Kao važan osnovni materijal, optimizacija performansidebela bakarna štampana pločapostaje sve važnija. Proces posrebrenja, kao tehnologija koja može značajno poboljšati performanse debelih bakrenih štampanih ploča, dobija sve veću pažnju.
1, Osnovni principi procesa posrebrenja
Proces posrebrenja uglavnom se zasniva na principu elektrolize. U elektrolitičkoj ćeliji kao katoda se koristi debela bakrena štampana ploča, a kao anoda srebrna štampana ploča, dok se priprema elektrolit koji sadrži ione srebra. Nakon uključivanja napajanja, pod djelovanjem električnog polja, ioni srebra u elektrolitu će se kretati prema katodi i dobiti elektrone na površini debele bakrene tiskane ploče, koji će se reducirati u metalno srebro i taložiti, postupno formirajući posrebreni sloj. Tokom ovog procesa, srebrna štampana ploča na anodi će se kontinuirano rastvarati, dopunjavajući jone srebra u elektrolit kako bi se održao kontinuitet procesa posrebrenja.
2, tok procesa posrebrenja na debeloj bakrenoj štampanoj ploči
(1) Predobrada površine
Odmašćivanje i čišćenje: Tokom obrade i skladištenja debelih bakarnih štampanih ploča, površina je neizbežno kontaminirana nečistoćama kao što su masnoća i prljavština. Ako se ove nečistoće ne uklone, one će ozbiljno uticati na čvrstoću veze između posrebrenog sloja i debele bakrene štampane ploče. Dakle, prvi korak je čišćenje odmašćivanja, koje se može obaviti upotrebom organskih otapala ili alkalnih sredstava za odmašćivanje. Organski rastvarači mogu efikasno rastvoriti ulja i masti, dok alkalni odmašćivači uklanjaju ulja i masti kroz reakcije saponifikacije, čineći površinu debelih bakarnih štampanih ploča čistom.
Aktivacija pranja kiselinom: Nakon odmašćivanja i čišćenja, na površini debele bakrene štampane ploče još uvijek može biti sloj oksida. Oksidni sloj će ometati taloženje jona srebra na površini bakrene štampane ploče, smanjujući prianjanje posrebrenog sloja. Aktiviranjem kiselog pranja, namakanjem debelih bakrenih štampanih ploča u razrijeđenu sumpornu kiselinu ili hlorovodoničnu kiselinu može se ukloniti površinski sloj oksida i aktivirati površinu bakrene štampane ploče, stvarajući povoljne uslove za naknadno posrebrivanje.
(2) Proces posrebrenja
Priprema elektrolita: Uobičajeni elektrolit za posrebrivanje je rastvor srebrnog cijanida, koji se uglavnom sastoji od kalijum cijanida, srebro cijanida i odgovarajućih aditiva. Kalijum cijanid, kao helatni agens, može formirati stabilne komplekse sa jonima srebra, kontrolišući brzinu pražnjenja jona srebra i obezbeđujući kvalitet posrebrenog sloja. Aditivi se koriste za poboljšanje izgleda, tvrdoće i drugih svojstava posrebrenih slojeva. Međutim, zbog toksičnosti cijanida, otopine za posrebrivanje bez cijanida također su široko proučavane i primjenjivane posljednjih godina. Otopina za posrebrivanje bez cijanida obično koristi srebrni nitrat kao izvor srebra, u kombinaciji sa organskim helatnim agensima i drugim komponentama, kako bi se osigurao efekat posrebrenja uz istovremeno smanjenje štete po okolinu i operatere.
Kontrola stanja galvanizacije:
Gustina struje: Gustoća struje je jedan od ključnih parametara koji utječu na kvalitetu posrebrenosti. Uopšteno govoreći, odgovarajući raspon gustine struje za posrebrivanje na debelim bakarnim štampanim pločama je između 0,1-2A/dm². Ako je gustina struje preniska, brzina posrebrenja će biti spora i efikasnost proizvodnje će biti niska; Ako je gustina struje previsoka, to može uzrokovati grubu kristalizaciju posrebrenog sloja, pa čak i dovesti do pojave gorenja.
