PCB生产中的化学量监测--第四章翻译4.1

注：
1 图片，表格周围的文字是加的注释（文字颜色无含义）
2 正文斜体体含义为：翻译可能有误，或有语病，或也不理解，仅供参考，欲知正确含义请看英文原文
3 Control Dynamics一节简单介绍了PID控制的相关知识，网上资料很多，且更为详细，请自行查询，如
https://blog.youkuaiyun.com/qq_25352981/article/details/81007075
故该节只是机器翻译，用斜体标示
4 文中肯定有错误，欢迎补充与纠正

第四章 化学监测与控制
Chemical Monitoring and Control
前言
本章介绍了生产管理和技术人员在监测和控制化学过程中使用的低成本方法，相关领域如PWB制造，化学品涂料，化学加工，传感器制造和电镀/电铸等。
这些方法如比重（specific gravity）技术，成本仅为30美元，使用了特定离子电极，色轮比较器，如如池化学氯分析和电池供电分光光度计，只需几百美元。
这些技术都可以由生产人员学习和使用。
此外，由于不需要正式的实验室，实验室可以使用这些技术可以提高生产率和控制化学药品的数量。
这一章最后介绍了自动分析仪和控制器，以及控制理论的简短概述。

Importance of Control
自动化学溶液控制（ACSC）已成为PWB制造中使用的现代高速，高性能工艺的必要条件。 它的作用在于质量控制和过程控制。 为了帮助理解ACSC的基础知识，将介绍五个相关领域：
1在哪里使用？
2使用什么传感器？
3可以分析什么？
4一个典型的系统
5控制动力学

4.1
Where is it used
自动化和批量化学监测提供了无数的优势，其中一些列在此处：
•预测问题
•过程控制（SPC）
•减少人为错误
•提高最终产品的可靠性
•减少人工操作（Tighten operating window）
•降低添加剂的成本和剂量
•自动添加配料
•保持生产过程可靠
•定位生产出现的问题

Quality by Monitoring the Process
对质量的强调是《生存无从强制》的核心主题之一
监控流程以提供实时数据是质量制造的重要元素，包括以下变化：
•哲学的变化：重点从生产转向质量
•焦点变化：在问题出现时解决问题
•统计数据的使用：使用技术来确定流程的一致性，可预测性和可重复性
•责任的变化：责任转变：制造业对质量有了更深的责任感
•态度转变：跨职能团队共同努力确定问题原因
•持续改进：过程知识的增加导致生产能力持续提高

Basic Chemical Process Control
基本的化学过程控制回路如图1所示。该过程（蚀刻或显影设备）由设备中的传感器监控。传感器为已设定相关参数的测量单元提供信号。与设定值的任何偏差都会引起补给泵或阀门的响应，从而使过程恢复到正常状态。 活动（括号中）显示了操作及其时间。

Modern High-Speed Processes
制造高密度HDI板有许多关键过程（图2）。
图2a显示了化学铜沉积速率，作为铜浓度函数的。
图2b是蚀刻1盎司铜的时间，作为氨蚀刻剂中铜浓度的函数。例如,这可以包括HDI微孔的电镀。
图3显示了*现代高抛酸性镀铜浴（high-throw acid copper plating bath）*的参数影响图。 随着关键参数特性的增加，它对镀铜的特性有不同的影响。
当然，这些参数中的许多都具有交互作用。
这是统计工具发挥作用的地方。 其他PWB高速工艺包括：
•氧化处理
•环氧涂抹清除（Epoxy smear removals）
•厚/高速化学镀铜
•高速电镀
•光刻胶显影和退膜（Photoresist developing and stripping）
•均匀的直壁蚀刻
•水质处理和清洁

图3.铜电镀特性受工艺关键参数的影响。当关键参数增加时，各种特性会发生变化。（来源：电化学品）

图4：由于各种电镀参数的影响而导致的表面分布变化。 （来源：CVS Inc.）
图4显示了镀铜的表面分布变化，这是由于各种电镀参数的影响，相对额定值为0-10。