电镀镀层厚度与均匀性计算器｜工艺参数分析工具
这个工具解决什么问题
电镀工艺的两件事：把厚度镀对（法拉第定律管），把面内镀匀（电流分布管）。很多车间只会看平均值，结果边缘镀厚烧焦、中心薄不达标。本工具先按 h = I·t·M·η/(n·F·ρ·A) 算理论厚度并反推达标所需电流/时间；再对 5×5 实测地图算均值/极差/CV/边缘-中心比，自动诊断是「平均厚度问题」还是「均匀性问题」，并给挡板/辅阴极/降电流密度等针对性调参建议。UBM/RDL 电镀、引线框架镀锡、五金件镀锌通用。
输入数据格式
数据文件 plating_thickness_map.csv，列顺序为：测点\列、C1、C2、C3、C4、C5。
示例首行：R1,2.354,2.3,2.195,2.266,2.388
示例输出（真实运行结果节选）
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铜 Cu 电镀镀层厚度与均匀性分析报告
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一、工艺条件与法拉第定律理论厚度
电流 12.0 A ｜ 时间 3 min ｜ 面积 320 cm² ｜ 电流效率 92%
h = (I·t·M·η)/(n·F·ρ·A) = 1.98 μm
目标厚度 2.00 μm：理论达标需要 时间≈2.6 min（电流不变），或 电流≈12.1 A（时间不变）。
二、实测厚度地图（5×5，单位 μm）
R1 2.35 2.30 2.19 2.27 2.39
R2 2.23 2.14 2.11 2.11 2.27
R3 2.26 2.04 1.93 2.11 2.19
R4 2.27 2.17 2.04 2.15 2.30
R5 2.32 2.27 2.26 2.23 2.36
三、均匀性统计
均值 2.21 μm ｜ σ = 0.111 ｜ 极差 0.45（1.93 ~ 2.39）
CV = 5.0% ｜ 极差法均匀性 (max-min)/2μ = 10.3%
边角均值 2.35 ｜ 中心点 2.14 ｜ 边缘/中心比 = 1.10（>1 即边缘镀厚）
超规格点数：4 / 25（规格 1.70~2.30 μm）
四、诊断与调参建议
· 平均厚度达标，当前主要矛盾在面内均匀性而非平均厚度；
· 4 个测点超规格：先看是否集中在外圈（电场问题）还是随机分布（药液/搅拌问题）。
· 提醒：本工具的理论厚度按面积均匀分布假设，实际深孔/台阶处受电流分布影响，
需配合截面实测校准电流效率 η。
五、结论
理论厚度 1.98 μm / 实测均值 2.21 μm（偏差 11.8%），CV=5.0%，
边缘/中心比 1.10。综合判定：厚度达标、均匀性待改善。
一句话
法拉第定律算理论厚度，5×5 实测地图算均匀性，从「镀多厚」到「镀得匀」一次讲清。
运行环境与快速开始
python plating_thickness.py
输入数据格式（换成你的数据即可）
· 工艺参数常量区：金属种类（改 M/ρ/n）、电流、时间、面积、电流效率 · 厚度地图 CSV：5×5 网格，可替换为实测值
输出说明
理论厚度与达标反推、厚度地图、均匀性统计（CV/极差法/边缘-中心比）、超规格点定位、调参建议。
算法口径（关键公式）
· h = (I·t·M·η)/(n·F·ρ·A) · CV = σ/μ · 极差法均匀性 = (max−min)/(2μ)
判定标准说明
脚本顶部集中了主要阈值与常量：RPT_PATH=os.path.join(HERE, "示例输出报告.txt")、METAL="铜 Cu"。改完直接重跑即可，不必改动计算逻辑。
会生成哪些文件
运行后除控制台输出外，还会生成：plating_thickness_map.csv、示例输出报告.txt。
脚本里的主要处理步骤
faraday_um()：法拉第定律厚度（μm）。I=A, t=s, M g/mol, ρ g/cm3 → 厚度 cm → μm。gen_map()：5×5 厚度地图：中心薄、边缘厚（典型电场边缘效应）+ 固定微扰。
以上步骤在脚本中是分开的函数，可以单独调用或按需替换其中一段，不必整体重写。
工具中出现的字段与提示
- 铜 Cu
- 5×5 厚度地图：中心薄、边缘厚（典型电场边缘效应）+ 固定微扰。
- 测点\\列
- 法拉第预测厚度 %.2f μm 数量级异常
- 边缘/中心比异常
- %s 电镀镀层厚度与均匀性分析报告
- 一、工艺条件与法拉第定律理论厚度
- 目标厚度 %.2f μm：理论达标需要 时间≈%.1f min（电流不变），
- 或 电流≈%.1f A（时间不变）。
- 二、实测厚度地图（5×5，单位 μm）
- 三、均匀性统计
- CV = %.1f%% ｜ 极差法均匀性 (max-min)/2μ = %.1f%%
- 超规格点数：%d / %d（规格 %.2f~%.2f μm）
- 四、诊断与调参建议
- 或降低电流密度（拉长时间），均匀性通常可改善 30% 以上；
- · 平均厚度未达标：按理论把时间提到 %.0f min，先跑验证片确认效率假设；
- · 平均厚度达标，当前主要矛盾在面内均匀性而非平均厚度；
- · 提醒：本工具的理论厚度按面积均匀分布假设，实际深孔/台阶处受电流分布影响，
其余字段以界面与示例报告为准。
下载与文件清单
压缩包内包含：主程序脚本、示例数据文件、示例输出报告、中文说明文档，以及同主题 AI 提示词一套。解压后按说明运行即可，示例数据可直接试跑。
主程序文件：plating_thickness.py。
本站工具免费下载，无需注册。工具为 Python 脚本，Python 3.8 及以上环境可直接运行，核心功能尽量不依赖第三方库。
常见问题
输入数据要准备成什么样？
按 示例首行中的列顺序准备即可，共 6 列：测点\列、C1、C2、C3、C4、C5。列为空或格式不符时结果会失真，建议先用示例数据试跑一遍。
阈值可以改成我们自己的标准吗？
可以，脚本顶部已把主要阈值与常量集中声明，按自己产线的标准修改后重跑即可，不需要改计算逻辑。
附赠的提示词怎么用？
把提示词与自己的数据一起交给大模型，可以让它按同一套口径帮你改写分析流程或扩展报告字段。
示例数据能直接跑吗？
可以。示例数据与主程序在同一压缩包内，解压后直接运行即可看到完整输出，确认无误再替换成自己的台账。
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本工具归在 半导体工艺参数分析工具包，全部工具见 工具资源包下载页。
