Kuparinauhan sähkökemiallinen pinnoittaminen

Abstract

Diplomityössä selvitettiin Aurubis Finland Oy:n kuparinauhoille sopivia sähkökemiallisen jatkuvatoimisen kelalta kelalle -pinnoituslinjaston pinnoitusliuosten kemiallisia koostumuksia tinaukselle, nikkelöinnille ja hopeoinnille. Sen lisäksi selvitettiin tinauksen, nikkelöinnin ja hopeoinnin yhdistämismahdollisuuksia mahdollisen pinnoituslinjaston rakenteessa. Koska pinnoituslinjastoa ei ole fyysisesti olemassa, tutkimus perustui kirjallisiin lähteisiin. Kuparinauha voidaan pinnoittaa sähkökemiallisesti toisella metallilla jatkuvatoimisella kelalta kelalle - pinnoitusmenetelmällä. Pinnoitettavana olevan pohjametallin ominaisuuksia muutetaan metallisilla pinnoitteilla, jolloin pinnoituksen myötä pohjametallin ominaisuudet ovat parantuneet joko korroosionkestoltaan, sähkön- ja lämmönjohtokyvyiltään, juotettavuudeltaan, kitkaominaisuuksiltaan tai ulkonäöltään. Substraatin sekä pinnoitteen valinnalla on merkitystä siihen, mitä ominaisuuksia pinnoittamisella on mahdollista parantaa. Tällä hetkellä pinnoitetuille kuparimetalliteollisuuden tuotteille on suuri kysyntä maailmanlaajuisesti elektroniikan sovelluksiin, kuten sähköautojen osiin ja latausinfrastruktuuriin sekä sähköelektroniikan liittimiin ja mikrosiruihin. Työssä todettiin, että kuparinauhan sähkökemialliseen jatkuvatoimiseen tinaukseen soveltuvat parhaiten hapan tinasulfaattikylpy tai tetrafluoroboraattikylpy. Elektrolyyttisen nikkelöinnin kylvyistä kuparinauhan sähkökemialliseen pinnoittamiseen soveltuu parhaiten Watts-kylpy ja elektrolyyttisen hopeoinnin tapauksessa syanidipitoinen kylpy. Syanidipitoinen hopeapinnoituskylpy on myrkyllisyydestään huolimatta luotettavin ja tehokkain hopeapinnoituksen kylpykemioista. Vaarattomammat tina- ja nikkelipinnoituskennot olisi mahdollista yhdistää samaan linjastoon, sillä nikkelipinnoitetta käytetään yleisesti tinauksen aluspinnoitteena, mutta hopeapinnoituskennot ovat myrkyllisyytensä vuoksi hyvä pitää erillään tinauslinjastosta.