Jako důležitý základní materiál je optimalizace výkonutlustá měděná deska s plošnými spojije stále důležitější. Procesu postříbření jako technologie, která může výrazně zlepšit výkon tlustých měděných desek s plošnými spoji, se dostává stále větší pozornosti.
1, Základní principy procesu postříbření
Proces postříbření je založen především na principu elektrolýzy. V elektrolytickém článku se jako katoda používá tlustá měděná deska s plošnými spoji a jako anoda se používá stříbrná deska s plošnými spoji, zatímco se připravuje elektrolyt obsahující ionty stříbra. Po zapnutí napájení se působením elektrického pole budou ionty stříbra v elektrolytu pohybovat směrem ke katodě a získávat elektrony na povrchu tlusté měděné desky s plošnými spoji, které budou redukovány na kovové stříbro a usazeny, čímž se postupně vytvoří postříbřená vrstva. Během tohoto procesu se bude stříbrná deska s plošnými spoji na anodě nepřetržitě rozpouštět a doplňovat ionty stříbra do elektrolytu, aby byla zachována kontinuita procesu postříbření.
2, Procesní tok stříbření na tlusté měděné desce s plošnými spoji
(1) Předúprava povrchu
Odmašťování a čištění: Při zpracování a skladování silných měděných desek plošných spojů je povrch nevyhnutelně kontaminován nečistotami, jako jsou mastnota a špína. Pokud tyto nečistoty nejsou odstraněny, vážně ovlivní pevnost spojení mezi postříbřenou vrstvou a tlustou měděnou deskou s plošnými spoji. Proto je prvním krokem provedení odmašťovacího čištění, které lze provést pomocí organických rozpouštědel nebo alkalických odmašťovacích prostředků. Organická rozpouštědla dokážou účinně rozpouštět oleje a tuky, zatímco alkalické odmašťovače odstraňují oleje a tuky prostřednictvím saponifikačních reakcí, čímž se povrch silných měděných desek s plošnými spoji stává čistým.
Aktivace mytím kyselinou: Po odmaštění a vyčištění může být na povrchu silné měděné desky plošných spojů ještě vrstva oxidu. Oxidová vrstva bude bránit usazování iontů stříbra na povrchu měděné desky s plošnými spoji, čímž se sníží přilnavost postříbřené vrstvy. Prostřednictvím aktivačního ošetření kyselým mytím může namáčení silných měděných desek s plošnými spoji ve zředěné kyselině sírové nebo kyselině chlorovodíkové odstranit povrchovou oxidovou vrstvu a aktivovat povrch měděné desky s plošnými spoji, čímž se vytvoří příznivé podmínky pro následné postříbření.
(2) Proces postříbření
Příprava elektrolytu: Běžně používaným elektrolytem pro postříbření je roztok kyanidu stříbrného, který se skládá hlavně z kyanidu draselného, kyanidu stříbrného a příslušných přísad. Kyanid draselný jako chelatační činidlo může tvořit stabilní komplexy s ionty stříbra, které řídí rychlost vybíjení iontů stříbra a zajišťují kvalitu postříbřené vrstvy. Aditiva se používají ke zlepšení vzhledu, tvrdosti a dalších vlastností postříbřených vrstev. Avšak kvůli toxicitě kyanidu byly v posledních letech široce studovány a používány také roztoky pro postříbření bez kyanidu. Roztok pro postříbření bez kyanidu obvykle používá jako zdroj stříbra dusičnan stříbrný v kombinaci s organickými chelatačními činidly a dalšími složkami, aby se zajistil účinek postříbření a zároveň se snížilo poškození životního prostředí a obsluhy.
