Kao važan osnovni materijal, optimizacija performansidebela bakrena tiskana pločapostaje sve presudnije. Proces posrebrenja, kao tehnologija koja može značajno poboljšati performanse debelih bakrenih tiskanih ploča, dobiva sve veću pozornost.
1, Osnovni principi postupka posrebrenja
Proces posrebrenja uglavnom se temelji na principu elektrolize. U elektrolitičkoj ćeliji se kao katoda koristi debela bakrena tiskana pločica, a kao anoda srebrna tiskana pločica, dok se priprema elektrolit koji sadrži ione srebra. Nakon uključivanja struje, pod djelovanjem električnog polja, ioni srebra u elektrolitu krenut će prema katodi i dobiti elektrone na površini debele bakrene tiskane pločice, koji će se reducirati u metalno srebro i taložiti, postupno stvarajući sloj posrebrenja. Tijekom ovog procesa, srebrna tiskana pločica na anodi neprestano će se otapati, obnavljajući ione srebra u elektrolit kako bi se održao kontinuitet procesa posrebrenja.
2, Tijek procesa posrebrenja na debeloj bakrenoj tiskanoj ploči
(1) Predobrada površine
Odmašćivanje i čišćenje: Tijekom obrade i skladištenja debelih bakrenih tiskanih pločica, površina je neizbježno kontaminirana nečistoćama kao što su masnoća i prljavština. Ako se ove nečistoće ne uklone, one će ozbiljno utjecati na čvrstoću veze između posrebrenog sloja i debele bakrene tiskane ploče. Stoga je prvi korak čišćenje odmašćivanjem, koje se može izvesti korištenjem organskih otapala ili alkalnih sredstava za odmašćivanje. Organska otapala mogu učinkovito otopiti ulja i masti, dok alkalni odmašćivači uklanjaju ulja i masti kroz reakcije saponifikacije, čineći površinu debelih bakrenih tiskanih ploča čistima.
Aktivacija ispiranja kiselinom: Nakon odmašćivanja i čišćenja, na površini debele bakrene tiskane ploče još uvijek može postojati sloj oksida. Oksidni sloj će spriječiti taloženje srebrnih iona na površini bakrene tiskane ploče, smanjujući prianjanje posrebrenog sloja. Putem tretmana aktivacije ispiranja kiselinom, natapanje debelih bakrenih tiskanih ploča u razrijeđenu sumpornu kiselinu ili klorovodičnu kiselinu može ukloniti površinski oksidni sloj i aktivirati površinu bakrenih tiskanih ploča, stvarajući povoljne uvjete za naknadno posrebrenje.
(2) Postupak posrebrenja
Priprema elektrolita: Elektrolit za posrebrenje koji se obično koristi je otopina srebrnog cijanida, koja se uglavnom sastoji od kalijevog cijanida, srebrnog cijanida i odgovarajućih aditiva. Kalijev cijanid, kao kelat, može formirati stabilne komplekse s ionima srebra, kontrolirajući brzinu pražnjenja iona srebra i osiguravajući kvalitetu posrebrenog sloja. Aditivi se koriste za poboljšanje izgleda, tvrdoće i drugih svojstava posrebrenih slojeva. Međutim, zbog toksičnosti cijanida, otopine za posrebrenje bez cijanida također su naširoko proučavane i primjenjivane posljednjih godina. Rješenje za posrebrenje bez cijanida obično koristi srebrni nitrat kao izvor srebra, u kombinaciji s organskim kelirajućim agensima i drugim komponentama, kako bi se osigurao učinak posrebrenja uz smanjenje štete za okoliš i operatere.
Kontrola stanja galvanizacije:
Gustoća struje: Gustoća struje jedan je od ključnih parametara koji utječu na kvalitetu posrebrenja. Općenito govoreći, prikladan raspon gustoće struje za posrebrenje debelih bakrenih tiskanih ploča je između 0,1-2A/dm². Ako je gustoća struje preniska, brzina posrebrenja bit će spora, a učinkovitost proizvodnje niska; Ako je gustoća struje previsoka, može uzrokovati grubu kristalizaciju posrebrenog sloja, pa čak i dovesti do pojave gorenja.
