7月2日一早,硬件与板卡小组全体成员在红星所吕辰办公室汇合。
在具体的工作开始前,他们准备到四处看看,摸清底细。
第一站就是板卡生产线和装配车间,这是红星系自动化的重要成果之一。
穿过铁路,来到轧钢厂新厂区的大门口。
太阳已经升得老高了,把整个工业区照得白晃晃的。
烟囱的影子和冷却塔的巨影铺在地上,像一幅巨大的水墨画,随着光线的移动缓慢地变幻着形状。
每次到来,吕辰都惊讶于它的规模。
轧钢厂升级部属后,在这片土地上扩了又扩,从最初的19条生产线、3个分厂,一路往东、往南铺开,炼钢、轧钢、热处理、冷轧、镀锌、彩涂……
如今至少35条生产线、七八个分厂,整体规模扩大了十倍不止,它早已不是当初的娄记轧钢厂了。
厂区主干道是四车道的,水泥路面被重载卡车压得发白,两边的人行道铺着水泥砖,每隔五十米一根路灯杆,灯杆上挂着各种标语。
主干道两侧是一排排巨大的厂房,浅灰色的外墙,方方正正,像一座座沉睡的巨兽。
屋顶上立着成排的通气管和避雷针,阳光从它们之间的缝隙里漏下来,在地上投下一片斑驳的影子。
厂区里有火车道,铁轨从炼钢分厂那边延伸出来,穿过主干道,一路往东,通向铁路货场。
一列装满钢卷的火车正慢吞吞地往厂外开,车头喷着白色的蒸汽,车轮碾过铁轨的接缝,发出有节奏的“哐当、哐当”声。
道口的栏杆放下来了,几个骑自行车的工人等在栏杆外面,一只脚撑在地上,等火车通过。
远处,炼钢分厂的高炉群像一群钢铁巨人,把天都撑高了。
炉体是深灰色的,表面布满了管道和阀门,炉顶的烟囱冒着淡白色的烟,被风吹散,和天上的云混在一起。
高炉旁边是转炉车间,更远处还有轧钢、热处理、冷轧……
二十几条生产线,像一条钢铁巨龙,从西到东,一字排开,占据了整片厂区。
这就是红星所的母体,是他们这些人为之奉献的热土。
宇文坤德带头走了进去:“咱们先去掐丝珐琅生产线。”
吕辰、吴国华跟在后面,一人手里拿着一个本子。
万人敌走在第四位,两手插在裤兜里,眯着眼睛看远处的厂房,表情像是在审视什么。
郑长枫走在最后,背着一个帆布工具包,包鼓鼓囊囊,装着万用表和几样测试工具。
穿过厂区主干道,拐进一条支路。
路两边是一排排的杨树,树叶在晨风里哗哗地响。
远处传来轧钢机的轰鸣声,沉闷而有节奏,像某种巨大的心跳。
掐丝珐琅工坊区在新厂区的东南角,占据了四栋厂房。
最靠边的一栋矮一些,屋顶上竖着几根烟囱,正往外冒着淡白色的烟。
宇文坤德在前面引路:“大家这边走。今天时间紧,先去掐丝珐琅生产线。”
五人来到那个有几根烟囱的厂房前。
透过敞开的大门,能看见里面几台巨大的设备在运转,像放大了几十倍的混凝土搅拌机,筒体在慢慢旋转,表面泛着暗红色的光泽,热浪夹杂着金属的腥味扑面而来。
“氧化铜粉末就从那出来的。”宇文坤德说了一句,继续往前走。
第二栋厂房更高大,外墙刷成浅灰色,窗户很少,门是厚重的铁门,紧闭着。
推门进去,一股热浪扑面而来。
这栋厂房里没有机器轰鸣声,取而代之的是一种低沉的嗡嗡声,像某种巨兽在沉睡。
厂房中央是一条长长的隧道窑,从东头一直延伸到西头,足有七八十米长。
