个镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间配比的电镀控制指令。
优选的,电镀控制模块具体包括:
差值计算子模块,用于对相邻镀槽的前一镀槽膜厚值和下一镀槽膜厚值进行镀槽浓度差计算,得到用于控制当前镀槽的镀液浓度的相邻镀槽浓度差值。
单槽电流调节子模块,用于计算与相邻镀槽浓度差值相对应的镀槽电流密度,根据镀槽电流密度分别对相邻镀槽进行单槽电镀电流调节处理。
配比关系构建子模块,用于根据单槽电镀电流,构建当前镀槽的当前镀槽膜厚值与单槽电镀电流之间的电镀电流配比关系。
梯度控制子模块,用于根据电镀电流配比关系,对所有镀槽联合进行梯度电流调节处理,得到用于梯度控制所有镀槽的离子置换浓度的电镀控制指令。
优选的,在根据电镀电流配比关系,对所有镀槽联合进行梯度电流调节处理,得到用于梯度控制所有镀槽的离子置换浓度的电镀控制指令之后,还包括:
镀槽数据获取子模块,用于获取待镀层膜片进入当前镀槽时的镀层膜片厚度和当前镀槽的气液交汇处的瞬间电流密度变化值。
阈值计算子模块,用于根据镀层膜片厚度,计算待镀层膜片的电流击穿阈值。
击穿比对子模块,用于将瞬间电流密度变化值与电流击穿阈值进行电流值比对处理,得到用于调控当前镀槽的实际电镀电流的击穿电流比对结果。
击穿承载评估子模块,用于根据击穿电流比对结果,对当前镀槽的电镀电流是否超过待镀层膜片的击穿承载范围进行动态评估处理,得到用于调整当前镀槽的阴极电流密度的击穿承载控制指令。
优选的,击穿承载评估子模块具体包括:
击穿预警计算单元,用于根据击穿电流比对结果,获取待镀层膜片的最佳击穿预警值。
击穿预警比对单元,用于将当前镀槽的当前电镀电流和最佳击穿预警值进行比对,得到击穿预警比对结果。
击穿风险判断单元,用于根据击穿预警比对结果,判断位于当前镀槽的待镀层膜片是否存在击穿风险。
击穿承载控制单元,用于若是,则对当前电镀电流进行梯度调整,得到用于调整当前镀槽的阴离子电流密度的击穿承载控制指令。
优选的,在根据击穿电流比对结果,对当前镀槽的电镀电流是否超过待镀层膜片的击穿承载范围进行动态评估处理,得到用于调整当前镀槽的阴极电流密度的击穿承载控制指令之后,还包括:
阴极电流数据获取子模块,用于获取当前镀槽的当前阴极电流密度和当前阴极电流密度相对应的阴极电流效率。
阴离子电解调整子模块,用于根据击穿承载评估结果,对阴极电流效率进行阴离子电解效率调整,得到与电流击穿阈值相适配的阴离子电解效率。
离子配比计算子模块,用于根据阴离子电解效率,获取单位时间内的阴离子浓度,计算阴离子浓度与瞬间电流密度变化值所对应的阳离子浓度之间的阴阳离子配比。
镀液浓度调整子模块,用于根据阴阳离子配比,对当前镀槽的当前镀液浓度进行阳离子浓度调节处理,得到用于控制当前镀液浓度与阴离子电解效率相适配的镀液浓度调整指令。
优选的,电流调整模块根据前一镀液膜厚值,计算下一镀槽的最佳电镀电流值,根据最佳电镀电流值生成用于控制电镀电源进行电镀电流调节的电流调整指令,具体包括:
当前膜厚获取子模块,用于获取待镀层膜片经过当前镀槽电镀后的当前镀液膜厚值。
镀膜厚度差计算子模块,用于计算当前镀液膜厚值和前一镀液膜厚值之间的镀膜厚度差值。
电流调节子模块,用于根据镀膜厚度差值,计算当前镀槽的阳离子置换速率,根据阳离子置换速率调节下一镀槽的最佳电镀电流值。
单槽调控子模块,用于根据最佳电镀电流值,对当前镀槽的阳离子置换电流进行单槽调控处理,得到用于控制当前镀槽的电镀电源进行梯度电流调节的电流调整指令。
优选的,膜厚计算模块具体包括:
下一输出电流调节子模块,用于根据电流调整指令,对下一镀槽的电镀电源进行实时输出电流调节处理,得到与上一镀槽的梯度电流相适配的下一输出梯度电流。
镀液浓度参数计算子模块,用于获取下一输出梯度电流所对应的理想镀液浓度参数。
