Mitä kultaa käytetään piirilevyjen valmistuksessa?

Yritykset ja kuluttajat luottavat elektronisiin laitteisiin lähes jokapäiväisessä elämässään.Autot ovat täynnä piirilevy (PCB) kaikkeen valaistuksesta ja viihteestä antureihin, jotka ohjaavat kriittisten mekaanisten toimintojen käyttäytymistä. Tietokoneet, tabletit, älypuhelimet ja jopa monet lasten lelut käyttävät elektronisia komponentteja ja piirilevyjä monimutkaisiin toimintoihinsa.

Nykypäivän piirilevysuunnittelijat kohtaavat haasteen luoda luotettavia levyjä, jotka suorittavat yhä monimutkaisempia toimintoja samalla kun hallitaan kustannuksia ja pienennetään kokoa. Tämä on erityisen tärkeää älypuhelimissa, droneissa ja muissa sovelluksissa, joissa paino on tärkeä piirilevyominaisuuksien näkökohta.

Kulta on tärkeä osa piirilevyjen suunnittelua, ja pidä silmällä useimpien PCB -näyttöjen “sormia”, mukaan lukien kullasta valmistetut metallikoskettimet. Nämä sormet ovat yleensä monikerroksista metallia ja ne voivat sisältää materiaalin, joka on päällystetty viimeisellä kultakerroksella, kuten tina, lyijy, koboltti tai nikkeli. Nämä kultakoskettimet ovat kriittisiä tuloksena olevan PCB: n toiminnalle ja muodostavat yhteyden levyn sisältävään tuotteeseen.

Miksi kultaa?

Kultainen väri tekee siitä erinomaisen valinnan piirilevyjen valmistukseen. Kullatut reunaliittimet tarjoavat tasaisen pinnan viimeistelyyn sovelluksissa, jotka kuluvat voimakkaasti, kuten levyn kiinnitysreunapisteet. Karkaistulla kultapinnalla on vakaa pinta, joka kestää tämän toistuvan toiminnan aiheuttamaa kulumista.

Kulta soveltuu luonteeltaan hyvin sähköisiin sovelluksiin:

Liittimet, johdot ja relekoskettimet on helppo muodostaa ja käyttää

Kulta johtaa sähköä erittäin tehokkaasti (ilmeinen vaatimus PCB -sovelluksille)

Se voi kuljettaa pienen määrän virtaa, mikä on ratkaisevaa nykypäivän elektroniikan kannalta.

Muut metallit voidaan seostaa kullalla, kuten nikkeli tai koboltti

Se ei värjää tai syövytä, joten se on luotettava liitäntäväline

Kullan sulatus ja kierrätys on suhteellisen yksinkertainen prosessi

Vain hopea ja kupari tarjoavat paremman sähkönjohtavuuden, mutta jokainen on altis korroosiolle ja muodostaa virrankestävyyden

Jopa ohuet kulta -sovellukset tarjoavat luotettavia ja vakaita koskettimia, joilla on alhainen vastus

Kultainen liitos kestää korkeita lämpötiloja

Paksuusvaihtelua NIS voidaan käyttää täyttämään tiettyjen sovellusten vaatimukset

Lähes jokainen elektroninen laite sisältää jonkin verran kultaa, mukaan lukien TVS, älypuhelimet, tietokoneet, GPS -laitteet ja jopa puettava tekniikka. Tietokoneet ovat luonnollinen sovellus PCBS: lle, joka sisältää kultaa ja muita kultaelementtejä, koska tarvitaan luotettavaa ja nopeaa digitaalisten signaalien siirtoa, jotka sopivat kultaan paremmin kuin mikään muu metalli.

Kulta on vertaansa vailla sovelluksissa, mukaan lukien pienjännite- ja matalavastevaatimukset, joten se on ihanteellinen valinta PCB -koskettimille ja muille elektronisille sovelluksille. Kullan käyttö elektroniikkalaitteissa ylittää nyt paljon jalometallien kulutuksen koruissa.

Toinen kullan panos teknologiaan on ilmailu- ja avaruusteollisuus. Avaruusaluksiin ja satelliitteihin integroitujen kultayhteyksien ja PCBS: n pitkän elinajan ja luotettavuuden vuoksi kulta oli luonnollinen valinta kriittisille komponenteille.

Muut PCB: ssä huomioitavat asiat

Tietysti kullan käytöllä PCBS: ssä on haittoja:

Hinta – Kulta on jalometalli, jolla on rajalliset resurssit, joten se on kallis materiaali, jota käytetään miljoonissa elektronisissa laitteissa.

Resurssien menetys – yksi esimerkki on kullan käyttö nykyaikaisissa laitteissa, kuten älypuhelimissa. Useimpia älypuhelimia ei kierrätetä, ja huolimattomasti hävitetyt voivat menettää pysyvästi pienen määrän kultaa. Vaikka määrä on pieni, jätelaitteiden määrä on suuri ja voi tuottaa huomattavan määrän kierrättämätöntä kultaa.

Itsepinnoite voi olla altis kulumiselle ja tahriintumiselle toistuvissa tai korkeapaineisissa asennus-/liukumisolosuhteissa. Tämä tekee tehokkaimmaksi käyttää kovempia materiaaleja sovelluksiin yhteensopivilla alustoilla. Toinen PCB -käyttöä harkitseva asia on kullan yhdistäminen toisen metallin, kuten nikkelin tai koboltin, kanssa, jolloin muodostuu seos nimeltä “kova kulta”.

Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto (EPA) raportoi, että sähköinen jäte kasvaa nopeammin kuin lähes mikään muu jätetavara. Tämä sisältää paitsi kullan menetyksen myös muita jalometalleja ja mahdollisesti myrkyllisiä aineita.

Piirilevyvalmistajien on punnittava huolellisesti kullan käyttöä piirilevyjen valmistuksessa: liian ohut metallikerros voi heikentää tai horjuttaa levyä. Lisäpaksuuden käyttämisestä tulee hukkaan ja kallista valmistaa.

Tällä hetkellä piirilevyvalmistajilla on hyvin rajallisia vaihtoehtoja tai vaihtoehtoja kullan tai kultalejeerinkien ominaisuuksien ja ominaisuuksien täyttämiseksi. Korkeasta arvostaan ​​huolimatta tämä jalometalli on epäilemättä PCB -rakenteen paras materiaali.