隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)各種PCB生產(chǎn)制造的需求大大增加。 銅作為電鍍工藝中陽極氧化的關(guān)鍵原材料,對(duì)銅的需求量大大增加,其中高精度PCB必須采用磷銅球進(jìn)行陽極氧化。 磷銅球主要用于電子器件PCB,特別是雙層PCB協(xié)同創(chuàng)新等電子器件不可或缺的關(guān)鍵元器件。 它嚴(yán)重依賴優(yōu)質(zhì)PCB磷銅球陽極氧化作為制造PCB的基本原材料。 因此,PCB熒光粉對(duì)鎳合金陽極氧化球的需求量很大。 本文的重點(diǎn)部分是PCB的磷銅球。 首先詳細(xì)介紹PCB電鍍銅是否需要使用含磷銅球。 其次,論述了磷銅球在PCB中的應(yīng)用概況及全球磷銅球銷售市場(chǎng)的預(yù)測(cè)。 其實(shí)跟著小編就知道了。
PCB電鍍銅是否需要含磷銅球
早期的硫酸銅電鍍工藝采用電解銅或T2無氧銅作為陽極氧化,陽極氧化功率開關(guān)銅球輸出功率高達(dá)100%hg甚至100%以上,形成 一系列問題:槽液含銅量持續(xù)上升,防腐劑消耗加快,槽液粉條和陽極泥增多,陽極氧化應(yīng)用輸出功率降低,銅球含量極高 涂層被用作毛刺和不光滑的缺陷。
1954年英國Neverse等人探討陽極氧化,發(fā)現(xiàn)在陽極氧化中加入極少量的磷,經(jīng)過一段時(shí)間后可以用鈦電極解決(鈦電極的陽極氧化黑膜是正確的關(guān)鍵) 到電鍍工藝,所以認(rèn)為應(yīng)用鈦電極拖缸板/假鍍板/波板在2-3ASD閘閥銅球電流強(qiáng)度下4-10小時(shí)),銅表面陽極氧化 氧化后會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚訉踊液谏牧啄?,主?a href="/tag/chengfen.html" target="_blank">成分是磷化銅Cu3P。 這層黑色薄膜具有金屬材料的導(dǎo)電性,改變了銅陽極氧化和熔煉過程中一些強(qiáng)反應(yīng)體系的過程,有效地克服了上述的一些缺陷,對(duì)銅的質(zhì)量和質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。 加工工藝的可靠性。
銅陽極氧化的溶解主要轉(zhuǎn)化為二價(jià)銅離子。 討論和實(shí)驗(yàn)證實(shí)(旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電平和恒流法):銅在硫酸銅溶液中的溶解是分兩步進(jìn)行的。
Cu-e - → Cu+原語強(qiáng)反應(yīng)1
Cu+-- e - → Cu2+基元2的強(qiáng)響應(yīng)
亞銅離子在陽極氧化作用下被空氣氧化成二價(jià)銅離子是一個(gè)緩慢而強(qiáng)烈的反應(yīng),也可以經(jīng)過強(qiáng)烈的歧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二價(jià)銅離子和單質(zhì)銅,如在強(qiáng)反應(yīng)中 有機(jī)化學(xué)銅沉積。 轉(zhuǎn)化后的銅元素利用電泳原理沉積在涂層中,從而造成掛粉、毛邊、不光滑。 當(dāng)陽極氧化過程中摻入少量熒光粉,通過鈦電極(或拖動(dòng)缸)的溶液,在陽極氧化表面轉(zhuǎn)化為灰黑色的磷膜,陽極氧化熔化系統(tǒng)的過程 改變了:
1、灰黑磷膜對(duì)機(jī)組強(qiáng)反應(yīng)2具有顯著的催化活性,大大加速亞銅離子的空氣氧化,將緩慢的強(qiáng)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭焖俚膹?qiáng)反應(yīng),大大減少東亞銅離子在機(jī)組中的積累 罐溶液。 一塊陽極氧化表面的磷膜還可以阻止亞銅離子進(jìn)入槽內(nèi),促進(jìn)其空氣氧化,減少亞銅離子進(jìn)入槽內(nèi)。 標(biāo)準(zhǔn)陽極氧化灰黑鎳合金膜兩線誤差為1.5&TImes; 104Ω-1CM-1,具有金屬材料的導(dǎo)電性,不易損害陽極氧化的導(dǎo)電性,彈簧銅陽極氧化鎳合金陽極氧化壁面陽極氧化量小。 當(dāng)Da為1ASD時(shí),含0.02——0.05%磷的銅陽極氧化的陽極氧化電位差為50? 低于T2無氧銅陽極氧化? 80mv灰黑色陽極氧化磷膜在約定電流強(qiáng)度下不易形成陽極氧化鈍化處理。
