anodes en titane à oxyde métallique mixte (MMO) Les anodes en titane MMO remplacent progressivement les anodes traditionnelles en bronze phosphoreux soluble et en plomb, devenant ainsi le matériau d'électrode de choix pour la fabrication de circuits imprimés haut de gamme. Grâce à ses investissements internes dans des centres d'usinage CNC de pointe, des machines de découpe laser et son expertise technologique, Wstitanium fournit aux fabricants de circuits imprimés des anodes en titane MMO hautes performances, haute fiabilité et personnalisées. haute qualité.
Systèmes de revêtement des anodes en titane MMO
Les performances des anodes en titane MMO dépendent principalement du revêtement d'oxyde de métal noble qui les recouvre. La composition chimique, la microstructure, l'épaisseur et le procédé de fabrication de ce revêtement déterminent l'activité électrocatalytique, la résistance à la corrosion et la durée de vie de l'anode. Wstitanium a développé divers systèmes de revêtement spécialisés, adaptés aux différentes caractéristiques techniques et conditions de fonctionnement de la galvanoplastie de circuits imprimés, répondant ainsi à des besoins variés, du cuivrage acide au métallisation traversante de haute précision des cartes HDI.
- Pour le plaquage électrolytique acide
- Pour le plaquage acide étain/nickel
- Pour le plaquage au cuivre chloruré
- Densité de courant ≤ 10 000 A/m²
- Température ≤60℃
- Durée de vie 5-8 ans
Le rapport molaire typique est RuO₂:IrO₂:TiO₂ = 30:10:60. Ceci garantit une activité électrocatalytique élevée tout en améliorant considérablement la résistance à la corrosion et la durée de vie du revêtement.
- Surtension d'évolution de l'oxygène : 1.35-1.45 V
- Pour les électrolytes fortement acides
- Densité de courant ≤ 10 000 A/m²
- Pour le cuivrage acide
- Température ≤80℃
- Durée de vie : 8 à 15 ans.
Les systèmes de revêtement IrO₂-Ta₂O₅ sont conçus pour les réactions d'oxydation de l'eau (OER). Leur rapport molaire typique est de 70:30. Ils présentent un surpotentiel OER extrêmement faible et une excellente résistance à la corrosion acide.
- Surtension d'évolution de l'oxygène : 1.40-1.50 V
- Surtension de dégagement du chlore : 1.05-1.15 V
- Pour le plaquage or, argent et palladium des circuits imprimés
- Densité de courant ≤ 10 000 A/m²
- Température ≤100℃
- Durée de vie : 3 à 5 ans.
Les revêtements de platine (Pt) sont obtenus par dépôt de platine pur sur un substrat de titane, par électrolyse ou par dépôt chimique. L'épaisseur typique des revêtements varie de 0.5 à 5.0 µm. Coût élevé.
Comparaison des systèmes de revêtement
Pour vous aider à mieux choisir le système de revêtement approprié, Wstitanium a fourni une analyse comparative détaillée des caractéristiques de performance et du champ d'application de trois principaux systèmes de revêtement, comme indiqué dans le tableau ci-dessous :
| Performances | RuO₂-IrO₂-TiO₂ | IrO₂-Ta₂O₅ | Pt |
|---|---|---|---|
| Réaction | Évolution principalement de l'oxygène | Évolution principalement de l'oxygène | Évolution de l'oxygène et du chlore |
| Surtension d'évolution de l'oxygène (1 mol/L H₂SO₄, 25 ℃) | 1.45-1.55V | 1.35-1.45V | 1.40-1.50V |
| Surtension d'évolution du chlore (1 mol/L NaCl, 25 ℃) | 1.10-1.20V | 1.25-1.35V | 1.05-1.15V |
| résistance à la corrosion acide | Bon | Excellent | Excellent |
| résistance à la corrosion par les ions chlorure | Excellent | Bon | Excellent |
| Taux d'usure du revêtement | 0.1 à 0.3 mg/an | 0.03 à 0.10 mg/an | 0.2 à 0.5 mg/an |
| Durée de vie | 5-8 ans | 8-15 ans | 2-3 ans (2.5 μm) |
| Coût relatif | 1 | 1.5 | 6 |
| Application | Régénération par gravure acide, micro-régénération par gravure, étamage acide | Cuivrage acide, galvanoplastie traversante, galvanoplastie borgne, galvanoplastie pulsée | Placage or, plaquage argent, plaquage palladium et autres traitements de galvanoplastie de précision |
Comparaison des substrats en titane
Le titane de grade 1 présente une pureté supérieure et une meilleure résistance à la corrosion ; il est principalement utilisé pour la fabrication de produits anodisés exigeant une résistance à la corrosion extrêmement élevée. Le titane de grade 2 offre une meilleure résistance mécanique et de meilleures propriétés mécaniques ; c’est le matériau de matrice le plus couramment utilisé, adapté à la plupart des applications de galvanoplastie sur circuits imprimés.
