Sebagai bahan asas yang penting, pengoptimuman prestasipapan litar bercetak tembaga tebalmenjadi semakin penting. Proses penyaduran perak, sebagai teknologi yang boleh meningkatkan prestasi papan litar bercetak tembaga tebal dengan ketara, semakin mendapat perhatian.
1, prinsip asas proses penyaduran perak
Proses penyaduran perak terutamanya berdasarkan prinsip elektrolisis. Dalam sel elektrolitik, papan litar bercetak tembaga tebal digunakan sebagai katod dan papan litar bercetak perak digunakan sebagai anod, manakala elektrolit yang mengandungi ion perak disediakan. Selepas kuasa dihidupkan, di bawah tindakan medan elektrik, ion perak dalam elektrolit akan bergerak ke arah katod dan memperoleh elektron pada permukaan papan litar bercetak tembaga tebal, yang akan dikurangkan kepada perak logam dan didepositkan, secara beransur-ansur membentuk lapisan penyaduran perak. Semasa proses ini, papan litar bercetak perak pada anod akan terus larut, menambah ion perak ke dalam elektrolit untuk mengekalkan kesinambungan proses penyaduran perak.
2, Aliran proses penyaduran perak pada papan litar bercetak tembaga tebal
(1) Prarawatan permukaan
Penyahgris dan pembersihan: Semasa pemprosesan dan penyimpanan papan litar bercetak tembaga tebal, permukaan tidak dapat dielakkan tercemar dengan kekotoran seperti gris dan kotoran. Jika kekotoran ini tidak dikeluarkan, ia akan menjejaskan kekuatan ikatan antara lapisan penyaduran perak dan papan litar bercetak tembaga tebal. Oleh itu, langkah pertama ialah melakukan pembersihan nyahgris, yang boleh dilakukan dengan menggunakan pelarut organik atau agen penyahgris alkali. Pelarut organik boleh melarutkan minyak dan lemak dengan berkesan, manakala penyahgris beralkali mengeluarkan minyak dan lemak melalui tindak balas saponifikasi, menjadikan permukaan papan litar bercetak tembaga tebal bersih.
Pengaktifan pencucian asid: Selepas nyahgris dan pembersihan, mungkin masih terdapat lapisan oksida pada permukaan papan litar bercetak tembaga tebal. Lapisan oksida akan menghalang pemendapan ion perak pada permukaan papan litar bercetak tembaga, mengurangkan lekatan lapisan penyaduran perak. Melalui rawatan pengaktifan pencucian asid, merendam papan litar bercetak tembaga tebal dalam asid sulfurik cair atau asid hidroklorik boleh mengeluarkan lapisan oksida permukaan dan mengaktifkan permukaan papan litar bercetak tembaga, mewujudkan keadaan yang menggalakkan untuk penyaduran perak berikutnya.
(2) Proses penyaduran perak
Penyediaan elektrolit: Elektrolit penyaduran perak yang biasa digunakan ialah larutan sianida perak, yang terutamanya terdiri daripada kalium sianida, sianida perak, dan bahan tambahan yang sesuai. Kalium sianida, sebagai agen pengkelat, boleh membentuk kompleks yang stabil dengan ion perak, mengawal kadar pelepasan ion perak dan memastikan kualiti lapisan penyaduran perak. Aditif digunakan untuk memperbaiki rupa, kekerasan, dan sifat lain lapisan penyaduran perak. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh ketoksikan sianida, penyelesaian penyaduran perak bebas sianida juga telah dikaji dan digunakan secara meluas dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Penyelesaian penyaduran perak bebas sianida biasanya menggunakan perak nitrat sebagai sumber perak, digabungkan dengan agen pengkelat organik dan komponen lain, untuk memastikan kesan penyaduran perak sambil mengurangkan kemudaratan kepada alam sekitar dan pengendali.
Kawalan keadaan penyaduran elektrik:
Ketumpatan semasa: Ketumpatan semasa adalah salah satu parameter utama yang mempengaruhi kualiti penyaduran perak. Secara umumnya, julat ketumpatan arus yang sesuai untuk penyaduran perak pada papan litar bercetak tembaga tebal adalah antara 0.1-2A/dm ². Jika ketumpatan semasa terlalu rendah, kelajuan penyaduran perak akan menjadi perlahan dan kecekapan pengeluaran akan menjadi rendah; Jika ketumpatan semasa terlalu tinggi, ia boleh menyebabkan penghabluran kasar lapisan penyaduran perak, dan juga membawa kepada fenomena pembakaran.