2、陽極氧化表面的灰黑色磷膜會(huì)引起陽極氧化的異常溶解,大大減少細(xì)長顆粒的掉落,進(jìn)一步提高陽極氧化的應(yīng)用輸出功率。 陽極氧化時(shí)采用0.4? 1.2 ASD電流強(qiáng)度下,陽極氧化磷含量與黑膜厚度呈線性關(guān)系。 陽極氧化磷的含水量為0.030? 0.075%陽極氧化輸出功率最高,陽極氧化的灰黑磷膜最好。
在陰極沉積系統(tǒng)過程中也會(huì)出現(xiàn)亞銅離子:
Cu2++e-→Cu 3
Cu2++e - → Cu+慢強(qiáng)反應(yīng) 4
Cu++e - → Cu 快強(qiáng)反應(yīng) 5
鍍液中的亞銅離子主要受陽極氧化的強(qiáng)反應(yīng)和強(qiáng)反應(yīng)的影響。 雖然水分含量很少,但只有少數(shù)會(huì)破壞涂層質(zhì)量。 進(jìn)入槽液的銅離子會(huì)對(duì)陰極涂層造成危害:
1、成分涂層毛邊不光滑,。 在電鍍工藝系統(tǒng)的過程中,利用電泳原理將掛粉沉積在陰極鍍層上。 當(dāng)電流強(qiáng)度低、溫度高時(shí),陰極電流輸出功率降低,氫氧根離子充放電,使酸值降低。 強(qiáng)烈的水解反應(yīng)是朝著有益粉絲的方向進(jìn)行的,毛邊會(huì)變得更糟。
2、亞銅離子共同形成鍍層不光亮,流平性差,鍍液渾濁。 這是因?yàn)榉蹢l在正極涂層上鋪展細(xì)膩,形成堆積層的能力差,呈暗淡狀。 在低電流區(qū),危害不容樂觀。 這時(shí)加光劑效果不大。 加入雙氧水去粉絲,趕走完全的雙氧水,填入光亮劑。 該區(qū)域的亮度和平整度將得到顯著改善。 劇烈的反應(yīng)會(huì)消耗一些酸,所以要適當(dāng)補(bǔ)充一些鹽酸。
我國陽極氧化含磷量為0.3%。 國外討論指出,鎳合金陽極氧化含磷量達(dá)0.005%左右,由黑膜組成,但膜太薄,附著力差; 磷的含水量過高,黑膜過厚,陽極污泥過多,陽極氧化溶解性差,導(dǎo)致鍍液中銅含量降低。 陽極氧化磷的含水量應(yīng)為0.030-0.075%,最好為0.035? 0.070%。 我國生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備和加工工藝落后,混合不均勻,不能保證磷含量分布均勻。 一般將磷含量提高到0.1-0.3%; 國外多采用鈦電極或T2無氧銅、磷合金銅為原料,采用中頻感應(yīng)電爐熔煉。 物料純度高,含磷量易于操控,采用中頻磁感應(yīng),磁場(chǎng)攪拌效果好。 銅、磷熔煉攪拌對(duì)稱,采用全自動(dòng)操作。 這樣制得的銅陽極氧化磷分布均勻,溶解,晶體細(xì)密,晶體薄,陽極氧化應(yīng)用率高,有利于鍍層的潤滑和光亮,毛刺和 減少了不光滑的缺陷。
磷水含量對(duì)陽極氧化磷膜的危害
1、磷的含水量為0.030? 0.075%銅陽極氧化,黑膜薄厚適中,結(jié)構(gòu)細(xì)密,融合牢固,不易脫落; 爆炸前高磷含水銅的陽極氧化。 磷分散不對(duì)稱,陽極泥因溶解過多,會(huì)污染槽液,堵塞陽極氧化袋孔,使槽工作電壓升高。 當(dāng)槽內(nèi)工作電壓升高時(shí),陽極氧化膜會(huì)下降。 在實(shí)際生產(chǎn)中,陽極氧化造成的簡單粗糙邊緣在電鍍過程中被去除和更換。
2、磷含水量0.3%的鎳合金陽極氧化磷分布不均,灰黑色磷膜太厚,對(duì)銅的溶解性差。 因此,經(jīng)常需要將陽極氧化填滿,而不是使陽極和陰極的總面積之比達(dá)到1:1。 實(shí)踐中,掛銅陽極氧化較多,鍍液中銅水含量也有下降趨勢(shì),沒辦法持之以恒平衡。 從電鍍工藝成本的角度來看,頻繁添加硫酸銅是不劃算的。 電鍍工藝更喜歡掛更多的鎳合金陽極氧化邊角料,實(shí)際活動(dòng)成本會(huì)隨著陽極泥的增加而增加。