| Élément | Titane grade 1 | Titane grade 2 |
|---|---|---|
| Titane (Ti) | ≥99.6% | ≥99.2% |
| Fer (Fe) | ≤0.20% | ≤0.30% |
| Oxygène (O) | ≤0.18% | ≤0.25% |
| Carbone (C) | ≤0.08% | ≤0.10% |
| Azote (N) | ≤0.03% | ≤0.03% |
| Hydrogène (H) | ≤0.015% | ≤0.015% |
Types de formes d'anodes en titane pour MMO
Wstitanium propose une variété de Produits d'anode en titane MMO Nous proposons différentes formes et structures d'anodes. Nous pouvons concevoir la forme et la structure les plus adaptées aux dimensions et aux exigences de votre réservoir.
Anode en titane à mailles
Les anodes en titane à structure maillée sont parmi les plus utilisées en électrodéposition sur circuits imprimés. Elles sont fabriquées par expansion ou poinçonnage mécanique d'une plaque de titane pour obtenir une structure maillée à pores réguliers, puis recouvertes d'un revêtement MMO. La structure maillée présente une porosité élevée (généralement de 40 à 70 %), assurant une bonne circulation de l'électrolyte et une distribution de courant plus uniforme. À surface spécifique plus importante qu'une plaque de même dimension, la structure maillée réduit la densité de courant.
- Pour le plaquage à l'étain acide
- Pour le plaquage par impulsions
- Pour le plaquage au cuivre acide de la ligne VCP
- Pour le plaquage or, le plaquage argent, etc.
- Pour le plaquage traversant et le plaquage de remplissage de vias
Anodes en titane en plaque
Elles se caractérisent par une structure simple, une résistance mécanique élevée et une distribution uniforme du courant. Wstitanium propose des anodes en titane en plaques de différentes épaisseurs et dimensions, avec les spécifications typiques suivantes : épaisseur : 0.5 à 5.0 mm ; largeur : ≤ 1 500 mm ; longueur : ≤ 3 000 mm ; finition de surface : sablage, décapage, polissage. L’épaisseur de plaque la plus couramment utilisée est de 1.0 à 2.0 mm.
- Pour les cuves de galvanoplastie de petite taille
- Pour la galvanoplastie en laboratoire
- Pour la galvanoplastie de précision
- Pour les équipements de galvanoplastie horizontale
Anodes en tige de titane
Les anodes en tige de titane sont fabriquées en découpant des barres de titane à la longueur requise, puis en les revêtant d'un revêtement MMO. Elles se caractérisent par une structure simple, une résistance mécanique élevée et une aptitude aux applications de galvanoplastie à haute densité de courant sur de petites surfaces. Wstitanium propose des anodes en tige de titane de différents diamètres et longueurs, avec les spécifications typiques suivantes : diamètre : 3 à 20 mm ; longueur : ≤ 3 000 mm ; finition de surface : sablage, décapage, polissage.
- Petit aquarium expérimental
- galvanoplastie locale
- En tant qu'anode auxiliaire
- Quelques applications spéciales de galvanoplastie
Anodes en titane MMO pour projets de galvanoplastie de circuits imprimés
Les anodes en titane MMO de Wstitanium sont utilisées avec succès dans les lignes de production de nombreux fabricants de circuits imprimés à travers le monde. Elles ont permis à nos clients d'améliorer la qualité de leurs produits, de réduire leurs coûts de production et d'accroître leur productivité. Vous trouverez ci-dessous quelques exemples de nos applications :
1. Ligne VCP Placage de cuivre acide
Un fabricant coréen de circuits imprimés a investi dans 10 lignes de métallisation continue verticale (VCP). Auparavant, il utilisait des anodes à billes en bronze phosphoreux soluble traditionnelles. Les problèmes suivants ont été constatés :
1. La dissolution irrégulière de l'anode a entraîné une distribution instable du courant. L'uniformité de l'épaisseur du placage était faible. Le rapport d'épaisseur du placage traversant (valeur TP) n'était que de 75 à 80 %.