窑体是银白色的金属外壳,包裹着厚厚的保温层,表面铆钉排列得整整齐齐,焊接处打磨得光滑。
窑顶每隔几米就有一个观察窗,透过耐热玻璃能看到窑膛里暗红色的光。
宇文坤德领着几个人沿着窑体慢慢走,在每一个关键节点停下来,像背书一样介绍着。
“窑头,坯体上料区。”他指着窑头的位置,几个工人正把一块块灰绿色的陶瓷坯体放在耐火托板上。
坯体上印着密密麻麻的电路图形,线条是黑色的,看起来像某种神秘的符文。
“这些坯体刚从压力机上下来,还软着,要阴干两天才能进窑。”宇文坤德蹲下来,拿起一块坯体,递给吕辰。
吕辰接过来,托在手心里。
坯体是灰绿色的,表面光滑,边缘整齐。
上面的电路图形是黑色的,线条流畅、均匀。
他把坯体翻过来,背面什么都没有,光溜溜的。
压坯注塑这条线,是钱兰和李师兄设计的。
宇文坤德拍了拍手上的灰:“新的开模工艺,精度再上层楼,线宽0.3毫米,间距0.3毫米,压出来线条边缘干净,没有毛刺。”
郑长枫从吕辰手里接过坯体,对着光看了看。
他的眼睛眯成一条缝,拇指在坯体表面轻轻擦过,然后翻过来看背面,又把坯体放回托板上,点了点头,这坯体的质量确实过关。
万人敌背着手站在窑体中间的一个观察窗前,透过玻璃往里看。
窑膛里暗红色的光映在他脸上,把他的皱纹照得很深。
他看了好一会儿,转过身:“宇文工,这个炉子的温区怎么分的?”
宇文坤德走到他旁边,指着窑体上的几个标志牌。
“预热区,长度20米,温度从室温到300度,坯体里的水分和粘结剂慢慢挥发。升温区,15米,300-800度,碳开始还原氧化铜。高温区,20米,800到1000度,还原反应剧烈,铜原子烧结成致密导体。降温区,20米,1000度降到室温,陶瓷和铜慢慢冷却,减少内应力。”
他在窑体上画了一条虚拟的线,手指从东头划到西头。
“从进窑到出窑,全程26个小时。窑膛里一直通着一氧化碳,既是还原剂,也是保护气。氧气进不来,铜不会被氧化。”
他顿了顿:“这个炉子是吕工设计的。温区、控温算法、气氛控制,都是他画的图纸。”
万人敌看了吕辰一眼,目光里多了一点东西。
“吕工,了不起!”
吕辰说:“我只是提出想法,连续窑的温控复杂,温度和窑速耦合在一起,控温算法是汤教授算的。”
万人敌嘴角动了一下,不知道算不算笑。
他没再问,转身继续看炉子。
几个人沿着窑体走到窑尾。
窑尾的温度已经降下来了,几个工人戴着厚手套,从窑口把烧好的板卡一块一块取出来,放在旁边的架子上。
郑长枫走过去,拿起一块成品的板卡。
板卡正面是温润的陶瓷釉面,光滑得像镜面,颜色是淡青色,微微泛着光。
电路图形藏在釉面下面,铜线清晰可见,在光线下泛着内敛的金色光泽。
他翻过来看背面,铜线从板卡边缘延伸出来,形成一排排整齐的金手指。
“方阻测了吗?”他把板卡放回架子上,问宇文坤德。
“抽检了。这一炉抽了20块,全部在规格内。”宇文坤德从旁边的记录板上抽出一张表格,递给郑长枫,“这是我们自己的抽检记录。每批出窑的板卡,质检都要抽检。方阻、绝缘电阻、金手指镀层厚度,一项不落。”
郑长枫接过表格,看了看,还给宇文坤德。
万人敌开口问:“金手指镀的是什么?”
