Ως σημαντικό βασικό υλικό, η βελτιστοποίηση της απόδοσης τουχοντρό χάλκινο τυπωμένο κύκλωμαγίνεται όλο και πιο κρίσιμο. Η διαδικασία επιμετάλλωσης αργύρου, ως τεχνολογία που μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση των χοντρών χάλκινων τυπωμένων κυκλωμάτων, τυγχάνει αυξανόμενης προσοχής.
1, Βασικές αρχές της διαδικασίας επιμετάλλωσης αργύρου
Η διαδικασία επάργυρης βασίζεται κυρίως στην αρχή της ηλεκτρόλυσης. Στην ηλεκτρολυτική κυψέλη, ως κάθοδος χρησιμοποιείται μια χάλκινη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος αργύρου ως άνοδος, ενώ παρασκευάζεται ένας ηλεκτρολύτης που περιέχει ιόντα αργύρου. Αφού ενεργοποιηθεί η τροφοδοσία, υπό τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου, τα ιόντα αργύρου στον ηλεκτρολύτη θα κινηθούν προς την κάθοδο και θα λάβουν ηλεκτρόνια στην επιφάνεια της χάλκινης πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, τα οποία θα μετατραπούν σε μεταλλικό ασήμι και θα εναποτεθούν, σχηματίζοντας σταδιακά ένα στρώμα επικάλυψης αργύρου. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η ασημένια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος στην άνοδο θα διαλύεται συνεχώς, αναπληρώνοντας ιόντα αργύρου στον ηλεκτρολύτη για να διατηρηθεί η συνέχεια της διαδικασίας επιμετάλλωσης αργύρου.
2, Διαδικασία ροής επάργυρης σε χοντρό χάλκινο τυπωμένο κύκλωμα
(1) Προεπεξεργασία επιφάνειας
Απολίπανση και καθαρισμός: Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας και αποθήκευσης των χονδρών χάλκινων τυπωμένων κυκλωμάτων, η επιφάνεια μολύνεται αναπόφευκτα με ακαθαρσίες όπως γράσο και βρωμιά. Εάν αυτές οι ακαθαρσίες δεν αφαιρεθούν, θα επηρεάσουν σοβαρά την αντοχή συγκόλλησης μεταξύ του στρώματος επικάλυψης αργύρου και της χάλκινης πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Επομένως, το πρώτο βήμα είναι να πραγματοποιηθεί καθαρισμός απολίπανσης, ο οποίος μπορεί να γίνει με τη χρήση οργανικών διαλυτών ή αλκαλικών απολιπαντικών. Οι οργανικοί διαλύτες μπορούν να διαλύσουν αποτελεσματικά λάδια και λίπη, ενώ τα αλκαλικά απολιπαντικά αφαιρούν λάδια και λίπη μέσω αντιδράσεων σαπωνοποίησης, καθιστώντας την επιφάνεια των χάλκινων πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων καθαρή.
Ενεργοποίηση πλύσης με οξύ: Μετά την απολίπανση και τον καθαρισμό, μπορεί να υπάρχει ακόμα ένα στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια της χάλκινης πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Το στρώμα οξειδίου θα εμποδίσει την εναπόθεση ιόντων αργύρου στην επιφάνεια της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος χαλκού, μειώνοντας την πρόσφυση του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου. Μέσω της επεξεργασίας ενεργοποίησης πλύσης με οξύ, η διαβροχή των χάλκινων τυπωμένων κυκλωμάτων σε αραιό θειικό οξύ ή υδροχλωρικό οξύ μπορεί να αφαιρέσει το επιφανειακό στρώμα οξειδίου και να ενεργοποιήσει την επιφάνεια της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος χαλκού, δημιουργώντας ευνοϊκές συνθήκες για επακόλουθη επάργυρη.