Kontrola stavu galvanického pokovování:
Proudová hustota: Proudová hustota je jedním z klíčových parametrů ovlivňujících kvalitu stříbření. Obecně řečeno, vhodný rozsah proudové hustoty pro postříbření na tlustých měděných deskách s plošnými spoji je mezi 0,1-2A/dm². Pokud je proudová hustota příliš nízká, rychlost postříbření bude pomalá a efektivita výroby bude nízká; Pokud je proudová hustota příliš vysoká, může to způsobit hrubou krystalizaci postříbřené vrstvy a dokonce vést k jevu hoření.
Teplota: Teplota během procesu postříbření je obecně řízena na 20-30 °C (kyanidový systém) nebo 50-60 °C (bezkyanidový systém). Teplota má významný vliv na vodivost roztoku pokovování stříbrem, rychlost difúze iontů stříbra a proces krystalizace vrstvy pokovování stříbrem. Vhodná teplota může zajistit, že postříbřená vrstva bude jednotná a hustá.
Hodnota PH: Hodnota pH roztoku pro postříbření musí být také přísně kontrolována, obvykle mezi 8-10 (v závislosti na typu elektrolytu). Změna hodnoty pH může ovlivnit formu stříbrných iontů a rovnováhu různých chemických reakcí v pokovovacím roztoku, a tím ovlivnit kvalitu postříbřené vrstvy.
(3) Následné zpracování
Mytí: Po dokončení postříbření bude na povrchu tlusté měděné desky s plošnými spoji zbytkový pokovovací roztok. Pokud tyto pokovovací roztoky nejsou důkladně vyčištěny, ovlivní nejen vzhled silných měděných desek s plošnými spoji, ale mohou mít také nepříznivý vliv na následné použití. Proto je nutné tlustou měděnou desku s plošnými spoji několikrát omýt deionizovanou vodou, aby se zajistilo, že na povrchu nezůstane žádný zbytkový pokovovací roztok.
Sušení: Omytou tlustou měděnou desku s plošnými spoji je třeba vysušit, aby se odstranila povrchová vlhkost a zabránilo se korozi. Obecně se sušení horkým vzduchem používá k umístění silných měděných desek plošných spojů do prostředí horkého vzduchu při určité teplotě, aby se rychle odpařila vlhkost.
Pasivační úprava (volitelné): Aby se dále zvýšila odolnost postříbřené vrstvy proti oxidaci, někdy se pasivují silné měděné desky s plošnými spoji. Ponořením tlusté měděné desky s plošnými spoji do roztoku obsahujícího specifické pasivační činidlo se na jejím povrchu vytvoří hustý pasivační film, čímž se zlepší odolnost proti korozi a stabilita postříbřené vrstvy.
3, Výhody procesu postříbření na tlusté měděné desce s plošnými spoji
(1) Výrazně zlepšit vodivost
Stříbro má extrémně nízký elektrický odpor a řadí se na špičku z hlediska vodivosti mezi všemi kovy. Po postříbření povrchu tlustých měděných desek plošných spojů může výrazně snížit odpor a zlepšit účinnost přenosu proudu. Ve vysoko-frekvenčních obvodech je rychlost přenosu signálu vysoká, frekvence vysoká a vodivost vodičů je extrémně náročná. Po postříbření na tlustých měděných deskách s plošnými spoji může účinně snížit ztráty a zkreslení při přenosu signálu, zajistit stabilní a rychlý přenos signálu a vyhovět potřebám vysokofrekvenčních elektronických zařízení.
(2) Zvyšte antioxidační kapacitu
Měď je náchylná reagovat se vzdušným kyslíkem za vzniku oxidu mědi, který může způsobit povrchové oxidační odbarvení a také ovlivnit jeho vodivost. Chemické vlastnosti stříbra jsou relativně stabilní a postříbřená vrstva může vytvořit ochranný film na povrchu tlustých měděných desek s plošnými spoji, blokovat kyslík v kontaktu s mědí, účinně zpomalovat oxidační proces mědi, prodlužovat životnost tlustých měděných desek plošných spojů a udržovat jejich dobrou vodivost a kvalitu vzhledu.
