Scegliere gli anodi migliori per la produzione di circuiti stampati

Con il crescente numero di prodotti che integrano la tecnologia informatica, dai dispositivi personali e da Internet alle automobili e alle infrastrutture 5G, anche la domanda di circuiti stampati (PCB) è in espansione. La produzione di PCB richiede anodi appositamente progettati per il processo di elettrolisi, e la qualità di questi anodi è fondamentale per realizzare PCB che raggiungano elevati standard prestazionali e di qualità del prodotto, riducendo al minimo la manutenzione, i costi di produzione e i tempi di inattività.

Gli anodi DENORA DT sono anodi insolubili di lunga durata che garantiscono prestazioni di galvanoplastica elevate e costanti e vengono utilizzati dai principali produttori di PCB per applicazioni di fascia alta.

La galvanoplastica è il processo di creazione di una superficie conduttiva sul PCB o sulla scheda a circuiti stampati (PWB) mediante il deposito di un sottile strato di metallo, in genere rame, che consente il funzionamento del circuito. Gli anodi sono fondamentali nel processo di galvanoplastica, poiché costituiscono la fonte del metallo che viene depositato sul PCB durante l’elettrolisi. Il processo di elettrodeposizione determina la qualità del prodotto finito, in particolare la capacità di conduzione elettrica attraverso il circuito. Il processo rappresenta un centro di costo per la produzione di PCB e PWB, e le aziende possono massimizzare la redditività a lungo termine realizzando prodotti della massima qualità al minor costo possibile.

Per una galvanizzazione eccellente dei PCB con un’ottima connettività, le seguenti caratteristiche dell’anodo sono ideali:

• Buona uniformità di placcatura: ciò dipende dal mantenimento di una distanza costante tra l’anodo e il catodo e di un flusso di corrente stabile.

• Elevata produttività: gli anodi ad alta densità di corrente garantiscono una galvanizzazione di qualità superiore.

• Minor consumo di additivi: gli additivi sono costosi e gli anodi che ne consumano il minimo indispensabile sono preferibili a quelli che ne consumano in quantità elevate.

Bassa manutenzione richiesta: gli anodi che non generano fanghi e durano più a lungo riducono i costi di manutenzione e i tempi di fermo macchina.

Tutti i dispositivi elettronici utilizzano circuiti stampati, dalle applicazioni di fascia alta, come i substrati HDI per circuiti integrati utilizzati in smartphone e tablet, a quelle di fascia bassa, come giocattoli e piccoli elettrodomestici. I circuiti stampati di fascia alta richiedono molti strati e un tracciato fine; pertanto, gli anodi solubili non sono adatti a causa della scarsa uniformità della placcatura. Per le applicazioni di fascia alta, si raccomandano anodi insolubili.

Sebbene gli anodi solubili possano risultare meno costosi nel breve termine, presentano una densità di corrente (5 A/dm²) molto inferiore rispetto agli anodi insolubili (fino a 30 A/dm²) e una distribuzione della corrente irregolare, rispetto alla distribuzione altamente uniforme degli anodi insolubili. La distanza tra gli elettrodi con gli anodi solubili è in genere superiore a 400 mm (rispetto ai 100 mm degli anodi insolubili) e presenta un rapporto di riempimento dei fori inferiore rispetto agli anodi insolubili.

Inoltre, si dissolvono gradualmente durante l’elettrolisi, il che comporta diversi effetti negativi:

• La formazione di detriti (fango) nella soluzione di placcatura, che aumenta la manutenzione e riduce la qualità del prodotto

• Dimensioni e forma dell’anodo in costante variazione, con ripercussioni sulla costanza delle prestazioni

Una vita operativa breve, che comporta una manutenzione frequente e impegnativa

Poiché gli anodi insolubili non si dissolvono, superano tutte queste difficoltà. Il loro unico svantaggio è che, in genere, presentano un consumo di additivi più elevato rispetto agli anodi solubili, il che può aumentare i costi operativi per i produttori. De Nora ha superato questa sfida con gli anodi DENORA DT (vedere sotto per maggiori dettagli).

L’utilizzo di anodi insolubili nella produzione di PCB offre i seguenti vantaggi:

• Buona uniformità di placcatura e connettività

• Elevata produttività del processo

• Minore manutenzione

• Assenza di fanghi anodici

• Circuiti stampati e schede a circuiti stampati di qualità superiore

Durante la galvanizzazione dei circuiti stampati, i produttori applicano spesso additivi organici all’elettrolita per migliorare l’affinamento del grano, il potere di copertura, il livellamento e la lucentezza del deposito di rame. Gli additivi possono aumentare significativamente il costo della galvanizzazione dei PCB, pertanto i produttori preferiscono utilizzarne il minimo indispensabile per ottenere i risultati desiderati.

Esistono tre tipi fondamentali di additivi utilizzati nella placcatura in rame acido:

• Vettori/soppressori: vengono adsorbiti sulla superficie del catodo e, in combinazione con gli ioni cloruro, agiscono per ridurre la velocità di placcatura.

• Lucidanti: migliorano la finitura riflettente del metallo placcato e impediscono la formazione di depositi ruvidi o opachi sulla superficie del PCB.

• Livellatori: garantiscono uno spessore di placcatura più uniforme, controllando gli effetti del potere di copertura.

Con gli anodi DENORA DT, i produttori ottengono il meglio di entrambi i mondi: anodi di lunga durata che offrono prestazioni elevate e costanti, non si degradano né introducono impurità, richiedono poca manutenzione e presentano un consumo di additivi pari a quello degli anodi solubili. I nostri anodi insolubili sono utilizzati dai principali produttori di PCB e selezionati dai fornitori di apparecchiature per le loro linee di placcatura continua verticale (VCP) e per le apparecchiature di elettrodeposizione orizzontale.

Mentre alcuni anodi insolubili necessitano di una scatola anodica per ridurre al minimo il consumo di additivi, gli anodi DENORA DT integrano una funzione a membrana nello strato di rivestimento, eliminando la necessità di una scatola anodica e riducendo al contempo al minimo il consumo di additivi. Questa caratteristica elimina anche il costo della scatola anodica.

Gli anodi DENORA DT garantiscono prestazioni ottimali grazie a:

• Distribuzione uniforme della placcatura in rame ed eccellente potere di copertura

• Affidabile capacità di riempimento dei fori passanti con rame

• Uniformità 1:1 tra superficie e fori passanti

• Consumo di additivi estremamente basso senza membrana

• Eliminazione dei noduli e della levigatura superficiale

• Maggiore durata del bagno di placcatura con prestazioni stabili

• Minore manutenzione del bagno grazie alla riduzione del TOC

• Lunga durata

• Eliminazione della manutenzione dell'anodo

• Possibilità di operare a densità di corrente più elevate
  
  

La nostra tradizione centenaria nel campo dell’elettrochimica si estende ormai in tutto il mondo e questo è uno dei motivi per cui le aziende trovano grande valore nella collaborazione con De Nora. Offriamo soluzioni personalizzabili e assistenza globale per aiutare i nostri clienti a ottimizzare le operazioni e a raggiungere gli obiettivi di produzione e redditività. Le nostre soluzioni elettrochimiche, robuste e collaudate, sono oggetto di un processo di sviluppo continuo volto a migliorare costantemente le prestazioni in termini di semplicità, sicurezza, sostenibilità, efficienza e resa.