Qual è l’oro utilizzato nella produzione di PCB?

Aziende e consumatori si affidano ai dispositivi elettronici per quasi ogni aspetto della loro vita quotidiana.Le macchine sono piene di circuito stampato (PCB) per tutto, dall’illuminazione e l’intrattenimento ai sensori che controllano il comportamento delle funzioni meccaniche critiche. Computer, tablet, smartphone e persino molti giocattoli che piacciono ai bambini utilizzano componenti elettronici e PCB per le loro complesse funzioni.

I progettisti di PCB di oggi affrontano la sfida di creare schede affidabili che svolgano funzioni sempre più complesse controllando i costi e riducendo le dimensioni. Ciò è particolarmente importante negli smartphone, nei droni e in altre applicazioni, dove il peso è una considerazione importante nelle caratteristiche del PCB.

L’oro è un elemento importante nella progettazione PCB e tieni d’occhio le “dita” sulla maggior parte dei display PCB, compresi i contatti metallici in oro. Queste dita sono solitamente in metallo multistrato e possono includere un materiale rivestito con uno strato finale di oro, come stagno, piombo, cobalto o nichel. Questi contatti dorati sono fondamentali per la funzione del PCB risultante, stabilendo una connessione con il prodotto che contiene la scheda.

Perché oro?

L’attributo color oro lo rende una scelta eccellente per la produzione di PCB. I connettori del bordo placcati in oro forniscono una finitura superficiale uniforme per le applicazioni soggette a un’elevata usura, come i punti del bordo di inserimento della piastra. La superficie in oro indurito ha una superficie stabile che resiste all’usura causata da questa attività ripetuta.

Per sua stessa natura, l’oro si adatta bene alle applicazioni elettroniche:

È facile da formare e utilizzare su connettori, fili e contatti relè

Gold conducts electricity very efficiently (an obvious requirement for PCB applications)

Può trasportare una piccola quantità di corrente, che è cruciale per l’elettronica di oggi.

Altri metalli possono essere legati con l’oro, come il nichel o il cobalto

Non scolorisce né si corrode, il che lo rende un mezzo di connessione affidabile

La fusione e il riciclaggio dell’oro sono un processo relativamente semplice

Solo l’argento e il rame forniscono una maggiore conduttività elettrica, ma ciascuno è soggetto a corrosione, creando resistenza alla corrente

Anche le applicazioni in oro sottile forniscono contatti affidabili e stabili con bassa resistenza

La connessione in oro può resistere alle alte temperature

La variazione di spessore NIS può essere utilizzata per soddisfare i requisiti di applicazioni specifiche

Quasi tutti i dispositivi elettronici contengono un certo livello di oro, inclusi TV, smartphone, computer, dispositivi GPS e persino tecnologia indossabile. I computer sono un’applicazione naturale per PCB contenenti oro e altri elementi d’oro, a causa della necessità di una trasmissione affidabile e ad alta velocità di segnali digitali che sono più adatti all’oro rispetto a qualsiasi altro metallo.

L’oro non ha eguali per applicazioni che includono requisiti di bassa tensione e bassa resistenza, rendendolo una scelta ideale per contatti PCB e altre applicazioni elettroniche. L’uso dell’oro nelle apparecchiature elettroniche ora supera di gran lunga il consumo di metalli preziosi in gioielleria.

Un altro contributo che l’oro ha dato alla tecnologia è l’industria aerospaziale. A causa dell’elevata aspettativa di vita e dell’affidabilità delle connessioni in oro e dei PCB integrati nei veicoli spaziali e nei satelliti, l’oro era la scelta naturale per i componenti critici.

Altre questioni che richiedono attenzione in PCB

Naturalmente, ci sono degli svantaggi nell’usare l’oro nei PCB:

Prezzo: l’oro è un metallo prezioso con risorse limitate, il che lo rende un materiale costoso utilizzato in milioni di dispositivi elettronici.

Perdita di risorse: un esempio è l’uso dell’oro nei dispositivi moderni come gli smartphone. La maggior parte degli smartphone non viene riciclata e gettata con noncuranza può perdere in modo permanente una piccola quantità di oro. Sebbene la quantità sia piccola, la quantità di apparecchiature di scarto è grande e può produrre una notevole quantità di oro non riciclato.

L’autorivestimento può essere soggetto a usura e sbavature in condizioni di montaggio/scorrimento ripetute o ad alta pressione. Ciò rende più efficiente l’uso di materiali più duri per applicazioni su substrati compatibili. Un’altra considerazione per l’uso del PCB è combinare l’oro con un altro metallo, come il nichel o il cobalto, per formare una lega chiamata “oro duro”.

L’Agenzia per la protezione dell’ambiente degli Stati Uniti (EPA) riferisce che i rifiuti elettronici stanno crescendo più rapidamente di quasi tutti gli altri rifiuti. Ciò include non solo la perdita di oro, ma anche altri metalli preziosi e possibilmente sostanze tossiche.

I produttori di PCB devono valutare attentamente l’uso dell’oro nella produzione di PCB: l’applicazione di uno strato di metallo troppo sottile può degradare o destabilizzare la scheda. L’utilizzo di uno spessore extra diventa dispendioso e costoso da produrre.

Attualmente, i produttori di PCB hanno opzioni o alternative molto limitate per essere all’altezza delle capacità e delle proprietà intrinseche dell’oro o delle leghe d’oro. Nonostante il suo alto valore, questo metallo prezioso è senza dubbio il materiale di elezione per la costruzione di PCB.