Wat is het goud dat wordt gebruikt bij de productie van PCB’s?

Bedrijven en consumenten vertrouwen voor bijna elk aspect van hun dagelijks leven op elektronische apparaten.Auto’s staan ​​vol met printplaat (PCB) voor alles, van verlichting en entertainment tot sensoren die het gedrag van kritieke mechanische functies regelen. Computers, tablets, smartphones en zelfs veel speelgoed waarvan kinderen genieten, gebruiken elektronische componenten en PCB’s voor hun complexe functies.

Today’s PCB designers face the challenge of creating reliable boards that perform increasingly complex functions while controlling costs and reducing size. Dit is vooral belangrijk in smartphones, drones en andere toepassingen, waar gewicht een belangrijke overweging is in PCB-kenmerken.

Goud is een belangrijk element in het ontwerp van PCB’s en let op de “vingers” op de meeste PCB-schermen, inclusief metalen contacten van goud. Deze vingers zijn meestal van metaal met meerdere lagen en kunnen een materiaal bevatten dat is bedekt met een laatste laag goud, zoals tin, lood, kobalt of nikkel. Deze gouden contacten zijn van cruciaal belang voor de functie van de resulterende PCB, waardoor een verbinding tot stand wordt gebracht met het product dat het bord bevat.

Waarom goud?

Het kenmerk gouden kleur maakt het een uitstekende keuze voor PCB-productie. Vergulde randconnectoren zorgen voor een consistente oppervlakteafwerking voor toepassingen die onderhevig zijn aan hoge slijtage, zoals plaatinsteekrandpunten. Het geharde gouden oppervlak heeft een stabiel oppervlak dat bestand is tegen slijtage veroorzaakt door deze herhaalde activiteit.

By its very nature, gold is well suited to electronic applications:

Het is gemakkelijk te vormen en te bedienen op connectoren, draden en relaiscontacten

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

Het kan een kleine hoeveelheid stroom voeren, wat cruciaal is voor de hedendaagse elektronica.

Andere metalen kunnen worden gelegeerd met goud, zoals nikkel of kobalt

Het verkleurt of corrodeert niet, waardoor het een betrouwbaar verbindingsmedium is

Melting and recycling gold is a relatively simple process

Alleen zilver en koper bieden een hogere elektrische geleidbaarheid, maar elk is gevoelig voor corrosie, waardoor stroomweerstand ontstaat

Zelfs dunne gouden toepassingen zorgen voor betrouwbare en stabiele contacten met lage weerstand

Gouden verbinding is bestand tegen hoge temperaturen

Thickness variation NIS can be used to meet the requirements of specific applications

Bijna elk elektronisch apparaat bevat een bepaald niveau van goud, inclusief tv’s, smartphones, computers, GPS-apparaten en zelfs draagbare technologie. Computers zijn een natuurlijke toepassing voor PCBS die goud en andere goudelementen bevatten, vanwege de behoefte aan betrouwbare, snelle overdracht van digitale signalen die beter geschikt zijn voor goud dan enig ander metaal.

Goud is ongeëvenaard voor toepassingen zoals lage spanning en lage weerstandsvereisten, waardoor het een ideale keuze is voor PCB-contacten en andere elektronische toepassingen. Het gebruik van goud in elektronische apparatuur is nu veel groter dan het verbruik van edele metalen in sieraden.

Een andere bijdrage die goud aan de technologie heeft geleverd, is de lucht- en ruimtevaartindustrie. Vanwege de hoge levensverwachting en betrouwbaarheid van goudverbindingen en PCBS die zijn geïntegreerd in ruimtevaartuigen en satellieten, was goud de natuurlijke keuze voor kritieke componenten.

Andere zaken die aandacht behoeven in PCB

Natuurlijk zijn er nadelen aan het gebruik van goud in PCBS:

Prijs – Goud is een edelmetaal met beperkte middelen, waardoor het een duur materiaal is dat in miljoenen elektronische apparaten wordt gebruikt.

Verlies van hulpbronnen – een voorbeeld is het gebruik van goud in moderne apparaten zoals smartphones. De meeste smartphones worden niet gerecycled en onzorgvuldig weggegooid kan een kleine hoeveelheid goud permanent verliezen. Hoewel de hoeveelheid klein is, is de hoeveelheid afgedankte apparatuur groot en kan een aanzienlijke hoeveelheid niet-gerecycleerd goud worden geproduceerd.

Zelfcoating kan onderhevig zijn aan slijtage en vegen onder herhaalde of hoge druk montage/glijdende omstandigheden. Dit maakt het het meest efficiënt om hardere materialen te gebruiken voor toepassingen op compatibele substraten. Een andere overweging voor PCB-gebruik is om goud te combineren met een ander metaal, zoals nikkel of kobalt, om een ​​legering te vormen die “hard goud” wordt genoemd.

Het Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA) meldt dat e-waste sneller groeit dan bijna alle andere afvalproducten. Daarbij gaat het niet alleen om het verlies van goud, maar ook om andere edele metalen en mogelijk giftige stoffen.

PCB-fabrikanten moeten het gebruik van goud bij de productie van PCB’s zorgvuldig afwegen: het aanbrengen van een te dunne laag metaal kan het bord aantasten of destabiliseren. Het gebruik van extra dikte wordt verspilling en duur om te vervaardigen.

Momenteel hebben PCB-fabrikanten zeer beperkte opties of alternatieven om te voldoen aan de mogelijkheden en inherente eigenschappen van goud of goudlegeringen. Zelfs met zijn hoge waarde is dit edelmetaal ongetwijfeld het materiaal bij uitstek voor PCB-constructie.