Als belangrijk basismateriaal is het optimaliseren van de prestaties vandikke koperen printplaatwordt steeds belangrijker. Het verzilveringsproces, als een technologie die de prestaties van dikke koperen printplaten aanzienlijk kan verbeteren, krijgt steeds meer aandacht.
1, Basisprincipes van het verzilverproces
Het verzilveringsproces is voornamelijk gebaseerd op het principe van elektrolyse. In de elektrolytische cel wordt een dikke koperen printplaat als kathode en een zilveren printplaat als anode gebruikt, terwijl een elektrolyt met zilverionen wordt bereid. Nadat de stroom is ingeschakeld, zullen zilverionen in de elektrolyt onder invloed van het elektrische veld naar de kathode bewegen en elektronen verkrijgen op het oppervlak van de dikke koperen printplaat, die zullen worden gereduceerd tot metallisch zilver en worden afgezet, waarbij geleidelijk een verzilveringslaag wordt gevormd. Tijdens dit proces zal de zilveren printplaat op de anode voortdurend oplossen, waardoor zilverionen in de elektrolyt worden aangevuld om de continuïteit van het verzilveringsproces te behouden.
2, processtroom van verzilveren op dikke koperen printplaat
(1) Oppervlaktevoorbehandeling
Ontvetten en reinigen: Tijdens de verwerking en opslag van dikke koperen printplaten wordt het oppervlak onvermijdelijk vervuild met onzuiverheden zoals vet en vuil. Als deze onzuiverheden niet worden verwijderd, zullen ze de hechtsterkte tussen de verzilverde laag en de dikke koperen printplaat ernstig aantasten. Daarom is de eerste stap het uitvoeren van een ontvettende reiniging, wat kan worden gedaan met behulp van organische oplosmiddelen of alkalische ontvettingsmiddelen. Organische oplosmiddelen kunnen oliën en vetten effectief oplossen, terwijl alkalische ontvetters oliën en vetten verwijderen door verzepingsreacties, waardoor het oppervlak van dikke koperen printplaten schoon wordt.
Zuurwasactivering: Na het ontvetten en reinigen kan er nog steeds een oxidelaag op het oppervlak van de dikke koperen printplaat zitten. De oxidelaag zal de afzetting van zilverionen op het oppervlak van de koperen printplaat belemmeren, waardoor de hechting van de verzilveringslaag wordt verminderd. Door middel van een zuurwasactiveringsbehandeling kan het weken van dikke koperen printplaten in verdund zwavelzuur of zoutzuur de oxidelaag aan het oppervlak verwijderen en het oppervlak van de koperen printplaat activeren, waardoor gunstige omstandigheden worden gecreëerd voor daaropvolgende verzilvering.
(2) Verzilveringsproces
Elektrolytbereiding: De algemeen gebruikte verzilverelektrolyt is een zilvercyanide-oplossing, die voornamelijk bestaat uit kaliumcyanide, zilvercyanide en geschikte additieven. Kaliumcyanide kan als chelaatvormer stabiele complexen vormen met zilverionen, waardoor de ontladingssnelheid van zilverionen wordt gecontroleerd en de kwaliteit van de verzilveringslaag wordt gewaarborgd. Additieven worden gebruikt om het uiterlijk, de hardheid en andere eigenschappen van verzilveringslagen te verbeteren. Vanwege de toxiciteit van cyanide zijn cyanidevrije verzilveringsoplossingen de afgelopen jaren echter ook uitgebreid bestudeerd en toegepast. Cyanidevrije verzilveringsoplossingen gebruiken meestal zilvernitraat als zilverbron, gecombineerd met organische chelaatvormers en andere componenten, om het verzilveringseffect te garanderen en tegelijkertijd de schade aan het milieu en de operators te verminderen.
Conditiecontrole galvaniseren:
Stroomdichtheid: Stroomdichtheid is een van de belangrijkste parameters die de kwaliteit van verzilveren beïnvloeden. Over het algemeen ligt het geschikte stroomdichtheidsbereik voor verzilveren op dikke koperen printplaten tussen 0,1-2A/dm². Als de stroomdichtheid te laag is, zal de snelheid van het verzilveren laag zijn en zal de productie-efficiëntie laag zijn; Als de stroomdichtheid te hoog is, kan dit ruwe kristallisatie van de verzilveringslaag veroorzaken en zelfs tot brandverschijnselen leiden.