3、在實(shí)踐中,含磷量高的銅陽極氧化形成的黑膜太厚。 加了電阻后,要保持原來的電流,提高工作電壓。 電芯工作電壓的升高有利于氫氧根離子的充放電,針眼發(fā)生的概率增加。 這種情況影響了國內(nèi)的“M.N.SP.P.”。 AEO”系統(tǒng)軟件比較少見,因?yàn)槔锩嬗泻芏啾砻婊钚詣?,但是?duì)于一些進(jìn)口的光劑,針眼的機(jī)會(huì)會(huì)大大增加,還需要添加其他濕冷媒,工作電壓每降低一檔 方法。
4、實(shí)踐中,含磷量高,黑膜太厚,分布不均,低電流流過區(qū)不亮、薄、砂質(zhì)。
0.3%磷銅陽極氧化黑膜的厚度雖然可以減少進(jìn)入槽內(nèi)的亞銅離子量,但其結(jié)構(gòu)疏松、分布不均大大降低了其功效。 其他鋰電池電解液中存在有機(jī)化學(xué)可逆性較強(qiáng)的反應(yīng):
Cu2++ Cu -→ 2Cu+
在室溫下,這種強(qiáng)反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=(Cu+) 2/(Cu2+)=0.5X10-4
隨著溫度升高,亞銅離子的濃度也會(huì)升高。 亞銅離子用氯化亞銅的方法儲(chǔ)存在槽液中,在攪拌氣體時(shí)被空氣氧化。 當(dāng)酸值降低時(shí),氯化亞銅水解氧化成氧化亞銅(粉絲)。 同樣的粉末停留在陰極的大電流區(qū),并沉積一定量的它,就是生邊; 在低電流流過區(qū),電流輸出功率降低,充放電氫氧根離子增多,相對(duì)酸值降低,水解反應(yīng)向轉(zhuǎn)化為粉絲的方向進(jìn)行,
Cu2SO4+H2O=Cu2O+H2SO
較多的粉條會(huì)留在陰極表面,形成不光亮的細(xì)麻砂陰極涂層。 如果沒有氣體攪動(dòng),電流強(qiáng)度不大,這種情況在低電流區(qū)很常見。
采用含磷量少的銅陽極氧化處理。 由于灰黑磷膜脆弱,亞銅利松不能混入槽液中。 只要用氣體攪拌即可,不必降低鹽酸的濃度值,電流強(qiáng)度稍大,即可打敗該區(qū)域的量和砂粒。
PCB是否需要含磷銅球_磷銅球在PCB中的應(yīng)用
磷銅球在PCB中的應(yīng)用
1、磷銅球用于銅回收再制造的PCB板之一,主要由產(chǎn)生埋孔的導(dǎo)電銅層決定
對(duì)于兩層或多層的PCB產(chǎn)品,由于不同層板之間的走線不是直接相連的,需要通過導(dǎo)孔結(jié)構(gòu)將不同層板之間的走線連接起來,以利于極性的傳遞。
PCB板焊接中,內(nèi)部多層板走線、多層壓合、機(jī)械設(shè)備開孔后,為了使孔通斷,必須經(jīng)過去膠渣、去毛、有機(jī)化銅的程序流程 進(jìn)行轉(zhuǎn)換成薄銅層。 然后采用穿透式鈦電極滾鍍法進(jìn)行回滾鍍和再滾鍍,提高銅層厚度以增強(qiáng)導(dǎo)孔的導(dǎo)電性。 磷銅球是生產(chǎn)原生銅和再生銅的重要原料。
2、磷銅球是PCB滾鍍焊錫的陽極氧化原料。 銅球加磷可避免銅對(duì)薄膜質(zhì)量的危害
磷銅球在PCB電鍍工藝槽中起到陽極氧化的作用,所以又稱陽極銅球。 鈦電極反應(yīng)剛開始時(shí),磷銅球中的銅分子會(huì)失去電子器件,產(chǎn)生銅離子。 帶正電的銅離子會(huì)移動(dòng)到屬于陰極的待鍍PCB上,最終得到PCB表面的電子器件并轉(zhuǎn)化為銅膜。
基本理論上,磷不參與PCB滾鍍的反射,加磷的目的取決于銅分子的溶解速度。 如果銅分子的解離速度過快,會(huì)引起大量的亞銅離子,這兩個(gè)亞銅離子會(huì)相互反射為銅分子和銅離子。 水溶液中的銅分子會(huì)利用電泳原理任意吸附在PCB上,危及銅鍍層向結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化,劣化鍍銅層質(zhì)量。
全球磷銅球銷售市場(chǎng)預(yù)測(cè)
PCB廠商向大陸轉(zhuǎn)移的發(fā)展趨勢(shì)不會(huì)改變,磷銅球人才的主要表現(xiàn)也是大陸銷售市場(chǎng)。
中國PCB年產(chǎn)值占全球的比重從2000年的8.5%快速提升至2019年的25.2%。由于PCB產(chǎn)品向大陸轉(zhuǎn)移生產(chǎn)制造的發(fā)展趨勢(shì)持續(xù)增長,PCB總產(chǎn)值在 大陸現(xiàn)階段已達(dá)到世界第一。
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