四分钟蚀出奇迹!

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一块紫铜片刚从烧杯里夹出来,边缘便掉下了一层铜渣。

  化工所实验室内,几名研究员的脸色都有些难看。

  这是今天报废的第六块试验片。

  魏云梦换着洁白的实验服,站在十几个烧杯前。杯中装着颜色深浅不一的黄褐色液体,酸气被排风罩抽走,仍有少量残留在空气中。

  她用镊子夹住铜片,先在清水里冲洗,再放到显微镜下观察。

  “3号溶液,蚀刻深度零点二一毫米,侧蚀超过十二微米,作废。”

  “4号溶液,蚀刻速率过低,作废。”

  “5号溶液,深度零点一八毫米,槽底出现麻点,作废。”

  研究员将结果写进记录本,笔尖停了停。

  桌上总共只有二十四块紫铜试片,每一块都登记在册。国内无氧紫铜产量有限,银河项目又一次领走几百斤,其他单位已经开始压缩用量。

  继续这么试下去,剩余材料未必够用。

  一个年轻研究员看了看墙上的挂钟,已经是凌晨一点。

  “魏组长,林总师只给了四十八小时。再筛不出配方,明天的光刻工序就得往后推。”

  “我知道。”

  魏云梦翻开实验记录,将前六组数据重新排列。

  他们要调配的蚀刻液,必须在规定时间内均匀腐蚀紫铜,挖出零点二毫米深的微流道。

  流道最窄处只有零点几毫米,侧蚀过大,相邻水路就可能串通;槽底粗糙,又会增加水流阻力。

  偏差哪怕超过几微米,也可能让一整块水冷板报废。

  银河机房里摆着一万五千枚龙芯一号,西北基地的东风项目和红霞工程都在等它开机。他们晚一天,戈壁滩上的科研人员就得多摇一天手摇计算机。

  没人敢把这当成普通试验。

  林振给出的基础配方是三氯化铁溶液,这种材料可以腐蚀印刷电路板,可银河水冷板的工艺要求远高于普通铜线路。

  浓度过高,铜板会被快速腐蚀,反应热也难以散出,光刻胶下方的铜跟着遭殃。浓度过低,蚀刻时间成倍增加,流道深度还会出现差异。

  “组长,要不要加盐酸?”

  年轻研究员拿起一瓶试剂。

  “我在资料上见过,盐酸能抑制三氯化铁水解,还能提高蚀刻速度。只要把速度提起来,我们就有时间多试几组。”

  “把瓶子放回去。”

  魏云梦依旧忙于工作。

  “盐酸挥发后,溶液浓度会持续变化。前一块铜板蚀刻四分钟合格,后一块可能三分半就超差。它还会与反应产物形成络合物,破坏槽底均匀性。”

  “银河需要成套水冷板,一块合格远不够。”

  她走到小黑板前,写下三氯化铁与铜反应的方程式,又将六组试验结果列在旁边。

  “单纯加快速度,控制不住深度。我们需要缓冲体系,让溶液在反应过程中维持稳定。”

  一名年长研究员扶了扶眼镜。

  “蚀刻液还能自己调节?”

  “可以。加入氯化铵,稳定溶液中的有效成分,再加入少量聚乙二醇,改善液体对铜面的润湿和流平。”

  魏云梦在黑板上写下新的比例。

  “再把温度压到四十摄氏度,使用水浴恒温。蚀刻期间轻微摆动试片,防止反应产物堆积在槽底。”

  年长研究员盯着配方看了半晌,取下眼镜擦了擦。

  “氯化铵配三氯化铁,我以前从没这么用过。”

  “所以先做小样。”

  魏云梦看向桌边的试片。

  “把剩下的铜片分成八组,每组只用半片。小周负责浓度梯度,老陈负责温度梯度,我盯蚀刻时间和显微测量。”

  “从现在开始,任何人不能凭经验改配方。称量精确到零点零一克,温度变化不能超过半度,每三十秒记录一次。”

  “明白!”

  几名研究员立刻分工。

  搪瓷缸里的凉茶早已没了热气,桌角还放着两块从食堂带回来的玉米面饼子,谁也顾不上吃。天色泛白时,第一轮新配方完成。

  六号试片的槽底麻点消失,侧蚀却仍旧超差。

  魏云梦将氯化铵比例降低,又把聚乙二醇用量提高少许。

  中午十二点,七号试片被放进烧杯。

  “四十度整。”

  “计时开始。”

  实验室里安静下来,只能听见墙上挂钟的走动声。

  四分钟一到,魏云梦亲手夹出铜片,放入清水中止反应。经过冲洗和干燥,试片被送到显微镜下。

  年轻研究员转动测微旋钮,报数时声音发紧。

  “深度零点一九九毫米。”

  他重新测量另一端。

  “零点二零一毫米。”

  “中段零点二毫米,槽壁完整,侧蚀两微米!”

  老陈抢过记录纸核对三遍,手掌重落在桌面上。

  “成了!”

  几名熬得双眼发红的研究员站了起来。有人笑出了声,有人赶紧低头整理试剂,生怕被同事看见湿润的眼角。

  魏云梦没急着宣布成功。

  “同一配方再做五组,批次不同、位置不同,全部合格才算数。”

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  六个小时后,五组复验数据整齐摆在桌上。

  蚀刻速率稳定在每分钟零点零五毫米,深度误差不超过两微米,槽底平整度满足要求。

  魏云梦终于在记录本最后写下四个字。

  “配方定型。”

  同时,749院另一头的高温车间也亮了两夜灯。

  一台一人多高的圆筒形设备被拆开外壳,露出内部炉膛和纵横交错的管线。这是从德国进口的高温真空炉,平日专门用于烧结陶瓷,材料所每次启用都要经过院里批准。