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MMO钛阳极的原理及优点


发布时间:

2022-05-27

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  近十年来,随着PCB工艺要求的提高,MMO钛阳极以其优势开始替代可溶性阳极磷铜球,根据电镀需求,MMO钛阳极不仅适用于直流电镀,也适用于反向脉冲电镀,未来随着镀铜工艺要求的进一步提高,MMO钛阳极也将继续开发和发展,以适应新的电镀条件和电镀添加剂,那么,下面一起了解下MMO钛阳极的原理及优点!

  MMO钛阳极反应原理

  1)反应产物不同

  由以上反应式可知,使用可溶性阳极的方便之处,是沉积在阴极上的金属均来源于阳极反应溶解的金属,易于实现电镀体系的金属平衡。 另一方面,使用不溶性阳极时,在阳极不仅不产生相应的金属离子,而且还产生了额外的氢离子。 因此,对于不溶性阳极,在补充铜离子浓度的同时需要消耗多余的氢离子,以维持整个电镀系统的平衡,该源目前主要的解决方案是使用氧化铜。 因此,使用钛阳极时,几乎需要组合额外的氧化铜粉添加系统,这是与磷铜球体系大的不同之处。

  2)反应过程不同

  可溶性阳极的阳极反应过程比较简单,发生的反应由铜(0价)转化为铜(2价),其中间阶段产生部分铜(1价); 不溶性阳极的阳极反应是通过钛阳极表面贵金属氧化物涂层参与的电催化反应过程,其基本反应为电解水的阳极反应,产物为氧和氢离子。 在该反应过程中,不仅涂层,电镀液中的添加剂接触引起大量分解,同时反应中间产物中有氧原子、羟基自由基等具有强氧化性的中间产物,引起添加剂的额外分解。 结果表明,与使用不溶性阳极的障碍非常大------可溶性阳极相比,不溶性阳极导致PCB镀铜工艺运行成本明显上升。

  3)反应电位不同

  由于不溶性阳极在电镀过程中在阳极侧发生电解水反应,从上面的反应式可以看出,该反应的标准电极电位比可溶性阳极高。 同时,钛材电阻率大于铜; 另外,一般使用钛阳极时,大多采用更高的电流密度。 结果表明,使用钛阳极时,整个电镀系统的电压明显高于可溶性阳极。 该电压差至少为1V以上,进而为2V以上。 与适合磷铜球的电源相比,不溶性阳极的电源在电压方面的设计需要事先考虑。 当然,在成本上,电源的成本也会相应增加。2 .钛阳极的优缺点

  MMO钛阳极的优点

  与磷铜球相比,MMO钛阳极属于完全不同的阳极类型,带来了磷铜球无法比拟的优点,总之,钛阳极的优势表现在以下几个方面:

  I .稳定的电镀均匀性的优点

  MMO钛阳极镀层均匀性的优势是指使用不溶性阳极可以长时间保持稳定的镀层均匀性,这由不溶性阳极本身的特性决定。 在电镀过程中,为了确保电镀均匀性的长期稳定,需要确保电镀条件的控制和稳定,其中重要的是保持从阳极端到阴极端放电的稳定性。 从阳极端到阴极端放电的稳定性在很大程度上由两者的相对尺寸决定。 PCB镀铜工艺使用可溶性磷铜球,不能长时间保持阳极尺寸。 这是因为随着电镀的进行,阳极侧的磷铜球会溶解,导致阳极尺寸的缩小(主要是阳极高度)和相对面积的变化。 不溶性阳极又称“尺寸稳定阳极”,是指不溶性阳极的阳极尺寸在长时间使用周期内稳定。 在此期间,如果能同时保证钛阳极表面涂层不失效,有放电和电催化能力,则意味着从阳极端到阴极端的放电是稳定的。 通常,用上线安装不溶性阳极后,首先只需调节镀层的均匀性,例如调整遮蔽板的尺寸和位置,就可以在较长的时间内获得稳定的镀层厚度分布,在阳极的整个生命周期内可以“费一番周折”。

  II .提高工作效率

  与磷铜球相比,使用钛阳极提高生产效率,主要表现在以下两个方面。

  MMO钛阳极可以在更高的电流密度下工作。 由于磷铜球表面磷化膜钝化问题,磷铜球很大工作电流密度不得超过2.5-3ASD; 钛阳极所能承受的很大电流密度是磷铜球的几十倍(例如,在钢铁电镀领域,不溶性阳极的工作电流密度可达100ASD以上)。 因此,通过设备的支持和相应的电镀条件的匹配,钛阳极可以实现更高的设备生产能力和生产效率。

  III .更稳定的过程管理

  使用MMO钛阳极可以使镀液成分保持更稳定的状态,这是添加氧化铜粉带来的好处。

  以上介绍的就是MMO钛阳极的原理及优点,如需了解更多,可随时我们!

 


MMO钛阳极

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