(2) Διαδικασία επάργυρης επιμετάλλωσης
Παρασκευή ηλεκτρολύτη: Ο συνήθως χρησιμοποιούμενος ηλεκτρολύτης επιμετάλλωσης αργύρου είναι διάλυμα κυανιούχου αργύρου, το οποίο αποτελείται κυρίως από κυανιούχο κάλιο, κυανιούχο άργυρο και κατάλληλα πρόσθετα. Το κυανιούχο κάλιο, ως χηλικός παράγοντας, μπορεί να σχηματίσει σταθερά σύμπλοκα με ιόντα αργύρου, ελέγχοντας τον ρυθμό εκκένωσης των ιόντων αργύρου και διασφαλίζοντας την ποιότητα του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου. Τα πρόσθετα χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της εμφάνισης, της σκληρότητας και άλλων ιδιοτήτων των στρωμάτων επάργυρης. Ωστόσο, λόγω της τοξικότητας του κυανίου, τα διαλύματα επιμετάλλωσης αργύρου χωρίς κυάνιο έχουν επίσης μελετηθεί και εφαρμοστεί ευρέως τα τελευταία χρόνια. Το διάλυμα επιμετάλλωσης αργύρου χωρίς κυανίδιο συνήθως χρησιμοποιεί νιτρικό άργυρο ως πηγή αργύρου, σε συνδυασμό με οργανικούς χηλικούς παράγοντες και άλλα συστατικά, για να εξασφαλίσει το αποτέλεσμα επιμετάλλωσης αργύρου, ενώ μειώνει τις βλάβες στο περιβάλλον και στους χειριστές.
Έλεγχος κατάστασης ηλεκτρολυτικής επίστρωσης:
Πυκνότητα ρεύματος: Η πυκνότητα ρεύματος είναι μια από τις βασικές παραμέτρους που επηρεάζουν την ποιότητα της επάργυρης. Σε γενικές γραμμές, το κατάλληλο εύρος πυκνότητας ρεύματος για επάργυρη σε χοντρές χάλκινες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων είναι μεταξύ 0,1-2A/dm ². Εάν η πυκνότητα ρεύματος είναι πολύ χαμηλή, η ταχύτητα επιμετάλλωσης αργύρου θα είναι αργή και η απόδοση παραγωγής θα είναι χαμηλή. Εάν η πυκνότητα ρεύματος είναι πολύ υψηλή, μπορεί να προκαλέσει αδρή κρυστάλλωση του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου και ακόμη και να οδηγήσει σε φαινόμενο καύσης.
Θερμοκρασία: Η θερμοκρασία κατά τη διαδικασία επιμετάλλωσης αργύρου ελέγχεται γενικά στους 20-30 βαθμούς C (σύστημα κυανίου) ή 50-60 βαθμούς C (σύστημα χωρίς κυάνιο). Η θερμοκρασία έχει σημαντικό αντίκτυπο στην αγωγιμότητα του διαλύματος επιμετάλλωσης αργύρου, στον ρυθμό διάχυσης των ιόντων αργύρου και στη διαδικασία κρυστάλλωσης του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου. Η κατάλληλη θερμοκρασία μπορεί να εξασφαλίσει ότι η επίστρωση αργύρου είναι ομοιόμορφη και πυκνή.
Τιμή PH: Η τιμή pH του διαλύματος επάργυρης πρέπει επίσης να ελέγχεται αυστηρά, συνήθως μεταξύ 8-10 (ανάλογα με τον τύπο του ηλεκτρολύτη). Η αλλαγή στην τιμή του pH μπορεί να επηρεάσει τη μορφή των ιόντων αργύρου και την ισορροπία των διαφόρων χημικών αντιδράσεων στο διάλυμα επιμετάλλωσης, επηρεάζοντας έτσι την ποιότητα του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου.
(3) Μεταγενέστερη επεξεργασία
Πλύσιμο: Μετά την ολοκλήρωση της επάργυρης, θα υπάρχει υπολειμματικό διάλυμα επιμετάλλωσης στην επιφάνεια της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος από χοντρό χαλκό. Εάν αυτά τα διαλύματα επιμετάλλωσης δεν καθαριστούν επιμελώς, όχι μόνο θα επηρεάσουν την εμφάνιση των χάλκινων πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων, αλλά μπορεί επίσης να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην επακόλουθη χρήση. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να πλύνετε την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος χονδρού χαλκού με απιονισμένο νερό πολλές φορές για να διασφαλίσετε ότι δεν υπάρχει υπολειμματικό διάλυμα επιμετάλλωσης στην επιφάνεια.
Στέγνωμα: Η πλυμένη χάλκινη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος πρέπει να στεγνώσει για να αφαιρεθεί η επιφανειακή υγρασία και να αποφευχθεί η σκουριά. Γενικά, η ξήρανση με ζεστό αέρα χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση χοντρών χάλκινων τυπωμένων κυκλωμάτων σε περιβάλλον ζεστού αέρα σε συγκεκριμένη θερμοκρασία για την ταχεία εξάτμιση της υγρασίας.