(3) Zlepšení svařitelnosti
V procesu elektronické montáže je svařování důležitým prostředkem spojování různých elektronických součástek. Po postříbření na tlusté měděné desce s plošnými spoji má stříbrná vrstva na jejím povrchu dobrou svařitelnost a může se lépe integrovat s pájkou a vytvořit pevný svarový spoj. To nejen zlepšuje kvalitu a spolehlivost svařování, ale také snižuje výskyt vad během procesu svařování a zlepšuje efektivitu výroby.
(4) Zvyšte dekorativní přitažlivost
Stříbrná vrstva má jasný kovový lesk, který umožňuje silným měděným deskám s plošnými spoji mít vynikající výkon a zároveň splňovat určité dekorativní potřeby. U některých elektronických výrobků nebo řemeslných výrobků, které mají vysoké požadavky na vzhled, může postříbření na tlustých měděných deskách s plošnými spoji zlepšit celkovou krásu a strukturu výrobku.
4, Výzvy a řešení, kterým čelí proces postříbření na tlustých měděných deskách s plošnými spoji
(1) Problém znečištění kyanidem
Přestože tradiční proces postříbření kyanidem má výhody dobré stability pokovovacího roztoku a vysoké kvality postříbřené vrstvy, kyanid je vysoce toxický a představuje vážnou hrozbu pro životní prostředí a zdraví operátorů. K vyřešení tohoto problému je naléhavě nutné vyvinout a podporovat technologii stříbření bez obsahu kyanidu. V současnosti proces postříbření bez kyanidu dosáhl určitého pokroku, jako je postupné zrání systémů postříbření bez kyanidu s použitím thiosíranu, siřičitanu a dalších chelatačních činidel. Tyto procesy postříbření bez kyanidu nejen zajišťují efekt postříbření, ale také výrazně snižují poškození životního prostředí, což splňuje požadavky udržitelného rozvoje.
(2) Kontrola stejnoměrnosti tloušťky postříbření
U silných měděných desek plošných spojů není snadné zajistit rovnoměrnou tloušťku postříbřené vrstvy během procesu postříbření kvůli jejich velké ploše. Nerovnoměrné rozložení pokovovacího roztoku a rozdíly v proudové hustotě mohou vést k nekonzistentní tloušťce postříbřené vrstvy. K vyřešení tohoto problému mohou být přijata opatření, jako je racionální návrh struktury elektrolytického článku, optimalizace uspořádání elektrod a zesílení míchání pokovovacího roztoku. Přiměřeným navržením elektrolytického článku může být pokovovací roztok rovnoměrně rozmístěn kolem tlusté měděné desky s plošnými spoji; Optimalizujte uspořádání elektrod, abyste zajistili, že proud bude rovnoměrně aplikován na povrch tlusté měděné desky s plošnými spoji; Posílení míchání pokovovacího roztoku může podpořit difúzi stříbrných iontů a zlepšit rovnoměrnost tloušťky pokovovací vrstvy.
(3) Problém adheze postříbřené vrstvy
Přilnavost mezi postříbřenou vrstvou a silnou měděnou deskou s plošnými spoji přímo souvisí s životností a stabilitou výkonu postříbřené vrstvy. Pokud je přilnavost nedostatečná, postříbřená vrstva je náchylná k odlupování, odlupování a dalším jevům během používání. Pro zlepšení adheze postříbřené vrstvy lze kromě povrchové předúpravy dosáhnout také úpravou parametrů procesu postříbření a přidáním speciálních promotorů přilnavosti. Například provedení vhodného předběžného pokovování před postříbřením, první pokovení přechodové vrstvy s dobrou přilnavostí k mědi i stříbru na povrchu tlusté měděné desky s plošnými spoji, jako je vrstva niklu, může účinně zvýšit přilnavost mezi postříbřenou vrstvou a tlustou měděnou deskou s plošnými spoji.