“化学镀镍金。”宇文坤德说,“先镀一层镍,再镀一层金。镍是阻挡层,防止铜和金互相扩散。金是保护层,防氧化,降接触电阻。这套工艺是上海电镀研究所帮我们定的,镀液配方和工艺参数都有规范,质检每批都测镀层厚度。”
万人敌点了点头。
吕辰走过来,从架子上拿起另一块板卡,对着光看了看,又放回去。
“宇文工,下一站。”
“湿法车间。”宇文坤德说。
第三栋厂房在烧结车间对面,窗户更少,外墙刷成浅蓝色,门口挂着一块白底黑字的牌子:湿法电路车间。
推门进去,空气里弥漫着一股淡淡的气味,不是刺鼻的化学味,而是一种混合了铜离子和甲醛的甜腥味。
厂房里很安静,没有大型设备的轰鸣声,只有通风管道的嗡嗡声和液体循环泵的低频振动。
几个工人穿着浅蓝色的工装,戴着橡胶手套和口罩,在操作台前忙碌。
操作台是环氧树脂板的,台面上铺着橡胶垫,垫子上搁着各种塑料槽和玻璃器皿。
墙上挂着一排排的吊钩,钩子上挂着正在处理的陶瓷板。
车间的技术负责人姓谢,宇文坤德介绍后,谢师傅领着几个人往里走。
“我们这条线,用的是‘凹槽印刷+化学镀’工艺。”谢师傅的声音不大,但很稳,“先把电路图形用激光雕刻机刻在陶瓷板上,凹槽深度大约零点一毫米,宽度看设计要求,最细能做到零点一五毫米。”
他指着一台密封的玻璃柜,柜子里有一台设备正在工作,一束紫色的光在陶瓷板上移动,发出轻微的滋滋声。
“雕刻机是从长光所调来的。精度没问题,就是慢,刻一块运算板要三四个小时。但运算板总共没几块,产量够用。”
万人敌凑近观察窗,看了几秒,直起身。
谢师傅领着他们走到化学炉区域。
一排排的塑料槽整齐排列,每个槽都连着管道和循环泵,槽里的液体在缓缓流动。
溶液是深蓝色的,在灯光下泛着光。
槽边挂着温度计和ph试纸,每个槽上方都有一块记录板,上面密密麻麻写满了数据。
“一号槽,除油。二号槽,粗化。三号槽,敏化。四号槽,活化。”谢师傅一个一个槽介绍过去,在四号槽前面停下来,“这个槽用的是氯化钯溶液。钯是部里特批的,金川镍钴基地产的。比黄金还贵,每次用都得过秤,用完的废液还要回收。”
他顿了顿:“这个钯基活化工艺,是汤渺教授定的。陶瓷表面粗化之后,吸附钯颗粒,作为化学镀铜的催化剂。没有钯,铜长不上去。”
万人敌站在四号槽前面,问:“钯颗粒的分布均匀性怎么控制?”
“靠溶液浓度、温度和浸泡时间。”谢师傅从操作台下面抽出一本文件夹,翻开,“我们每天测一次钯浓度,每批板卡都做试片检测。钯颗粒分布不均匀,化学镀铜的时候铜层厚度就不均匀。这有检测记录,每批都有。”
万人敌看了看记录,点了点头。
几个人走到五号槽,化学镀铜槽。
谢师傅戴着手套从槽里捞出一块正在处理的板卡。
板卡挂在一个塑料架子上,铜电路已经长出了薄薄一层,颜色是浅红色的,在灯光下泛着金属光泽。
“这个槽最关键,也最娇气。”谢师傅把板卡放回槽里,摘下手套,“温度要控制在38到42度,ph值10-11.5,甲醛浓度2-3g/l。任何一个参数偏了,铜就长不好,要么太慢,要么太厚,要么发黑不导电。”
宇文坤德在旁边接了一句:“这条线的工艺参数,正交试验花了不少工夫,做了46炉才找到最优参数组合,现在良率稳定在九成以上。”
吴国华打开笔记本,准备记,又停下来:“谢师傅,这些参数是有规范的吧?”