Suhu: Suhu semasa proses penyaduran perak biasanya dikawal pada 20-30 darjah C (sistem sianida) atau 50-60 darjah C (sistem bebas sianida). Suhu mempunyai kesan yang ketara ke atas kekonduksian larutan penyaduran perak, kadar resapan ion perak, dan proses penghabluran lapisan penyaduran perak. Suhu yang sesuai boleh memastikan bahawa lapisan penyaduran perak adalah seragam dan padat.
Nilai PH: Nilai pH larutan penyaduran perak juga perlu dikawal dengan ketat, biasanya antara 8-10 (bergantung kepada jenis elektrolit). Perubahan nilai pH boleh menjejaskan bentuk ion perak dan keseimbangan pelbagai tindak balas kimia dalam larutan penyaduran, seterusnya menjejaskan kualiti lapisan penyaduran perak.
(3) Pasca pemprosesan
Mencuci: Selepas penyaduran perak selesai, akan terdapat sisa penyelesaian penyaduran pada permukaan papan litar bercetak tembaga tebal. Jika penyelesaian penyaduran ini tidak dibersihkan dengan teliti, ia bukan sahaja akan menjejaskan penampilan papan litar bercetak tembaga tebal, tetapi mungkin juga mempunyai kesan buruk pada penggunaan berikutnya. Oleh itu, adalah perlu untuk membasuh papan litar bercetak tembaga tebal dengan air ternyahion beberapa kali untuk memastikan tiada larutan penyaduran sisa pada permukaan.
Pengeringan: Papan litar bercetak tembaga tebal yang telah dibasuh perlu dikeringkan untuk menghilangkan kelembapan permukaan dan mengelakkan berkarat. Secara amnya, pengeringan udara panas digunakan untuk meletakkan papan litar bercetak tembaga tebal dalam persekitaran udara panas pada suhu tertentu untuk menyejat kelembapan dengan cepat.
Rawatan pempasifan (pilihan): Untuk meningkatkan lagi rintangan pengoksidaan lapisan penyaduran perak, papan litar bercetak tembaga tebal kadangkala dipasifkan. Dengan merendam papan litar bercetak tembaga tebal dalam larutan yang mengandungi agen pemasifan tertentu, filem pempasifan padat terbentuk pada permukaannya, dengan itu meningkatkan rintangan kakisan dan kestabilan lapisan penyaduran perak.
3, Kelebihan proses penyaduran perak pada papan litar bercetak tembaga tebal
(1) Meningkatkan kekonduksian dengan ketara
Perak mempunyai kerintangan elektrik yang sangat rendah dan berada di kedudukan teratas dari segi kekonduksian di kalangan semua logam. Selepas penyaduran perak pada permukaan papan litar bercetak tembaga tebal, ia boleh mengurangkan rintangan dan meningkatkan kecekapan penghantaran semasa. Dalam litar frekuensi tinggi-, kelajuan penghantaran isyarat adalah pantas, kekerapan adalah tinggi dan kekonduksian konduktor sangat menuntut. Selepas penyaduran perak pada papan litar bercetak tembaga tebal, ia boleh mengurangkan kehilangan dan herotan semasa penghantaran isyarat dengan berkesan, memastikan penghantaran isyarat yang stabil dan pantas serta memenuhi keperluan peranti elektronik-tinggi.
(2) Meningkatkan kapasiti antioksidan
Kuprum terdedah untuk bertindak balas dengan oksigen di udara, menghasilkan oksida tembaga, yang boleh menyebabkan perubahan warna pengoksidaan permukaan dan juga menjejaskan kekonduksiannya. Sifat kimia perak agak stabil, dan lapisan penyaduran perak boleh membentuk filem pelindung pada permukaan papan litar bercetak tembaga tebal, menyekat oksigen daripada menghubungi tembaga, melambatkan proses pengoksidaan tembaga dengan berkesan, memanjangkan hayat perkhidmatan papan litar bercetak tembaga tebal, dan mengekalkan kekonduksian yang baik dan kualiti penampilan.