2. D'importantes quantités de boues anodiques se sont formées, contaminant la solution de placage. Le taux de réussite du placage n'était que de 93 %.
3. Chaque ligne nécessitait 8 heures d'arrêt par mois pour la maintenance.
4. De fortes fluctuations de la concentration en ions cuivre ont affecté la stabilité de la qualité.
Solution de wittitane
Wstitanium a remplacé les anodes sphériques en cuivre au phosphore soluble d'origine par des anodes en titane à structure réticulée revêtues d'iridium-tantale. Dimensions de la maille : 2.5 × 4.6 mm, épaisseur de la plaque : 1.0 mm, épaisseur du revêtement : 12 µm. La disposition et l'espacement des anodes ont été optimisés afin d'améliorer l'uniformité de la distribution du courant.
Résultats
L'uniformité de l'épaisseur du revêtement a été nettement améliorée, le rapport d'épaisseur du revêtement traversant (valeur TP) passant de 75-80 % à 90-95 %. La qualité du revêtement a également été considérablement améliorée, avec une réduction substantielle des défauts tels que les piqûres et les micro-perforations. Le rendement de production a atteint 98.5 %. Le temps d'arrêt pour maintenance par ligne a été réduit de 8 heures par mois à 2 heures par an. La concentration en ions cuivre est restée stable à ±0.5 g/L. Les coûts globaux ont été réduits de 15 à 20 %.
2. Électroplacage HDI
Un fabricant malaisien spécialisé dans les cartes d'interconnexion haute densité (HDI), produisant principalement des cartes HDI pour téléphones mobiles, tablettes et électronique automobile, est confronté à des exigences extrêmement élevées en matière de métallisation des trous traversants. Les anodes en titane importées utilisées auparavant présentaient les problèmes suivants :
1. Effet de remplissage insuffisant du trou traversant, entraînant des dépressions importantes.
2. Durée de vie de l'anode de seulement 3 à 4 ans, entraînant des coûts de remplacement élevés.
Solution de wittitane
Wstitanium a développé pour ses clients une anode en maille de titane revêtue d'iridium-tantale haute performance dédiée :
1. Formulation optimisée du revêtement iridium-tantale.
2. Conception de structure à gradient multicouche.
3. Taille de la maille : 2.5 × 4.6 mm.
4. Épaisseur du circuit imprimé : 1.2 mm, épaisseur du revêtement : 15 µm
Résultats
1. L'indentation a été réduite de 15-20 μm à 5-8 μm.
2. Durée de vie de l'anode prolongée à 8-10 ans.
3. Le rendement du produit est passé de 90 % à 97 %.
3. Traitement des eaux usées contenant des PCB
Une entreprise chinoise spécialisée dans le traitement des eaux usées et le recyclage des ressources des circuits imprimés propose principalement des services de régénération des solutions de gravure acide et de récupération du cuivre aux fabricants de circuits imprimés de la région. Auparavant, elle utilisait des anodes en graphite, qui présentaient les problèmes suivants :
1. Les anodes en graphite se corrodent et s'usent facilement.
2. Durée de vie courte, seulement 3 à 6 mois.
3. Forte consommation d'anodes, remplacement fréquent, coûts croissants.
4. Des particules de graphite contaminent la solution de gravure de régénération.
5. Faible rendement en courant et consommation d'énergie élevée.
Solution de wittitane
Wstitanium a recommandé une anode en titane en forme de plaque revêtue de ruthénium-iridium :
Système de revêtement : à base de ruthénium-iridium, épaisseur du revêtement : 12 μm.
Épaisseur du panneau : 2.0 mm, dimensions : 1000 × 500 mm.
La formule de revêtement optimisée a amélioré la résistance à la corrosion et la stabilité de l'anode dans des environnements à forte concentration de chlorures et d'ions cuivre.
Résultats
Le fonctionnement du système de régénération de la solution de gravure a été considérablement amélioré :
1. La durée de vie de l'anode a été prolongée de 3-6 mois à 5-8 ans.
2. La solution de gravure régénérée est exempte d'impuretés de particules de graphite, ce qui permet d'obtenir de meilleures performances de gravure.