“有。”谢师傅从操作台下面抽出一本厚厚的文件夹,翻开,里面是一页页的手写记录,数据密密麻麻,“每两个小时测一次温、测一次ph、测一次甲醛浓度,记录在案。操作工签字,质检员复核。这套规矩,从这条线投产第一天就定下来了。”
郑长枫凑过来看了看记录本,点了点头。
万人敌全程没怎么说话,就是听着、看着、偶尔在本子上记一笔。
吕辰站在车间中央,看着那些工人操作,戴手套、戴口罩、戴护目镜,取板卡的时候用镊子而不是手,记录本上的字迹工工整整。
他把这些记在心里。
第四栋厂房在湿法车间对面,外墙刷成淡灰色,门口有一块牌子:防静电装配车间。
宇文坤德推开大门,带着几个人进去。
一进门,感觉就不一样了。
前几个车间是热、吵、有气味;这个车间是冷、静、没有味道。
天花板上吊着高效过滤器,嗡嗡地响着,能感觉到头顶有一股轻微的气流往下压。
地面是淡绿色的环氧自流平,光滑得像镜面,走在上面有点滑。
恒温恒湿,温度大概23度,湿度不高不低,呼吸很舒服。
吕辰来过这里几次,掐丝珐琅板卡和强电控制柜的最终装配,都在这里做。
宇文坤德走在前面,脚步放得很轻:“元器件安装、板卡测试、整机组装,全部在这里完成。”
几个人沿着通道往里走。
通道两边是透明的玻璃隔断,能看见里面的操作区域。
操作台是防静电的,台面上铺着灰色的导电橡胶垫,垫子上搁着各种工具,扭矩螺丝刀、镊子、放大镜台灯。
每个工位上方都有一盏带放大镜的台灯,大瓦数的灯泡把操作台照得通明。
操作台旁边放着物料架,架子上整齐码放着各种元器件,电阻、电容、芯片插座。
每个物料架旁边都有一台接地桩,黄色的接地线从桩子延伸到操作台,延伸到物料架,延伸到工人的手腕上。
几个工人正在操作台前忙碌。
他们穿着浅蓝色的防静电工装,戴着防静电腕带,脚上穿着导电鞋套。
有人把芯片插座放进板卡的过孔里,有人用扭矩螺丝刀拧紧固定螺钉,有人在显微镜下检查安装质量。
动作不快不慢,但每一步都很有章法。
郑长枫站在一个操作台旁边,看一个工人安装插座。
工人先把插座放在板卡的指定位置,用镊子调整了一下位置,确保引脚对准过孔,然后拿起扭矩螺丝刀,逐根拧紧螺钉。
拧的时候手腕很稳,每拧一个,都能听到螺丝刀发出的“咔嗒”声,那是扭矩到了预设值的声音。
“扭矩设的多少?”郑长枫问。
工人抬起头看了他一眼,然后看了看旁边的工艺卡:“三公斤力,精度正负5%。”
郑长枫点了点头,没再问。
万人敌蹲在一个操作台前面,看工人在影像比对系统下检查一块刚装好插座的板卡。
显示器上叠放着设计图纸的坐标和实物影像,每一根插座的安装角都和图纸上的圆圈对齐,偏差用红色标出。
万人敌看了好一会儿,直起身,从兜里掏出一支手电,打开,对着板卡上的一排插座脚照了照,又凑近看了看。
宇文坤德介绍:“这套影像比对系统装起来之后,插座安装的偏位问题基本绝迹了。偏了零点一毫米以上,系统自动报警,不往下走。”
万人敌没再说什么,站起来,在笔记本上写了几笔。
吕辰走到车间的另一端,这里是整机组装区。
地面上固定着几个机柜底座,底座是钢结构的,焊在混凝土基础里。
底座上已经立起来了几个机柜框架,银白色的铝型材,棱角分明,每一根立柱都经过精密加工,表面阳极氧化处理,泛着哑光的光泽。
吴国华拿起旁边的水平仪,靠在立柱上,眯着一只眼睛看气泡的位置。
“机柜的水平度每米不超过0.1毫米,这个精度要求是全厂最高的。”他显然对这里很熟悉。