Temperatura: Temperatura tokom procesa posrebrenja se generalno kontroliše na 20-30 stepeni C (sistem cijanida) ili 50-60 stepeni C (sistem bez cijanida). Temperatura ima značajan uticaj na provodljivost posrebrenog rastvora, brzinu difuzije jona srebra i proces kristalizacije posrebrenog sloja. Odgovarajuća temperatura može osigurati da je posrebreni sloj ujednačen i gust.
PH vrijednost: pH vrijednost otopine za posrebrivanje također treba biti strogo kontrolirana, obično između 8-10 (u zavisnosti od vrste elektrolita). Promjena pH vrijednosti može utjecati na oblik iona srebra i ravnotežu različitih kemijskih reakcija u otopini za prevlačenje, čime utiče na kvalitet sloja posrebrenog prevlačenja.
(3) Naknadna obrada
Pranje: Nakon što je posrebrenje završeno, na površini debele bakarne štampane ploče biće ostatak rastvora za prevlačenje. Ako se ovi rastvori za oblaganje ne čiste temeljito, ne samo da će uticati na izgled debelih bakrenih štampanih ploča, već mogu imati i štetne efekte na kasniju upotrebu. Zbog toga je potrebno više puta oprati debelu bakrenu štampanu ploču dejonizovanom vodom kako bi se osiguralo da na površini nema zaostalog rastvora za prevlačenje.
Sušenje: Opranu debelu bakrenu štampanu ploču potrebno je osušiti kako bi se uklonila površinska vlaga i spriječilo rđanje. Općenito, sušenje toplim zrakom se koristi za postavljanje debelih bakarnih štampanih ploča u okruženje vrućeg zraka na određenoj temperaturi kako bi se vlaga brzo isparila.
Pasivacijski tretman (opciono): Da bi se dodatno poboljšala otpornost na oksidaciju posrebrenog sloja, debele bakarne štampane ploče se ponekad pasiviraju. Potapanjem debele bakrene štampane ploče u rastvor koji sadrži specifično sredstvo za pasiviranje, na njegovoj površini se formira gusti pasivacioni film, čime se poboljšava otpornost na koroziju i stabilnost posrebrenog sloja.
3, Prednosti postupka posrebrenja na debeloj bakrenoj štampanoj ploči
(1) Značajno poboljšati provodljivost
Srebro ima izuzetno nisku električnu otpornost i svrstava se u sam vrh u pogledu provodljivosti među svim metalima. Nakon posrebrenja na površini debelih bakrenih štampanih ploča, može značajno smanjiti otpor i poboljšati efikasnost prenosa struje. U visokofrekventnim kolima brzina prijenosa signala je velika, frekvencija visoka, a provodljivost provodnika je izuzetno zahtjevna. Nakon posrebrenja na debelim bakarnim štampanim pločama, može efikasno smanjiti gubitke i izobličenja tokom prijenosa signala, osigurati stabilan i brz prijenos signala i zadovoljiti potrebe visokofrekventnih elektronskih uređaja.
(2) Povećati antioksidativni kapacitet
Bakar je sklon da reaguje sa kiseonikom u vazduhu, stvarajući bakrov oksid, koji može da izazove promenu boje površinske oksidacije i takođe utiče na njegovu provodljivost. Hemijska svojstva srebra su relativno stabilna, a posrebreni sloj može formirati zaštitni film na površini debelih bakrenih štampanih ploča, blokirajući kontakt kisika s bakrom, učinkovito odgađajući proces oksidacije bakra, produžavajući vijek trajanja debelih bakrenih tiskanih ploča i održavajući njihovu dobru vodljivost i kvalitetu izgleda.