Temperatuur: De temperatuur tijdens het verzilveringsproces wordt doorgaans geregeld op 20-30 graden C (cyanidesysteem) of 50-60 graden C (cyanidevrij systeem). Temperatuur heeft een aanzienlijke invloed op de geleidbaarheid van de verzilveringsoplossing, de diffusiesnelheid van zilverionen en het kristallisatieproces van de verzilveringslaag. De juiste temperatuur kan ervoor zorgen dat de verzilveringslaag uniform en dicht is.
PH-waarde: De pH-waarde van de verzilveringsoplossing moet ook strikt worden gecontroleerd, meestal tussen 8-10 (afhankelijk van het type elektrolyt). De verandering in de pH-waarde kan de vorm van zilverionen en de balans van verschillende chemische reacties in de galvaniseringsoplossing beïnvloeden, waardoor de kwaliteit van de verzilveringslaag wordt beïnvloed.
(3) Nabewerking
Wassen: Nadat het verzilveren is voltooid, zal er een resterende plateeroplossing op het oppervlak van de dikke koperen printplaat achterblijven. Als deze galvaniseringsoplossingen niet grondig worden gereinigd, zullen ze niet alleen het uiterlijk van dikke koperen printplaten aantasten, maar kunnen ze ook nadelige gevolgen hebben voor later gebruik. Daarom is het noodzakelijk om de dikke koperen printplaat meerdere keren met gedeïoniseerd water te wassen om er zeker van te zijn dat er geen resterende galvaniseringsoplossing op het oppervlak achterblijft.
Drogen: De gewassen dikke koperen printplaat moet worden gedroogd om oppervlaktevocht te verwijderen en roesten te voorkomen. Over het algemeen wordt heteluchtdrogen gebruikt om dikke koperen printplaten in een heteluchtomgeving op een bepaalde temperatuur te plaatsen om vocht snel te verdampen.
Passiveringsbehandeling (optioneel): Om de oxidatieweerstand van de verzilveringslaag verder te verbeteren, worden dikke koperen printplaten soms gepassiveerd. Door een dikke koperen printplaat onder te dompelen in een oplossing die een specifiek passiveermiddel bevat, wordt een dichte passivatiefilm op het oppervlak gevormd, waardoor de corrosieweerstand en stabiliteit van de verzilveringslaag wordt verbeterd.
3, Voordelen van verzilveringsproces op dikke koperen printplaat
(1) Verbeter de geleidbaarheid aanzienlijk
Zilver heeft een extreem lage elektrische weerstand en behoort qua geleidbaarheid tot de top van alle metalen. Na het verzilveren van het oppervlak van dikke koperen printplaten kan het de weerstand aanzienlijk verminderen en de stroomtransmissie-efficiëntie verbeteren. In hoogfrequente circuits is de signaaloverdrachtsnelheid hoog, de frequentie hoog en de geleidbaarheid van geleiders extreem veeleisend. Na het verzilveren op dikke koperen printplaten kan het verliezen en vervormingen tijdens de signaaloverdracht effectief verminderen, een stabiele en snelle signaaloverdracht garanderen en voldoen aan de behoeften van hoogfrequente elektronische apparaten.
(2) Verbeter de antioxidantcapaciteit
Koper is gevoelig voor reactie met zuurstof in de lucht, waarbij koperoxide ontstaat, wat verkleuring door oxidatie van het oppervlak kan veroorzaken en ook de geleidbaarheid ervan kan beïnvloeden. De chemische eigenschappen van zilver zijn relatief stabiel en de verzilveringslaag kan een beschermende film vormen op het oppervlak van dikke koperen printplaten, waardoor wordt voorkomen dat zuurstof in contact komt met koper, waardoor het oxidatieproces van koper effectief wordt vertraagd, de levensduur van dikke koperen printplaten wordt verlengd en hun goede geleidbaarheid en uiterlijk behouden blijven.