Temperatura: Temperatura tijekom procesa posrebrenja općenito se kontrolira na 20-30 stupnjeva C (sustav cijanida) ili 50-60 stupnjeva C (sustav bez cijanida). Temperatura ima značajan utjecaj na vodljivost otopine za posrebrenje, brzinu difuzije iona srebra i proces kristalizacije sloja za posrebrenje. Odgovarajuća temperatura može osigurati da je posrebreni sloj ujednačen i gust.
PH vrijednost: pH vrijednost otopine za posrebrenje također treba biti strogo kontrolirana, obično između 8-10 (ovisno o vrsti elektrolita). Promjena pH vrijednosti može utjecati na oblik iona srebra i ravnotežu različitih kemijskih reakcija u otopini za presvlačenje, čime utječe na kvalitetu sloja posrebrenja.
(3) Naknadna obrada
Pranje: Nakon dovršetka posrebrenja, na površini debele bakrene tiskane ploče bit će ostataka otopine. Ako se ove otopine za oplatu ne očiste temeljito, ne samo da će utjecati na izgled debelih bakrenih tiskanih ploča, već mogu imati i negativne učinke na kasniju upotrebu. Stoga je debelu bakrenu tiskanu ploču potrebno više puta oprati deioniziranom vodom kako bi se osiguralo da na površini nema zaostalih otopina za galvanizaciju.
Sušenje: Ispranu debelu bakrenu tiskanu ploču potrebno je osušiti kako bi se uklonila površinska vlaga i spriječilo hrđanje. Općenito, sušenje vrućim zrakom koristi se za postavljanje debelih bakrenih tiskanih ploča u okruženje vrućim zrakom na određenoj temperaturi kako bi vlaga brzo isparila.
Tretman pasivizacijom (izborno): Kako bi se dodatno povećala otpornost na oksidaciju posrebrenog sloja, debele bakrene tiskane ploče ponekad se pasiviziraju. Uranjanjem debele bakrene tiskane pločice u otopinu koja sadrži specifično pasivizirajuće sredstvo, na njezinoj se površini formira gusti pasivacijski film, čime se poboljšava otpornost na koroziju i stabilnost posrebrenog sloja.
3, Prednosti postupka posrebrenja na debelim bakrenim tiskanim pločama
(1) Značajno poboljšati vodljivost
Srebro ima izuzetno nizak električni otpor i po vodljivosti je među svim metalima u vrhu. Nakon posrebrenja na površini debelih bakrenih tiskanih ploča, može uvelike smanjiti otpor i poboljšati učinkovitost prijenosa struje. U -visokofrekventnim krugovima brzina prijenosa signala je velika, frekvencija je visoka, a vodljivost vodiča iznimno je zahtjevna. Nakon posrebrenja na debelim bakrenim tiskanim pločama, može učinkovito smanjiti gubitke i izobličenja tijekom prijenosa signala, osigurati stabilan i brz prijenos signala i zadovoljiti potrebe visoko-frekventnih elektroničkih uređaja.
(2) Povećajte antioksidativni kapacitet
Bakar je sklon reagirati s kisikom u zraku, stvarajući bakreni oksid, koji može uzrokovati promjenu boje uslijed oksidacije površine i također utjecati na njegovu vodljivost. Kemijska svojstva srebra relativno su stabilna, a posrebreni sloj može stvoriti zaštitni film na površini debelih bakrenih tiskanih pločica, blokirajući kontakt kisika s bakrom, učinkovito odgađajući proces oksidacije bakra, produžujući vijek trajanja debelih bakrenih tiskanih pločica i održavajući njihovu dobru vodljivost i kvalitetu izgleda.