镀液浓度差计算子模块,用于计算理想镀液浓度参数与下一镀槽的实际镀液浓度参数之间的阳离子浓度差值。
电镀速度调整子模块,用于根据阳离子浓度差值调整下一镀槽的电镀速度,生成用于控制待镀层膜片生成与实际镀液浓度参数相适配的下一镀槽膜厚值。
关于梯度电流增加的自动化电镀装置的具体限定可以参见上文中对于基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法的限定,在此不再赘述。上述梯度电流增加的自动化电镀装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储待镀层膜片在进行电镀过程中的各个镀槽梯度电流调整信息以及待镀层膜片的膜厚变化信息。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待镀层膜片的前一镀槽膜厚值;
根据所述前一镀液膜厚值,计算下一镀槽的最佳电镀电流值,根据所述最佳电镀电流值生成用于控制电镀电源进行电镀电流调节的电流调整指令;
根据所述电流调整指令,对所述下一镀槽的实际输出电流进行实时调整,得到与所述下一镀槽的实际镀液浓度相适配的下一镀槽膜厚值;
根据所述前一镀槽膜厚值和所述下一镀槽膜厚值,对相邻的所有镀槽联合进行梯度电流分段调节处理,生成用于梯度控制每个镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间配比的电镀控制指令。
2.根据权利要求1所述的基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法,其特征在于,所述根据所述前一镀槽膜厚值和所述下一镀槽膜厚值,对相邻的所有镀槽联合进行梯度电流分段调节处理,生成用于梯度控制每个镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间配比的电镀控制指令,具体包括:
对相邻镀槽的所述前一镀槽膜厚值和所述下一镀槽膜厚值进行镀槽浓度差计算,得到用于控制当前镀槽的镀液浓度的相邻镀槽浓度差值;
计算与所述相邻镀槽浓度差值相对应的镀槽电流密度,根据所述镀槽电流密度分别对所述相邻镀槽进行单槽电镀电流调节处理;
根据所述单槽电镀电流,构建所述当前镀槽的当前镀槽膜厚值与所述单槽电镀电流之间的电镀电流配比关系;
根据所述电镀电流配比关系,对所有镀槽联合进行梯度电流调节处理,得到用于梯度控制所有镀槽的离子置换浓度的电镀控制指令。
3.根据权利要求2所述的基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法,其特征在于,在所述根据所述电镀电流配比关系,对所有镀槽联合进行梯度电流调节处理,得到用于梯度控制所有镀槽的离子置换浓度的电镀控制指令之后,所述方法还包括:
获取所述待镀层膜片进入所述当前镀槽时的镀层膜片厚度和所述当前镀槽的气液交汇处的瞬间电流密度变化值;
根据所述镀层膜片厚度,计算所述待镀层膜片的电流击穿阈值;
将所述瞬间电流密度变化值与所述电流击穿阈值进行电流值比对处理,得到用于调控所述当前镀槽的实际电镀电流的击穿电流比对结果;
根据所述击穿电流比对结果,对所述当前镀槽的电镀电流是否超过所述待镀层膜片的击穿承载范围进行动态评估处理,得到用于调整所述当前镀槽的阴极电流密度的击穿承载控制指令。
4.根据权利要求3所述的基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法,其特征在于,所述根据所述击穿电流比对结果,对所述当前镀槽的电镀电流是否超过所述待镀层膜片的击穿承载范围进行动态评估处理,得到用于调整所述当前镀槽的阴极电流密度的击穿承载控制指令,具体包括:
根据所述击穿电流比对结果,获取所述待镀层膜片的最佳击穿预警值;