(3) Verbeter de lasbaarheid
Bij elektronische assemblage is lassen een belangrijk middel om verschillende elektronische componenten met elkaar te verbinden. Na het verzilveren op de dikke koperen printplaat is de zilverlaag op het oppervlak goed lasbaar en kan deze beter integreren met het soldeer om een sterke lasverbinding te vormen. Dit verbetert niet alleen de kwaliteit en betrouwbaarheid van het lassen, maar vermindert ook het aantal defecten tijdens het lasproces en verbetert de productie-efficiëntie.
(4) Verbeter de decoratieve aantrekkingskracht
De verzilveringslaag heeft een heldere metaalglans, waardoor dikke koperen printplaten uitstekende prestaties leveren en tegelijkertijd aan bepaalde decoratieve behoeften voldoen. Bij sommige elektronische producten of ambachten die hoge eisen stellen aan het uiterlijk, kan verzilveren op dikke koperen printplaten de algehele schoonheid en textuur van het product verbeteren.
4, Uitdagingen en oplossingen waarmee het verzilverproces op dikke koperen printplaten wordt geconfronteerd
(1) Probleem met cyanidevervuiling
Hoewel het traditionele cyanide-verzilverproces de voordelen heeft van een goede stabiliteit van de galvaniseringsoplossing en een hoge kwaliteit van de verzilveringslaag, is cyanide zeer giftig en vormt het een ernstige bedreiging voor het milieu en de gezondheid van operators. Om dit probleem op te lossen is het dringend nodig om cyanidevrije verzilveringstechnologie te ontwikkelen en te bevorderen. Momenteel heeft het cyanidevrije verzilveringsproces enige vooruitgang geboekt, zoals de geleidelijke rijpheid van cyanidevrije verzilveringssystemen waarbij gebruik wordt gemaakt van thiosulfaat, sulfiet en andere chelaatvormers. Deze cyanidevrije verzilveringsprocessen zorgen niet alleen voor het verzilveringseffect, maar verminderen ook aanzienlijk de schade aan het milieu, die voldoet aan de eisen van duurzame ontwikkeling.
(2) Uniformiteitscontrole van de dikte van het verzilveren
Voor dikke koperen printplaten is het vanwege hun grote oppervlak niet eenvoudig om een uniforme dikte van de verzilveringslaag tijdens het verzilveringsproces te garanderen. Een ongelijkmatige verdeling van de galvaniseringsoplossing en verschillen in stroomdichtheid kunnen leiden tot een inconsistente dikte van de verzilveringslaag. Om dit probleem op te lossen kunnen maatregelen worden genomen zoals een rationeel ontwerp van de elektrolytische celstructuur, optimalisatie van de elektrode-indeling en versterking van het roeren van de plateeroplossing. Door de elektrolytische cel redelijk te ontwerpen, kan de galvaniseringsoplossing gelijkmatig worden verdeeld over de dikke koperen printplaat; Optimaliseer de elektrode-opstelling om ervoor te zorgen dat de stroom gelijkmatig wordt toegepast op het oppervlak van de dikke koperen printplaat; Het versterken van het roeren van de galvaniseringsoplossing kan de diffusie van zilverionen bevorderen en de uniformiteit van de dikte van de verzilveringslaag verbeteren.
(3) Hechtingsprobleem van de verzilveringslaag
De hechting tussen de verzilveringslaag en de dikke koperen printplaat houdt rechtstreeks verband met de levensduur en prestatiestabiliteit van de verzilveringslaag. Als de hechting onvoldoende is, is de verzilveringslaag tijdens gebruik gevoelig voor afbladderen, loslaten en andere verschijnselen. Om de hechting van de verzilveringslaag te verbeteren, kan dit naast de voorbehandeling van het oppervlak ook worden bereikt door de parameters van het verzilveringsproces aan te passen en speciale hechtingsbevorderaars toe te voegen. Als u bijvoorbeeld vóór het verzilveren een geschikte pre-plating-behandeling uitvoert, waarbij eerst een overgangslaag met goede hechting aan zowel koper als zilver op het oppervlak van de dikke koperen printplaat wordt geplateerd, zoals een nikkellaag, kan de hechting tussen de verzilverde laag en de dikke koperen printplaat effectief worden verbeterd.