Como um material básico importante, a otimização do desempenho deplaca de circuito impresso de cobre grossoestá se tornando cada vez mais crucial. O processo de revestimento de prata, como uma tecnologia que pode melhorar significativamente o desempenho de placas de circuito impresso de cobre espesso, está recebendo cada vez mais atenção.
1, Princípios básicos do processo de chapeamento de prata
O processo de chapeamento de prata baseia-se principalmente no princípio da eletrólise. Na célula eletrolítica, uma placa de circuito impresso de cobre grosso é usada como cátodo e uma placa de circuito impresso de prata é usada como ânodo, enquanto um eletrólito contendo íons de prata é preparado. Depois que a energia é ligada, sob a ação do campo elétrico, os íons de prata no eletrólito se moverão em direção ao cátodo e obterão elétrons na superfície da espessa placa de circuito impresso de cobre, que serão reduzidos a prata metálica e depositados, formando gradativamente uma camada prateada. Durante este processo, a placa de circuito impresso de prata no ânodo se dissolverá continuamente, reabastecendo os íons de prata no eletrólito para manter a continuidade do processo de revestimento de prata.
2, Fluxo de processo de chapeamento de prata em placa de circuito impresso de cobre grosso
(1) Pré-tratamento de superfície
Desengorduramento e limpeza: Durante o processamento e armazenamento de placas de circuito impresso de cobre espesso, a superfície fica inevitavelmente contaminada com impurezas como graxa e sujeira. Se essas impurezas não forem removidas, elas afetarão seriamente a força de ligação entre a camada prateada e a espessa placa de circuito impresso de cobre. Portanto, o primeiro passo é realizar a limpeza desengordurante, que pode ser feita com solventes orgânicos ou desengordurantes alcalinos. Os solventes orgânicos podem dissolver óleos e gorduras com eficácia, enquanto os desengraxantes alcalinos removem óleos e gorduras por meio de reações de saponificação, limpando a superfície das placas de circuito impresso de cobre espesso.
Ativação de lavagem ácida: Após desengorduramento e limpeza, ainda pode haver uma camada de óxido na superfície da espessa placa de circuito impresso de cobre. A camada de óxido dificultará a deposição de íons de prata na superfície da placa de circuito impresso de cobre, reduzindo a adesão da camada prateada. Através do tratamento de ativação por lavagem ácida, a imersão de placas de circuito impresso de cobre espesso em ácido sulfúrico diluído ou ácido clorídrico pode remover a camada de óxido superficial e ativar a superfície da placa de circuito impresso de cobre, criando condições favoráveis para o subsequente revestimento de prata.
(2) Processo de chapeamento de prata
Preparação de eletrólito: O eletrólito comumente usado para revestimento de prata é a solução de cianeto de prata, que consiste principalmente em cianeto de potássio, cianeto de prata e aditivos apropriados. O cianeto de potássio, como agente quelante, pode formar complexos estáveis com íons de prata, controlando a taxa de descarga de íons de prata e garantindo a qualidade da camada prateada. Os aditivos são usados para melhorar a aparência, a dureza e outras propriedades das camadas folheadas a prata. No entanto, devido à toxicidade do cianeto, as soluções de revestimento de prata sem cianeto também têm sido amplamente estudadas e aplicadas nos últimos anos. A solução de revestimento de prata sem cianeto geralmente usa nitrato de prata como fonte de prata, combinado com agentes quelantes orgânicos e outros componentes, para garantir o efeito de revestimento de prata e, ao mesmo tempo, reduzir os danos ao meio ambiente e aos operadores.
Controle de condição de galvanoplastia:
Densidade de corrente: A densidade de corrente é um dos principais parâmetros que afetam a qualidade do folheamento de prata. De modo geral, a faixa de densidade de corrente adequada para revestimento de prata em placas de circuito impresso de cobre espesso está entre 0,1-2A/dm². Se a densidade de corrente for muito baixa, a velocidade do chapeamento de prata será lenta e a eficiência da produção será baixa; Se a densidade de corrente for muito alta, pode causar cristalização áspera da camada prateada e até mesmo causar fenômeno de queima.
Temperatura: A temperatura durante o processo de revestimento de prata é geralmente controlada entre 20-30 graus C (sistema de cianeto) ou 50-60 graus C (sistema sem cianeto). A temperatura tem um impacto significativo na condutividade da solução prateada, na taxa de difusão dos íons de prata e no processo de cristalização da camada prateada. A temperatura apropriada pode garantir que a camada prateada seja uniforme e densa.
Valor de PH: O valor de pH da solução de chapeamento de prata também precisa ser rigorosamente controlado, geralmente entre 8-10 (dependendo do tipo de eletrólito). A mudança no valor do pH pode afetar a forma dos íons de prata e o equilíbrio de várias reações químicas na solução de revestimento, afetando assim a qualidade da camada de revestimento de prata.
(3) Pós-processamento
Lavagem: Após a conclusão do revestimento de prata, haverá solução residual de revestimento na superfície da placa de circuito impresso de cobre espesso. Se essas soluções de revestimento não forem completamente limpas, elas não afetarão apenas a aparência de placas de circuito impresso de cobre espessas, mas também poderão ter efeitos adversos no uso subsequente. Portanto, é necessário lavar várias vezes a placa de circuito impresso de cobre espesso com água deionizada para garantir que não haja solução residual de revestimento na superfície.
Secagem: A placa de circuito impresso de cobre grosso lavado precisa ser seca para remover a umidade da superfície e evitar ferrugem. Geralmente, a secagem com ar quente é usada para colocar placas de circuito impresso de cobre espesso em um ambiente de ar quente a uma determinada temperatura para evaporar rapidamente a umidade.