Επεξεργασία παθητικοποίησης (προαιρετική): Προκειμένου να ενισχυθεί περαιτέρω η αντίσταση στην οξείδωση του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου, μερικές φορές παθητικοποιούνται οι χάλκινες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Βυθίζοντας μια χάλκινη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος σε ένα διάλυμα που περιέχει έναν συγκεκριμένο παράγοντα παθητικοποίησης, σχηματίζεται ένα πυκνό φιλμ παθητικοποίησης στην επιφάνειά του, βελτιώνοντας έτσι την αντίσταση στη διάβρωση και τη σταθερότητα του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου.
3, Πλεονεκτήματα της διαδικασίας επιμετάλλωσης αργύρου σε χοντρό χάλκινο τυπωμένο κύκλωμα
(1) Βελτιώστε σημαντικά την αγωγιμότητα
Το ασήμι έχει εξαιρετικά χαμηλή ηλεκτρική αντίσταση και κατατάσσεται μεταξύ των κορυφαίων όσον αφορά την αγωγιμότητα μεταξύ όλων των μετάλλων. Μετά την επάργυρη στην επιφάνεια των χοντρών χάλκινων τυπωμένων κυκλωμάτων, μπορεί να μειώσει σημαντικά την αντίσταση και να βελτιώσει την απόδοση μετάδοσης ρεύματος. Σε κυκλώματα υψηλής-συχνότητας, η ταχύτητα μετάδοσης του σήματος είναι γρήγορη, η συχνότητα είναι υψηλή και η αγωγιμότητα των αγωγών είναι εξαιρετικά απαιτητική. Μετά την επάργυρη σε χοντρές χάλκινες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων, μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τις απώλειες και τις παραμορφώσεις κατά τη μετάδοση σήματος, να εξασφαλίσει σταθερή και γρήγορη μετάδοση σήματος και να καλύψει τις ανάγκες των ηλεκτρονικών συσκευών υψηλής-συχνότητας.
(2) Ενισχύστε την αντιοξειδωτική ικανότητα
Ο χαλκός είναι επιρρεπής να αντιδρά με το οξυγόνο του αέρα, παράγοντας οξείδιο του χαλκού, το οποίο μπορεί να προκαλέσει αποχρωματισμό της οξείδωσης της επιφάνειας και επίσης να επηρεάσει την αγωγιμότητά του. Οι χημικές ιδιότητες του αργύρου είναι σχετικά σταθερές και το στρώμα επικάλυψης αργύρου μπορεί να σχηματίσει μια προστατευτική μεμβράνη στην επιφάνεια των χονδρών χάλκινων τυπωμένων κυκλωμάτων, εμποδίζοντας το οξυγόνο να έρθει σε επαφή με τον χαλκό, καθυστερώντας αποτελεσματικά τη διαδικασία οξείδωσης του χαλκού, επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής των χοντρών πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων χαλκού και διατηρώντας την καλή αγωγιμότητα και την ποιότητα εμφάνισής τους.
(3) Βελτιώστε τη συγκολλησιμότητα
Στη διαδικασία της ηλεκτρονικής συναρμολόγησης, η συγκόλληση είναι ένα σημαντικό μέσο σύνδεσης διαφόρων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Μετά την επάργυρη στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος από χοντρό χαλκό, το στρώμα αργύρου στην επιφάνειά του έχει καλή συγκολλησιμότητα και μπορεί να ενσωματωθεί καλύτερα με τη συγκόλληση για να σχηματίσει μια ισχυρή ένωση συγκόλλησης. Αυτό όχι μόνο βελτιώνει την ποιότητα και την αξιοπιστία της συγκόλλησης, αλλά μειώνει επίσης το ποσοστό ελαττωμάτων κατά τη διαδικασία συγκόλλησης και βελτιώνει την απόδοση παραγωγής.
(4) Βελτιώστε τη διακοσμητική γοητεία
Η ασημένια στρώση έχει λαμπερή μεταλλική λάμψη, η οποία επιτρέπει σε χοντρές χάλκινες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων να έχουν εξαιρετική απόδοση, καλύπτοντας επίσης ορισμένες διακοσμητικές ανάγκες. Σε ορισμένα ηλεκτρονικά προϊόντα ή χειροτεχνίες που έχουν υψηλές απαιτήσεις εμφάνισης, η επάργυρη σε χοντρές χάλκινες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων μπορεί να βελτιώσει τη συνολική ομορφιά και την υφή του προϊόντος.
