Welches Gold wird bei der Leiterplattenherstellung verwendet?

Unternehmen und Verbraucher verlassen sich in fast allen Bereichen ihres täglichen Lebens auf elektronische Geräte.Autos sind voll Leiterplatte (PCB) für alles von Beleuchtung und Unterhaltung bis hin zu Sensoren, die das Verhalten kritischer mechanischer Funktionen steuern. Computer, Tablets, Smartphones und sogar viele Spielzeuge, die Kindern Spaß machen, verwenden elektronische Komponenten und PCB für ihre komplexen Funktionen.

PCB-Designer von heute stehen vor der Herausforderung, zuverlässige Leiterplatten zu entwickeln, die immer komplexere Funktionen ausführen und gleichzeitig die Kosten kontrollieren und die Größe reduzieren. Dies ist besonders wichtig bei Smartphones, Drohnen und anderen Anwendungen, bei denen das Gewicht eine wichtige Rolle bei den PCB-Eigenschaften spielt.

Gold ist ein wichtiges Element im PCB-Design und behält bei den meisten PCB-Displays die „Finger“ im Auge, einschließlich Metallkontakten aus Gold. Diese Finger bestehen normalerweise aus mehrschichtigem Metall und können ein mit einer abschließenden Goldschicht beschichtetes Material umfassen, wie z. B. Zinn, Blei, Kobalt oder Nickel. Diese Goldkontakte sind entscheidend für die Funktion der resultierenden Leiterplatte, da sie eine Verbindung mit dem Produkt herstellen, das die Leiterplatte enthält.

Warum Gold?

Das Attribut Goldfarbe macht es zu einer ausgezeichneten Wahl für die Leiterplattenherstellung. Vergoldete Kantenverbinder bieten eine konsistente Oberflächenbeschaffenheit für Anwendungen, die einem hohen Verschleiß unterliegen, wie z. Die gehärtete Goldoberfläche hat eine stabile Oberfläche, die dem durch diese wiederholte Aktivität verursachten Verschleiß widersteht.

Gold eignet sich von Natur aus gut für elektronische Anwendungen:

Es ist einfach, an Steckverbindern, Drähten und Relaiskontakten zu formen und zu betreiben

Gold leitet Strom sehr effizient (eine offensichtliche Voraussetzung für PCB-Anwendungen)

Es kann eine geringe Strommenge führen, was für die heutige Elektronik entscheidend ist.

Andere Metalle können mit Gold legiert werden, wie Nickel oder Kobalt

Es verfärbt oder korrodiert nicht und ist somit ein zuverlässiges Verbindungsmedium

Das Schmelzen und Recycling von Gold ist ein relativ einfacher Prozess

Nur Silber und Kupfer bieten eine höhere elektrische Leitfähigkeit, sind jedoch korrosionsanfällig und erzeugen Stromfestigkeit

Selbst dünne Goldanwendungen bieten zuverlässige und stabile Kontakte mit niedrigem Widerstand

Goldverbindung kann hohen Temperaturen standhalten

Dickenvariation NIS kann verwendet werden, um die Anforderungen spezifischer Anwendungen zu erfüllen

Fast jedes elektronische Gerät enthält ein gewisses Maß an Gold, einschließlich Fernseher, Smartphones, Computer, GPS-Geräte und sogar tragbare Technologie. Computer sind eine natürliche Anwendung für PCBS, die Gold und andere Goldelemente enthalten, da eine zuverlässige Hochgeschwindigkeitsübertragung digitaler Signale erforderlich ist, die für Gold besser geeignet sind als jedes andere Metall.

Gold ist unübertroffen für Anwendungen mit niedrigen Spannungs- und niedrigen Widerstandsanforderungen, was es zu einer idealen Wahl für PCB-Kontakte und andere elektronische Anwendungen macht. Die Verwendung von Gold in elektronischen Geräten übersteigt mittlerweile den Verbrauch von Edelmetallen in Schmuck bei weitem.

Ein weiterer Beitrag, den Gold zur Technologie geleistet hat, ist die Luft- und Raumfahrtindustrie. Aufgrund der hohen Lebenserwartung und Zuverlässigkeit von Goldverbindungen und PCBS, die in Raumfahrzeuge und Satelliten integriert sind, war Gold die natürliche Wahl für kritische Komponenten.

Andere Angelegenheiten, die bei PCB beachtet werden müssen

Natürlich hat die Verwendung von Gold in PCBS auch Nachteile:

Preis – Gold ist ein Edelmetall mit begrenzten Ressourcen, was es zu einem teuren Material macht, das in Millionen von elektronischen Geräten verwendet wird.

Ressourcenverlust – ein Beispiel ist die Verwendung von Gold in modernen Geräten wie Smartphones. Die meisten Smartphones werden nicht recycelt und können bei achtloser Entsorgung eine kleine Menge Gold dauerhaft verlieren. Obwohl die Menge gering ist, ist die Menge an Altgeräten groß und kann eine beträchtliche Menge an nicht recyceltem Gold produzieren.

Die Selbstbeschichtung kann unter wiederholten oder Hochdruck-Montage-/Gleitbedingungen anfällig für Verschleiß und Verschmieren sein. Dies macht es am effizientesten, härtere Materialien für Anwendungen auf kompatiblen Substraten zu verwenden. Eine weitere Überlegung für die Verwendung von Leiterplatten besteht darin, Gold mit einem anderen Metall wie Nickel oder Kobalt zu kombinieren, um eine Legierung namens „Hartgold“ zu bilden.

Die US-Umweltschutzbehörde EPA berichtet, dass Elektroschrott schneller wächst als fast jedes andere Abfallprodukt. Dazu gehört nicht nur der Verlust von Gold, sondern auch andere Edelmetalle und möglicherweise giftige Stoffe.

Leiterplattenhersteller müssen den Einsatz von Gold bei der Leiterplattenherstellung sorgfältig abwägen: Das Aufbringen einer zu dünnen Metallschicht kann die Leiterplatte beschädigen oder destabilisieren. Die Verwendung zusätzlicher Dicke wird verschwenderisch und teuer in der Herstellung.

Derzeit haben PCB-Hersteller nur sehr begrenzte Möglichkeiten oder Alternativen, um den Fähigkeiten und inhärenten Eigenschaften von Gold oder Goldlegierungen gerecht zu werden. Trotz seines hohen Wertes ist dieses Edelmetall zweifellos das Material der Wahl für den Leiterplattenbau.