(3) Poboljšati zavarljivost
U procesu elektronske montaže, zavarivanje je važno sredstvo povezivanja različitih elektronskih komponenti. Nakon posrebrenja na debeloj bakrenoj štampanoj ploči, srebrni sloj na njegovoj površini ima dobru zavarljivost i može se bolje integrirati sa lemom kako bi se formirao jak zavareni spoj. Ovo ne samo da poboljšava kvalitet i pouzdanost zavarivanja, već i smanjuje stopu oštećenja tokom procesa zavarivanja i poboljšava efikasnost proizvodnje.
(4) Povećajte dekorativnu privlačnost
Posrebreni sloj ima sjajan metalni sjaj, koji omogućava da debele bakarne štampane ploče imaju odlične performanse, a istovremeno zadovoljavaju i određene dekorativne potrebe. U nekim elektronskim proizvodima ili zanatima koji imaju visoke zahtjeve za izgledom, posrebrenje na debelim bakrenim štampanim pločama može poboljšati ukupnu ljepotu i teksturu proizvoda.
4, Izazovi i rješenja s kojima se suočava proces posrebrenja na štampanim pločama od debelog bakra
(1) Problem zagađenja cijanidom
Iako tradicionalni postupak srebrenja cijanidom ima prednosti dobre stabilnosti otopine za posrebrivanje i visokog kvaliteta posrebrenog sloja, cijanid je vrlo toksičan i predstavlja ozbiljnu prijetnju okolišu i zdravlju operatera. Da bi se riješio ovaj problem, hitno je razviti i promovirati tehnologiju srebrenja bez cijanida. Trenutno je proces posrebrenja bez cijanida postigao određeni napredak, kao što je postepeno sazrijevanje sistema posrebrenja bez cijanida koji koriste tiosulfate, sulfite i druge helirajuće agense. Ovi procesi posrebrenja bez cijanida ne samo da osiguravaju efekat posrebrenja, već i uvelike smanjuju štetu po okoliš, što ispunjava zahtjeve održivog razvoja.
(2) Kontrola uniformnosti debljine posrebrenog sloja
Za debele bakrene štampane ploče, nije lako obezbediti ujednačenu debljinu posrebrenog sloja tokom procesa posrebrenja zbog njihove velike površine. Neravnomjerna distribucija otopine za prevlačenje i razlike u gustoći struje mogu dovesti do nedosljedne debljine posrebrenog sloja. Da bi se riješio ovaj problem, mogu se poduzeti mjere kao što su racionalno projektovanje strukture elektrolitičke ćelije, optimizacija rasporeda elektroda i pojačanje mešanja rastvora za oblaganje. Projektovanjem elektrolitičke ćelije razumno, rastvor za oblaganje može se ravnomerno rasporediti oko debele bakarne štampane ploče; Optimizirajte raspored elektroda kako biste osigurali da se struja ravnomjerno primjenjuje na površinu debele bakrene štampane ploče; Jačanje miješanja otopine za prevlačenje može potaknuti difuziju srebrnih jona i poboljšati ujednačenost debljine sloja posrebrene ploče.
(3) Problem adhezije posrebrenog sloja
Adhezija između posrebrenog sloja i debele bakrene štampane ploče direktno je povezana sa vijekom trajanja i stabilnošću performansi posrebrenog sloja. Ako je adhezija nedovoljna, posrebreni sloj je sklon ljuštenju, odvajanju i drugim pojavama tokom upotrebe. Kako bi se poboljšala adhezija posrebrenog sloja, osim predobrade površine, to se može postići i podešavanjem parametara procesa posrebrenja i dodavanjem specijalnih promotora adhezije. Na primjer, provođenje odgovarajuće obrade prije posrebrenja, prvo nanošenje prijelaznog sloja s dobrim prianjanjem i na bakar i na srebro na površinu debele bakrene štampane ploče, kao što je sloj nikla, može efikasno poboljšati adheziju između sloja posrebrenog prelaska i debelog bakra štampane ploče.