Tratamento de passivação (opcional): Para aumentar ainda mais a resistência à oxidação da camada de revestimento de prata, placas de circuito impresso de cobre espesso às vezes são passivadas. Ao imergir uma placa de circuito impresso de cobre espesso em uma solução contendo um agente passivador específico, um filme de passivação denso é formado em sua superfície, melhorando assim a resistência à corrosão e a estabilidade da camada de revestimento de prata.
3, vantagens do processo de chapeamento de prata em placa de circuito impresso de cobre espesso
(1) Melhorar significativamente a condutividade
A prata tem resistividade elétrica extremamente baixa e está entre as primeiras em termos de condutividade entre todos os metais. Após o revestimento prateado na superfície de placas de circuito impresso de cobre espesso, pode reduzir significativamente a resistência e melhorar a eficiência da transmissão de corrente. Em circuitos de alta-frequência, a velocidade de transmissão do sinal é rápida, a frequência é alta e a condutividade dos condutores é extremamente exigente. Após o revestimento prateado em placas de circuito impresso de cobre espesso, ele pode efetivamente reduzir perdas e distorções durante a transmissão do sinal, garantir uma transmissão de sinal estável e rápida e atender às necessidades de dispositivos eletrônicos de alta-frequência.
(2) Aumentar a capacidade antioxidante
O cobre tem tendência a reagir com o oxigênio do ar, produzindo óxido de cobre, o que pode causar descoloração por oxidação da superfície e também afetar sua condutividade. As propriedades químicas da prata são relativamente estáveis, e a camada de revestimento de prata pode formar uma película protetora na superfície de placas de circuito impresso de cobre espesso, bloqueando o contato do oxigênio com o cobre, atrasando efetivamente o processo de oxidação do cobre, prolongando a vida útil de placas de circuito impresso de cobre espesso e mantendo sua boa condutividade e qualidade de aparência.
(3) Melhorar a soldabilidade
No processo de montagem eletrônica, a soldagem é um meio importante de conexão de vários componentes eletrônicos. Após o revestimento de prata na placa de circuito impresso de cobre espesso, a camada de prata em sua superfície tem boa soldabilidade e pode se integrar melhor à solda para formar uma junta de soldagem forte. Isto não só melhora a qualidade e a confiabilidade da soldagem, mas também reduz a taxa de defeitos durante o processo de soldagem e melhora a eficiência da produção.
(4) Melhorar o apelo decorativo
A camada prateada tem um brilho metálico brilhante, o que permite que placas de circuito impresso de cobre espesso tenham excelente desempenho, ao mesmo tempo que atendem a certas necessidades decorativas. Em alguns produtos eletrônicos ou artesanato que possuem altos requisitos de aparência, o revestimento prateado em placas de circuito impresso de cobre espesso pode melhorar a beleza e a textura geral do produto.
4, Desafios e soluções enfrentados pelo processo de revestimento de prata em placas de circuito impresso de cobre espesso
(1) Questão de poluição por cianeto
Embora o processo tradicional de revestimento de prata com cianeto tenha as vantagens de boa estabilidade da solução de revestimento e alta qualidade da camada de revestimento de prata, o cianeto é altamente tóxico e representa uma séria ameaça ao meio ambiente e à saúde dos operadores. Para resolver este problema, é urgente desenvolver e promover a tecnologia de revestimento de prata sem cianeto. Atualmente, o processo de revestimento de prata sem cianeto fez alguns progressos, como a maturidade gradual dos sistemas de revestimento de prata sem cianeto usando tiossulfato, sulfito e outros agentes quelantes. Esses processos de revestimento de prata sem cianeto não apenas garantem o efeito de revestimento de prata, mas também reduzem significativamente os danos ao meio ambiente, o que atende aos requisitos do desenvolvimento sustentável.
(2) Controle de uniformidade da espessura do chapeamento de prata
Para placas de circuito impresso de cobre espesso, não é fácil garantir uma espessura uniforme da camada de revestimento de prata durante o processo de revestimento de prata devido à sua grande área de superfície. A distribuição desigual da solução de revestimento e as diferenças na densidade de corrente podem levar a uma espessura inconsistente da camada de revestimento de prata. Para resolver este problema, podem ser tomadas medidas como o design racional da estrutura da célula eletrolítica, a otimização do layout dos eletrodos e o fortalecimento da agitação da solução de galvanização. Ao projetar razoavelmente a célula eletrolítica, a solução de revestimento pode ser distribuída uniformemente em torno da placa de circuito impresso de cobre espesso; Otimize o arranjo do eletrodo para garantir que a corrente seja aplicada uniformemente à superfície da placa de circuito impresso de cobre espesso; Fortalecer a agitação da solução de revestimento pode promover a difusão de íons de prata e melhorar a uniformidade da espessura da camada de revestimento de prata.
(3) Problema de adesão da camada prateada
A adesão entre a camada prateada e a placa de circuito impresso de cobre espesso está diretamente relacionada à vida útil e à estabilidade de desempenho da camada prateada. Se a adesão for insuficiente, a camada prateada está sujeita a descascar, desprender e outros fenômenos durante o uso. Para melhorar a adesão da camada prateada, além do pré-tratamento da superfície, isso também pode ser conseguido ajustando os parâmetros do processo de prateação e adicionando promotores de adesão especiais. Por exemplo, conduzir um tratamento de pré-revestimento adequado antes do revestimento de prata, primeiro revestir uma camada de transição com boa adesão ao cobre e à prata na superfície da placa de circuito impresso de cobre espesso, como uma camada de níquel, pode efetivamente aumentar a adesão entre a camada de revestimento de prata e a placa de circuito impresso de cobre espesso.