(3) Meningkatkan kebolehkimpalan
Dalam proses pemasangan elektronik, kimpalan adalah cara penting untuk menyambungkan pelbagai komponen elektronik. Selepas penyaduran perak pada papan litar bercetak tembaga tebal, lapisan perak pada permukaannya mempunyai kebolehkimpalan yang baik dan boleh berintegrasi dengan lebih baik dengan pateri untuk membentuk sambungan kimpalan yang kuat. Ini bukan sahaja meningkatkan kualiti dan kebolehpercayaan kimpalan, tetapi juga mengurangkan kadar kecacatan semasa proses kimpalan dan meningkatkan kecekapan pengeluaran.
(4) Meningkatkan daya tarikan hiasan
Lapisan penyaduran perak mempunyai kilauan logam yang terang, yang membolehkan papan litar bercetak tembaga tebal mempunyai prestasi yang sangat baik di samping memenuhi keperluan hiasan tertentu. Dalam sesetengah produk elektronik atau kraf yang mempunyai keperluan tinggi untuk penampilan, penyaduran perak pada papan litar bercetak tembaga tebal boleh meningkatkan keindahan dan tekstur keseluruhan produk.
4, Cabaran dan Penyelesaian yang Dihadapi oleh Proses Penyaduran Perak pada papan litar bercetak Tembaga Tebal
(1) Isu pencemaran sianida
Walaupun proses penyaduran perak sianida tradisional mempunyai kelebihan kestabilan penyelesaian penyaduran yang baik dan kualiti tinggi lapisan penyaduran perak, sianida sangat toksik dan menimbulkan ancaman serius kepada alam sekitar dan kesihatan pengendali. Untuk menyelesaikan masalah ini, adalah penting untuk membangunkan dan mempromosikan teknologi penyaduran perak bebas sianida. Pada masa ini, proses penyaduran perak bebas sianida telah mencapai kemajuan tertentu, seperti kematangan beransur-ansur sistem penyaduran perak bebas sianida menggunakan tiosulfat, sulfit dan agen pengkelat lain. Proses penyaduran perak bebas sianida ini bukan sahaja memastikan kesan penyaduran perak, tetapi juga mengurangkan kemudaratan kepada alam sekitar, yang memenuhi keperluan pembangunan mampan.
(2) Kawalan keseragaman ketebalan penyaduran perak
Untuk papan litar bercetak tembaga tebal, tidak mudah untuk memastikan ketebalan seragam lapisan penyaduran perak semasa proses penyaduran perak kerana luas permukaannya yang besar. Pengagihan larutan penyaduran yang tidak sekata dan perbezaan ketumpatan arus boleh menyebabkan ketebalan lapisan penyaduran perak yang tidak konsisten. Untuk menyelesaikan masalah ini, langkah-langkah seperti reka bentuk rasional struktur sel elektrolitik, pengoptimuman susun atur elektrod, dan pengukuhan kacau larutan penyaduran boleh diambil. Dengan mereka bentuk sel elektrolitik dengan munasabah, penyelesaian penyaduran boleh diagihkan sama rata di sekeliling papan litar bercetak tembaga tebal; Optimumkan susunan elektrod untuk memastikan bahawa arus digunakan secara sama rata pada permukaan papan litar bercetak tembaga tebal; Mengukuhkan pengacauan larutan penyaduran boleh menggalakkan penyebaran ion perak dan meningkatkan keseragaman ketebalan lapisan penyaduran perak.
(3) Masalah lekatan lapisan penyaduran perak
Lekatan antara lapisan penyaduran perak dan papan litar bercetak tembaga tebal secara langsung berkaitan dengan hayat perkhidmatan dan kestabilan prestasi lapisan penyaduran perak. Jika lekatan tidak mencukupi, lapisan penyaduran perak terdedah kepada pengelupasan, detasmen dan fenomena lain semasa penggunaan. Untuk meningkatkan lekatan lapisan penyaduran perak, sebagai tambahan kepada prarawatan permukaan, ia juga boleh dicapai dengan melaraskan parameter proses penyaduran perak dan menambah penganjur lekatan khas. Sebagai contoh, menjalankan rawatan pra penyaduran yang sesuai sebelum penyaduran perak, penyaduran pertama lapisan peralihan dengan lekatan yang baik pada kedua-dua tembaga dan perak pada permukaan papan litar bercetak tembaga tebal, seperti lapisan nikel, boleh meningkatkan lekatan antara lapisan penyaduran perak dan papan litar bercetak tembaga tebal dengan berkesan.