3. L'efficacité actuelle a augmenté de 15 à 20 % et la consommation d'énergie a diminué de 15 %.
4. Les coûts d'exploitation ont diminué de plus de 30 %.
QFP
Les anodes en titane MMO conviennent au placage électrolytique des circuits imprimés principalement parce qu'elles offrent les avantages suivants :
1. Excellente stabilité dimensionnelle : lors de l'électroplacage, la taille et la forme de l'anode en titane MMO restent inchangées, assurant une distribution de courant stable, une épaisseur de revêtement uniforme et améliorant le rapport d'épaisseur de revêtement du trou traversant (valeur TP).
2. Forte résistance à la corrosion : les anodes en titane MMO fonctionnent de manière stable pendant de longues périodes dans des environnements d'électroplacage fortement acides et à haute densité de courant sans être corrodées ni dissoutes.
3. Activité électrocatalytique élevée : Le revêtement MMO présente un surpotentiel d'évolution d'oxygène extrêmement faible, réduisant la tension du réservoir, diminuant la consommation d'énergie et améliorant l'efficacité de l'électrolyse.
4. Longue durée de vie : La durée de vie des anodes en titane MMO peut atteindre 5 à 15 ans, réduisant considérablement la fréquence de remplacement et les coûts de maintenance.
5. Respectueux de l'environnement et non polluants : les anodes en titane MMO ne libèrent pas d'ions métalliques toxiques dans la solution de placage et ne produisent pas de boues anodiques, répondant ainsi aux exigences de protection de l'environnement.
En électroplacage de circuits imprimés, le système de revêtement d'anode en titane MMO le plus couramment utilisé est le revêtement iridium-tantale (IrO₂-Ta₂O₅). Ceci s'explique par le fait que :
1. Excellentes performances d'évolution d'oxygène : Le revêtement iridium-tantale présente une surtension d'évolution d'oxygène extrêmement faible, permettant une réaction d'évolution d'oxygène efficace lors du plaquage de cuivre acide, réduisant ainsi la tension du réservoir et la consommation d'énergie.
2. Excellente résistance à la corrosion acide : Le revêtement iridium-tantale fonctionne de manière stable dans des solutions de plaquage de sulfate de cuivre fortement acides pendant de longues périodes sans corrosion ni dissolution.
3. Bonne résistance à la dissolution anodique : La structure de solution solide IrO₂-Ta₂O₅ formée par le revêtement iridium-tantale empêche efficacement la dissolution anodique de l'iridium, prolongeant ainsi la durée de vie de l'anode.
4. Bonne compatibilité avec les additifs de galvanoplastie : Le revêtement iridium-tantale a un effet de décomposition minimal sur les agents de brillance, les agents de nivellement et autres additifs couramment utilisés dans le cuivrage acide, maintenant ainsi la stabilité des additifs de la solution de placage.
La différence | RuO₂-IrO₂-TiO₂ | IrO₂-Ta₂O₅ |
|---|---|---|
| Réaction principale | Le dégagement de chlore est la réaction principale, le dégagement d'oxygène étant une réaction secondaire. | dégagement d'oxygène comme réaction principale |
| Surtension d'évolution de l'oxygène | Relativement élevé (1.45-1.55 V) | Relativement faible (1.35-1.45 V) |
| Surtension d'évolution du chlore | Relativement faible (1.10-1.20 V) | Relativement élevé (1.25-1.35 V) |
| résistance à la corrosion acide | Bon | Excellent |
| résistance à la corrosion par les ions chlorure | Excellent | Bon |
| Durée de vie | 5-8 ans | 8-15 ans |
| Coût relatif | Relativement faible | Relativement élevé |
| Applications | Régénération du réactif de gravure acide, micro-régénération du réactif de gravure, étamage acide | Cuivrage acide, galvanoplastie traversante, galvanoplastie de vias borgnes, galvanoplastie pulsée |
En résumé, si votre procédé de placage PBC repose principalement sur des réactions de dégagement de chlore (comme la régénération à partir de solutions de gravure chlorées), un revêtement ruthénium-iridium est recommandé. Si votre procédé de placage PBC repose principalement sur des réactions de dégagement d'oxygène (comme le cuivrage acide), un revêtement iridium-tantale est recommandé.
