Procesado micro-nano | Introducción a la galvanoplastia
La galvanoplastia es el proceso de deposición de un metal o aleación sobre la superficie de un sustrato utilizando el principio de la electrólisis para formar una capa metálica uniforme, densa y bien adherida. A diferencia de las técnicas de deposición de películas finas como CVD y PVD, la galvanoplastia puede utilizarse para reproducir con precisión ciertos dispositivos complejos o con formas especiales utilizando el principio de deposición electrolítica de metales, y puede aumentar el grosor del metal indefinidamente.
1. Usos, ventajas e inconvenientes de los metales chapados más comunes
| Metal | Usos comunes | Ventajas | No es suficiente |
|---|---|---|---|
| Cobre | Placas de circuito impreso, anticarburación, aumento de la conductividad, reducción de la fricción durante la extrusión, reparación de las dimensiones de las piezas, preparación de las protuberancias de cobre, TSV, imprimación, conductividad. | Buena conductividad eléctrica, baja tensión, mejor adherencia y resistencia a la corrosión de la capa de revestimiento | El cobre es propenso a la oxidación, por lo que es necesario un tratamiento posterior para evitar la oxidación. |
| Níquel | Materiales para electrodos, revestimientos decorativos y de protección,<br><br>Cebado,<br><br>Estructuras MEMS. | Buena plasticidad, fácil ductilidad, buen procesamiento mecánico y propiedades mecánicas, buena estabilidad, resistencia a la oxidación, resistencia a la corrosión, pequeña deformación del níquel galvánico, baja rugosidad, resistencia al desgaste. | Puede ser magnético<br><br>El níquel se pasiva con facilidad y, en la medida de lo posible, debe recubrirse de una sola vez, ya que las interrupciones intermedias pueden provocar fácilmente delaminaciones. |
| Oro | Aplicaciones en la industria electrónica, aeroespacial, aviación, microelectrónica y tecnología decorativa, conductividad eléctrica, unión de cables | Excelente estabilidad química. El oro blando es suave, muy dúctil y tiene una unión fuerte; el oro duro es resistente al desgaste y estéticamente agradable. Se utiliza para mejorar la impedancia de contacto conductor y mejorar la transmisión de señales. | Alto coste del oro. |
| Plata | Material del electrodo, conductor | Químicamente estable, estéticamente agradable, mejora la resistencia de los contactos conductores y potencia la transmisión de señales | Sensible a la luz, se oxida fácilmente |
| Hierro-níquel | Materiales magnéticos blandos | Fuertes propiedades magnéticas, su resistencia a la corrosión es comparable a la del niquelado, su dureza es superior a la del niquelado y su tenacidad es mejor que la del niquelado brillante. | |
| Cromo-níquel | Resistencias, termopares, engranajes, chapado decorativo | Alta dureza, resistencia al calor, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, alta resistencia a la oxidación, buena estabilidad | Dificultad para espesar el chapado |
| Estaño | Aplicaciones para la preparación de materiales de revestimiento soldables | Buena soldabilidad | |
| Platino | Decoración, paquetes semiconductores, electrodos | Textura blanda, buena ductilidad, buena estabilidad química | Temperatura de revestimiento hasta 92°C |
| Paladio | Envases semiconductores decorativos | químicamente estable, buena resistencia a la corrosión, alta dureza del revestimiento, resistencia de contacto muy baja e invariable | Requiere una alta concentración de sal principal en la solución de revestimiento |
2. Factores que afectan a la calidad del chapado
Hay muchos factores que influyen en la calidad de las películas metalizadas, como la densidad de corriente, la distribución del campo eléctrico, la anchura de línea, la composición de la solución de metalizado, los métodos de circulación y muchos otros.
Efecto punta: En los bordes y puntas de la pieza o de la chapa del poste, tienden a acumularse más líneas de energía, fenómeno denominado efecto punta o efecto borde. En el metalizado, el efecto punta puede provocar rebabas engrosadas y largas o bordes quemados del metalizado.
Densidad de corriente: En la producción galvánica, la corriente que pasa por una unidad de superficie de la pieza se suele denominar densidad de corriente y se suele medir en amperios por decímetro2 (A/dm2 o ASD). En general, la cristalización por baja densidad de corriente es delicada y blanda, con deposición lenta y baja productividad; la cristalización por alta densidad de corriente es gruesa (quemada y pulverulenta en casos graves) y dura, con deposición rápida y alta productividad.
Impurezas: Todas las soluciones de metalizado contienen impurezas, normalmente procedentes de los productos químicos utilizados, ánodos impuros, aditivos, disolución de sustratos y fotorresinas durante el proceso de metalizado, etc. Las impurezas orgánicas y metálicas pueden afectar a la adherencia, producir picaduras y agujeros de alfiler, reducir la dispersión y la cobertura, afectar a la eficacia de la corriente y aumentar el esfuerzo de metalizado.
Lectura ampliada.
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