(3) Poboljšajte zavarljivost
U procesu elektroničke montaže, zavarivanje je važno sredstvo povezivanja različitih elektroničkih komponenti. Nakon posrebrenja debele bakrene tiskane pločice, srebrni sloj na njezinoj površini ima dobru zavarljivost i može se bolje integrirati s lemljenjem kako bi se formirao jak zavareni spoj. Ovo ne samo da poboljšava kvalitetu i pouzdanost zavarivanja, već također smanjuje stopu grešaka tijekom procesa zavarivanja i poboljšava učinkovitost proizvodnje.
(4) Povećajte dekorativnu privlačnost
Posrebreni sloj ima svijetli metalni sjaj, što omogućuje debelim bakrenim tiskanim pločama izvrsnu izvedbu, a istovremeno zadovoljava određene dekorativne potrebe. U nekim elektroničkim proizvodima ili rukotvorinama koji imaju visoke zahtjeve za izgledom, posrebrenje debelih bakrenih tiskanih ploča može poboljšati ukupnu ljepotu i teksturu proizvoda.
4, Izazovi i rješenja s kojima se suočava postupak posrebrenja na debelim bakrenim tiskanim pločama
(1) Problem onečišćenja cijanidom
Iako tradicionalni postupak posrebrenja cijanidom ima prednosti dobre stabilnosti otopine za nanošenje i visoke kvalitete sloja posrebrenja, cijanid je vrlo toksičan i predstavlja ozbiljnu prijetnju okolišu i zdravlju operatera. Kako bi se riješio ovaj problem, hitno je potrebno razviti i promovirati tehnologiju posrebrenja bez cijanida. Trenutačno je postupak posrebrenja bez cijanida postigao određeni napredak, kao što je postupno sazrijevanje sustava posrebrenja bez cijanida koji koriste tiosulfat, sulfit i druga sredstva za kelatiranje. Ovi postupci posrebrenja bez cijanida ne samo da osiguravaju učinak posrebrenja, već i uvelike smanjuju štetu za okoliš, što ispunjava zahtjeve održivog razvoja.
(2) Kontrola ujednačenosti debljine posrebrenja
Za debele bakrene tiskane ploče nije lako osigurati jednoliku debljinu posrebrenog sloja tijekom procesa posrebrenja zbog njihove velike površine. Neravnomjerna raspodjela otopine za presvlačenje i razlike u gustoći struje mogu dovesti do nedosljedne debljine sloja posrebrenja. Kako bi se riješio ovaj problem, mogu se poduzeti mjere poput racionalnog dizajna strukture elektrolitičke ćelije, optimizacije rasporeda elektroda i pojačanog miješanja otopine za nanošenje. Razumnim projektiranjem elektrolitičke ćelije, otopina za oplatu može se ravnomjerno rasporediti oko debele bakrene tiskane ploče; Optimizirajte raspored elektroda kako biste osigurali da se struja ravnomjerno primjenjuje na površinu debele bakrene tiskane ploče; Pojačano miješanje otopine za posrebrenje može pospješiti difuziju iona srebra i poboljšati ujednačenost debljine sloja za posrebrenje.
(3) Problem prianjanja posrebrenog sloja
Prianjanje između posrebrenog sloja i debele bakrene tiskane ploče izravno je povezano s radnim vijekom i stabilnošću performansi posrebrenog sloja. Ako prianjanje nije dovoljno, posrebreni sloj je sklon ljuštenju, odvajanju i drugim pojavama tijekom uporabe. Kako bi se poboljšalo prianjanje posrebrenog sloja, osim površinske predobrade, to se može postići i podešavanjem parametara procesa posrebrenja i dodavanjem posebnih promotora prianjanja. Na primjer, provođenje odgovarajuće obrade prije posrebrenja, prvo postavljanje prijelaznog sloja s dobrim prianjanjem na bakar i srebro na površini debele bakrene tiskane ploče, kao što je sloj nikla, može učinkovito poboljšati prianjanje između posrebrenog sloja i debele bakrene tiskane ploče.