4, Προκλήσεις και λύσεις που αντιμετωπίζει η διαδικασία επάργυρης επίστρωσης σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων από χοντρό χαλκό
(1) Ζήτημα ρύπανσης από κυάνιο
Αν και η παραδοσιακή διαδικασία επιμετάλλωσης με κυανιούχο άργυρο έχει τα πλεονεκτήματα της καλής σταθερότητας του διαλύματος επιμετάλλωσης και της υψηλής ποιότητας του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου, το κυάνιο είναι εξαιρετικά τοξικό και αποτελεί σοβαρή απειλή για το περιβάλλον και την υγεία των χειριστών. Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, είναι επείγον να αναπτυχθεί και να προωθηθεί η τεχνολογία επιμετάλλωσης αργύρου χωρίς κυάνιο. Επί του παρόντος, η διαδικασία επιμετάλλωσης αργύρου χωρίς κυανίδιο έχει σημειώσει κάποια πρόοδο, όπως η σταδιακή ωρίμανση συστημάτων επιμετάλλωσης αργύρου χωρίς κυανίδιο που χρησιμοποιούν θειοθειικά, θειώδη και άλλους χηλικούς παράγοντες. Αυτές οι διεργασίες επιμετάλλωσης αργύρου χωρίς κυάνιο όχι μόνο εξασφαλίζουν το αποτέλεσμα επιμετάλλωσης αργύρου, αλλά και μειώνουν σημαντικά τη βλάβη στο περιβάλλον, γεγονός που ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της αειφόρου ανάπτυξης.
(2) Έλεγχος ομοιομορφίας του πάχους επάργυρης
Για χοντρές χάλκινες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων, δεν είναι εύκολο να εξασφαλιστεί ομοιόμορφο πάχος του στρώματος επάργυρης κατά τη διαδικασία επάργυρης λόγω της μεγάλης επιφάνειάς τους. Η άνιση κατανομή του διαλύματος επιμετάλλωσης και οι διαφορές στην πυκνότητα ρεύματος μπορεί να οδηγήσουν σε ασυνεπές πάχος του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, μπορούν να ληφθούν μέτρα όπως ο ορθολογικός σχεδιασμός της δομής των ηλεκτρολυτικών στοιχείων, η βελτιστοποίηση της διάταξης των ηλεκτροδίων και η ενίσχυση της ανάδευσης του διαλύματος επιμετάλλωσης. Σχεδιάζοντας εύλογα το ηλεκτρολυτικό στοιχείο, το διάλυμα επιμετάλλωσης μπορεί να κατανεμηθεί ομοιόμορφα γύρω από την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος από παχύ χαλκό. Βελτιστοποιήστε τη διάταξη των ηλεκτροδίων για να διασφαλίσετε ότι το ρεύμα εφαρμόζεται ομοιόμορφα στην επιφάνεια της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος από χοντρό χαλκό. Η ενίσχυση της ανάδευσης του διαλύματος επιμετάλλωσης μπορεί να προωθήσει τη διάχυση των ιόντων αργύρου και να βελτιώσει την ομοιομορφία του πάχους του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου.
(3) Πρόβλημα πρόσφυσης του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου
Η πρόσφυση μεταξύ του στρώματος επάργυρης και της χάλκινης πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος σχετίζεται άμεσα με τη διάρκεια ζωής και τη σταθερότητα απόδοσης του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου. Εάν η πρόσφυση είναι ανεπαρκής, η επίστρωση αργύρου είναι επιρρεπής σε ξεφλούδισμα, αποκόλληση και άλλα φαινόμενα κατά τη χρήση. Προκειμένου να βελτιωθεί η πρόσφυση του στρώματος επιμετάλλωσης αργύρου, εκτός από την προεπεξεργασία της επιφάνειας, μπορεί επίσης να επιτευχθεί με την προσαρμογή των παραμέτρων της διαδικασίας επιμετάλλωσης αργύρου και την προσθήκη ειδικών προαγωγέων πρόσφυσης. Για παράδειγμα, η διεξαγωγή κατάλληλης επεξεργασίας προ της επιμετάλλωσης πριν από την επάργυρη, η πρώτη επιμετάλλωση ενός στρώματος μετάβασης με καλή πρόσφυση τόσο στον χαλκό όσο και στο ασήμι στην επιφάνεια της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος χονδρού χαλκού, όπως ένα στρώμα νικελίου, μπορεί να ενισχύσει αποτελεσματικά την πρόσφυση μεταξύ του στρώματος επάργυρης και του χονδρού χάλκινου τυπωμένου κυκλώματος.