Como escolher os melhores ânodos para a fabricação de placas de circuito impresso

À medida que um número cada vez maior de produtos incorpora tecnologia de computação — desde dispositivos pessoais e da Internet das Coisas até automóveis e infraestrutura 5G —, a demanda por placas de circuito impresso (PCB) também vem crescendo. A fabricação de PCBs requer ânodos especialmente projetados para o processo de eletrólise, e a qualidade desses ânodos é fundamental para produzir PCBs que atendam a altos padrões de desempenho e qualidade do produto, ao mesmo tempo em que minimizam a manutenção, os custos de fabricação e o tempo de inatividade.

Os ânodos DENORA DT são ânodos insolúveis de longa duração, que oferecem desempenho de galvanoplastia elevado e consistente, e são utilizados pelos principais fabricantes de PCBs para aplicações de ponta.

A galvanoplastia é o processo de deposição de uma fina camada de metal, normalmente cobre, sobre uma superfície condutora na PCB (placa de circuito impresso) ou PWB (placa de circuito impresso), permitindo o funcionamento do circuito. Os ânodos são fundamentais para o processo de galvanoplastia, pois fornecem o metal depositado na PCB durante a eletrólise. O processo de galvanoplastia determinará a qualidade do produto final, especificamente o quão bem a eletricidade é conduzida pela placa. O processo é um centro de custo para a fabricação de PCBs e PWBs, e as empresas podem maximizar a lucratividade a longo prazo ao criar produtos da mais alta qualidade ao menor custo possível.

Para uma excelente galvanoplastia de PCBs com forte conectividade, os seguintes atributos do ânodo são ideais:

• Boa uniformidade de galvanização: isso depende da manutenção de uma distância consistente entre o ânodo e o cátodo e da estabilidade do fluxo de corrente.

• Alta produtividade: ânodos capazes de operar a alta densidade de corrente resultam em galvanização de qualidade superior.

• Menor consumo de aditivos: os aditivos são caros e ânodos que consomem o mínimo necessário são preferíveis àqueles com alto consumo de aditivos.

• Baixa necessidade de manutenção: ânodos que não geram lodo e têm vida útil mais longa reduzem o custo de manutenção e o tempo de inatividade.

Todos os aparelhos eletrônicos utilizam placas de circuito impresso, desde aplicações de ponta, como substratos de IC HDI usados em smartphones e tablets, até aplicações de baixo custo, como brinquedos e pequenos aparelhos eletrônicos domésticos. Placas de circuito impresso de ponta exigem muitas camadas com um padrão fino; portanto, ânodos solúveis não são adequados devido à baixa uniformidade da galvanização. Para aplicações de ponta, recomenda-se o uso de ânodos insolúveis.

Embora os ânodos solúveis possam ser mais baratos no curto prazo, apresentam densidade de corrente (5 A/dm²) muito inferior à dos ânodos insolúveis (até 30 A/dm²) e distribuição de corrente desuniforme, em comparação com a altamente uniforme dos ânodos insolúveis. A distância entre os eletrodos com ânodos solúveis é normalmente superior a 400 mm (em comparação com 100 mm para os insolúveis), e eles apresentam uma taxa de preenchimento dos vias menor do que os ânodos insolúveis.

Além disso, eles se dissolvem gradualmente durante a eletrólise, o que traz várias consequências indesejáveis:

• A formação de resíduos (lodo) na solução de galvanização, o que aumenta a manutenção e diminui a qualidade do produto

• O tamanho e a forma do ânodo que mudam constantemente, o que afeta a consistência do desempenho

• Uma vida útil curta, o que contribui para uma manutenção frequente e trabalhosa
  
  

Como os ânodos insolúveis não se dissolvem, superam todos esses desafios. Sua única desvantagem é que, normalmente, apresentam maior consumo de aditivos do que os ânodos solúveis, o que pode aumentar as despesas operacionais dos fabricantes. A De Nora superou esse desafio com os ânodos DENORA DT (veja abaixo mais detalhes).

O uso de ânodos insolúveis na fabricação de placas de circuito impresso oferece os seguintes benefícios:

• Boa uniformidade de galvanização e conectividade

• Alta produtividade do processo

• Menos manutenção

• Ausência de resíduos de ânodo

• Placas de circuito impresso e placas de fio impresso com acabamento de maior qualidade

Durante a galvanoplastia de placas de circuito impresso, os fabricantes costumam aplicar aditivos orgânicos ao eletrólito para melhorar o refinamento do grão, o poder de cobertura, o nivelamento e o brilho do depósito de cobre. Os aditivos podem aumentar significativamente o custo da galvanoplastia de placas de circuito impresso, por isso os fabricantes preferem usar o mínimo necessário para alcançar os resultados desejados.

Existem três tipos básicos de aditivos utilizados na galvanização ácida de cobre:

• Transportadores/supressores: os transportadores são adsorvidos na superfície do cátodo e, em conjunto com os íons cloreto, atuam para suprimir a taxa de galvanização.

• Abrilhantadores: melhoram o acabamento reflexivo do metal galvanizado e evitam a formação de depósitos ásperos ou opacos na superfície da PCB.

• Niveladores: garantem uma espessura de galvanização mais uniforme, controlando os efeitos do poder de penetração.

Com os ânodos DENORA DT, os fabricantes obtêm o melhor dos dois mundos: ânodos de longa duração que oferecem desempenho alto e consistente, não se degradam nem introduzem impurezas, exigem pouca manutenção e apresentam consumo de aditivos equivalente ao dos ânodos solúveis. Nossos ânodos insolúveis são utilizados pelos principais fabricantes de PCB e selecionados por fornecedores de equipamentos para suas linhas de galvanização contínua vertical (VCP) e de galvanoplastia horizontal.

Enquanto alguns ânodos insolúveis dependem de uma caixa de ânodo para minimizar o consumo de aditivos, os ânodos DENORA DT possuem uma função de membrana incorporada à camada de revestimento, eliminando a necessidade de uma caixa de ânodo e, ao mesmo tempo, minimizando o consumo de aditivos. Esse recurso também elimina o custo de uma caixa de ânodo.

Os ânodos DENORA DT garantem desempenho ideal com:

• Distribuição uniforme do revestimento de cobre e excelente alcance

• Capacidade confiável de preenchimento de vias de cobre

• Uniformidade de 1:1 entre a superfície e os furos passantes

• Consumo extremamente baixo de aditivos, sem uso de membrana

• Eliminação de nódulos e lixamento da superfície

• Maior vida útil do banho de galvanização com desempenho estável

• Menos manutenção do banho graças à redução do TOC

• Longa vida útil

• Eliminação da manutenção do ânodo

• Capacidade de operar com maior densidade de corrente
  

Nosso legado de 100 anos em eletroquímica agora se estende por todo o mundo, e essa é uma das razões pelas quais as empresas valorizam tanto a parceria com a De Nora. Oferecemos soluções personalizadas e suporte global para ajudar nossos clientes a otimizar suas operações e atingir suas metas de produção e lucratividade. Nossas soluções eletroquímicas robustas e comprovadas passam por um processo de desenvolvimento contínuo para melhorar cada vez mais o desempenho em termos de simplicidade, segurança, sustentabilidade, eficiência e rendimento.