将所述当前镀槽的当前电镀电流和所述最佳击穿预警值进行比对,得到击穿预警比对结果;
根据所述击穿预警比对结果,判断位于所述当前镀槽的所述待镀层膜片是否存在击穿风险;
若是,则对所述当前电镀电流进行梯度调整,得到用于调整所述当前镀槽的阴离子电流密度的击穿承载控制指令。
5.根据权利要求3所述的基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法,其特征在于,在所述根据所述击穿电流比对结果,对所述当前镀槽的电镀电流是否超过所述待镀层膜片的击穿承载范围进行动态评估处理,得到用于调整所述当前镀槽的阴极电流密度的击穿承载控制指令之后,所述方法还包括:
获取所述当前镀槽的当前阴极电流密度和所述当前阴极电流密度相对应的阴极电流效率;
根据所述击穿承载评估结果,对所述阴极电流效率进行阴离子电解效率调整,得到与所述电流击穿阈值相适配的阴离子电解效率;
根据所述阴离子电解效率,获取单位时间内的阴离子浓度,计算所述阴离子浓度与所述瞬间电流密度变化值所对应的阳离子浓度之间的阴阳离子配比;
根据所述阴阳离子配比,对所述当前镀槽的当前镀液浓度进行阳离子浓度调节处理,得到用于控制所述当前镀液浓度与所述阴离子电解效率相适配的镀液浓度调整指令。
6.根据权利要求1所述的基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法,其特征在于,所述根据所述前一镀液膜厚值,计算下一镀槽的最佳电镀电流值,根据所述最佳电镀电流值生成用于控制电镀电源进行电镀电流调节的电流调整指令,具体包括:
获取待镀层膜片经过当前镀槽电镀后的当前镀液膜厚值;
计算所述当前镀液膜厚值和所述前一镀液膜厚值之间的镀膜厚度差值;
根据所述镀膜厚度差值,计算所述当前镀槽的阳离子置换速率,根据所述阳离子置换速率调节下一镀槽的最佳电镀电流值;
根据所述最佳电镀电流值,对所述当前镀槽的阳离子置换电流进行单槽调控处理,得到用于控制所述当前镀槽的电镀电源进行梯度电流调节的电流调整指令。
7.根据权利要求1所述的基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法,其特征在于,所述根据所述电流调整指令,对所述下一镀槽的实际输出电流进行实时调整,得到与所述下一镀槽的实际镀液浓度相适配的下一镀槽膜厚值,具体包括:
根据电流调整指令,对所述下一镀槽的电镀电源进行实时输出电流调节处理,得到与上一镀槽的梯度电流相适配的下一输出梯度电流;
获取所述下一输出梯度电流所对应的理想镀液浓度参数;
计算所述理想镀液浓度参数与所述下一镀槽的实际镀液浓度参数之间的阳离子浓度差值;
根据所述阳离子浓度差值调整所述下一镀槽的电镀速度,生成用于控制待镀层膜片生成与所述实际镀液浓度参数相适配的下一镀槽膜厚值。
8.一种梯度电流增加的自动化电镀装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取待镀层膜片的前一镀槽膜厚值;
电流调整模块,用于根据所述前一镀液膜厚值,计算下一镀槽的最佳电镀电流值,根据所述最佳电镀电流值生成用于控制电镀电源进行电镀电流调节的电流调整指令;
膜厚计算模块,用于根据所述电流调整指令,对所述下一镀槽的实际输出电流进行实时调整,得到与所述下一镀槽的实际镀液浓度相适配的下一镀槽膜厚值;
电镀控制模块,用于根据所述前一镀槽膜厚值和所述下一镀槽膜厚值,对相邻的所有镀槽联合进行梯度电流分段调节处理,生成用于梯度控制每个镀槽的成品膜厚值与实际电镀电流之间配比的电镀控制指令。
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述基于梯度电流调节的自动化电镀控制方法的步骤。
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