宇文坤德笑道:“吴工说的对,计算机的机柜,差一点,背板上的插槽就对不上,必须要求高。”
把手放在铝型材上,感受了一下表面的光滑度。
然后他走到旁边的物料区,拿起一块背板。
背板很大,几乎和机柜一样宽。
它是用工艺一做的,釉面下的铜线又宽又厚,一看就是走大电流和数据总线的。
背板边缘有一排排的插槽,每个插槽对应一块板卡的金手指。
插槽里是双对向弹簧接触片,银白色的,应该是镀了银或金。
他从兜里掏出一根干净的棉签,伸进插槽里擦了一下。
棉签上没有灰尘,干干净净。
“背板、框架都是预制件车间生产的,每块背板出厂前,要用压缩空气吹三遍,用酒精棉签擦拭全部插槽,然后用放大镜检查有没有残留物。这批背板前天刚做完清洁,一直用防静电膜封着,你刚才拆的那个是刚开封的。”
吕辰点了点头。
几个人在防静电车间里转了一个多小时。
万人敌一直在看工艺文件和操作记录。
他把装配车间的工艺卡从头到尾看了一遍,把质检记录也翻了十几页,偶尔问一句“这个数据是谁签的”“这个偏差是什么时候发现的”,然后在本子上记。
郑长枫一直在看元器件。
他把芯片插座拿起来对着光看簧片的形状,把金手指的表面状态看了又看,还从包里拿出一个万用表,测了几根电源线的电阻。
吕辰、吴国华、宇文坤德三人对这里熟悉,在旁边辅助讲解。
中午的时候,五个人从防静电车间出来。
吕辰发了一圈烟:“怎么样?”
万人敌道:“板卡没问题,插座的安装精度没问题,工人的手艺没问题。掐丝珐琅主要场景是应用在工业现场,可靠性也肯定没问题。”
郑长枫道:“影像比对系统有用,我建议把插座的安装力监测也加进去,现在只能看位置,看不到压接质量。”
宇文坤德点点头:“郑老师,你们6305厂有这方面的条件吧?”
郑长枫道:“宇文,你说对了,还真有,我去协调一台过来。”
吴国华道:“下午,咱们去预制件车间,看机柜和结构件。”
“等我一下!”
宇文坤德转身回去了。
几个人站在台阶上抽烟,等了几分钟,宇文坤德拿着两块板卡出来。
“万人敌同志,郑老师,拿着。”
他把板卡递给二人,语气平淡,像是在发劳保用品。
二人接过来,低头看。
都是烧结工艺的板卡,比巴掌大一圈。
铜线藏在釉面下,走线流畅、匀称,在阳光下泛着温润的金色光泽。
“这两块,都是淘汰下来的缺陷品,这块断了一处,这块一条线径太细”
宇文坤德指着介绍,果然,其中一块板卡的左下角,有一根铜线断了,另一块有一条线太细。
他一脸自豪的道:“按规矩,这些板卡应该回炉重造。但咱们的板卡太漂亮,工人师傅们就拿回家挂墙上。后来来参观的工程师看见了,也想要,这也算是咱们的土特产了。”
万人敌把板卡举到眼前,食指在釉面上轻轻敲了两下,发出清脆的声响。
他笑呵呵道:“这东西算是咱们这一行人的重要收藏了,陈工的办公室里就有一块,那可是昆仑-0上换下来的,是他自己设计的电路图,留着做纪念,任谁到了他办公室,也要先欣赏一下,然后忍着听他讲昆仑-0机的故事。”
他翻过来翻过去,看了好一会儿,然后把板卡夹在腋下:“李工、王工他们现在就计划着,等昆仑1机建设完成,他们收藏几块自己设计的板卡。”
郑长枫把板卡收进了帆布包里,笑了起来:“宇文工,那你可得控制一下良率,别到时候缺陷板不够分!”
宇文坤德连忙止住:“郑老师可得注意言辞,哪有把缺陷往大了做的?这要传出去,我还要不要名声了?”
说着众人都笑了起来。