Jakie złoto wykorzystuje się w produkcji PCB?

Firmy i konsumenci polegają na urządzeniach elektronicznych w prawie każdym aspekcie ich codziennego życia.Samochody są pełne Płytka drukowana (PCB) do wszystkiego, od oświetlenia i rozrywki po czujniki kontrolujące zachowanie krytycznych funkcji mechanicznych. Komputery, tablety, smartfony, a nawet wiele zabawek, które lubią dzieci, wykorzystuje komponenty elektroniczne i PCB do swoich złożonych funkcji.

Dzisiejsi projektanci PCB stają przed wyzwaniem stworzenia niezawodnych płytek, które wykonują coraz bardziej złożone funkcje, jednocześnie kontrolując koszty i zmniejszając rozmiar. Jest to szczególnie ważne w przypadku smartfonów, dronów i innych aplikacji, w których waga jest ważnym czynnikiem wpływającym na charakterystykę PCB.

Złoto jest ważnym elementem w projektowaniu PCB i miej oko na „palce” na większości wyświetlaczy PCB, w tym na metalowe styki wykonane ze złota. Te palce są zwykle wielowarstwowe i mogą zawierać materiał pokryty ostatnią warstwą złota, taki jak cyna, ołów, kobalt lub nikiel. Te złote styki mają kluczowe znaczenie dla funkcjonowania powstałej płytki drukowanej, ustanawiając połączenie z produktem zawierającym płytkę.

Dlaczego złoto?

Atrybutowy złoty kolor sprawia, że ​​jest to doskonały wybór do produkcji PCB. Pozłacane złącza krawędziowe zapewniają jednolite wykończenie powierzchni w zastosowaniach, które są narażone na duże zużycie, takich jak punkty krawędzi wkładania płyt. Utwardzona powierzchnia złota ma stabilną powierzchnię, która jest odporna na zużycie spowodowane powtarzającą się czynnością.

Ze swej natury złoto dobrze nadaje się do zastosowań elektronicznych:

Łatwo go formować i obsługiwać na złączach, przewodach i stykach przekaźników

Złoto bardzo skutecznie przewodzi prąd (oczywisty wymóg w przypadku aplikacji PCB)

Może przewodzić niewielką ilość prądu, co ma kluczowe znaczenie dla dzisiejszej elektroniki.

Inne metale mogą być stopowe ze złotem, takie jak nikiel lub kobalt

Nie odbarwia się i nie koroduje, dzięki czemu jest niezawodnym medium łączącym

Topienie i recykling złota to stosunkowo prosty proces

Tylko srebro i miedź zapewniają wyższą przewodność elektryczną, ale każde z nich jest podatne na korozję, co powoduje powstanie oporu prądu

Nawet cienkie złote aplikacje zapewniają niezawodne i stabilne styki o niskiej rezystancji

Złote połączenie może wytrzymać wysoką temperaturę

Zmienność grubości NIS może być wykorzystana w celu spełnienia wymagań określonych zastosowań

Prawie każde urządzenie elektroniczne zawiera pewien poziom złota, w tym telewizory, smartfony, komputery, urządzenia GPS, a nawet technologię do noszenia. Komputery są naturalnym zastosowaniem płytek PCB zawierających złoto i inne elementy ze złota, ze względu na potrzebę niezawodnej, szybkiej transmisji sygnałów cyfrowych, które są lepiej dopasowane do złota niż jakikolwiek inny metal.

Gold nie ma sobie równych w zastosowaniach wymagających niskiego napięcia i niskiej rezystancji, co czyni go idealnym wyborem do styków PCB i innych zastosowań elektronicznych. Wykorzystanie złota w sprzęcie elektronicznym znacznie przewyższa obecnie zużycie metali szlachetnych w biżuterii.

Kolejnym wkładem złota w technologię jest przemysł lotniczy. Ze względu na długą żywotność i niezawodność złotych połączeń i płytek PCB zintegrowanych ze statkami kosmicznymi i satelitami, złoto było naturalnym wyborem dla krytycznych komponentów.

Inne sprawy wymagające uwagi w PCB

Oczywiście stosowanie złota w PCB ma swoje wady:

Cena – Złoto jest metalem szlachetnym o ograniczonych zasobach, co czyni go drogim materiałem używanym w milionach urządzeń elektronicznych.

Utrata zasobów – jednym z przykładów jest wykorzystanie złota w nowoczesnych urządzeniach, takich jak smartfony. Większość smartfonów nie jest poddawana recyklingowi, a niedbale wyrzucone mogą trwale stracić niewielką ilość złota. Chociaż ilość ta jest niewielka, ilość zużytego sprzętu jest duża i może wyprodukować znaczną ilość złota, które nie zostało poddane recyklingowi.

Samopowłoka może być podatna na zużycie i rozmazywanie w warunkach wielokrotnego lub wysokiego ciśnienia montażu/poślizgu. To sprawia, że ​​najbardziej efektywne jest stosowanie twardszych materiałów do zastosowań na kompatybilnych podłożach. Inną kwestią dotyczącą stosowania PCB jest połączenie złota z innym metalem, takim jak nikiel lub kobalt, w celu utworzenia stopu zwanego „twardym złotem”.

Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) informuje, że e-odpady rosną szybciej niż prawie każdy inny towar. Obejmuje to nie tylko utratę złota, ale także innych metali szlachetnych i potencjalnie toksycznych substancji.

Producenci PCB muszą starannie rozważyć użycie złota w produkcji PCB: nałożenie zbyt cienkiej warstwy metalu może zniszczyć lub zdestabilizować płytkę. Stosowanie dodatkowej grubości staje się nieekonomiczne i kosztowne w produkcji.

Obecnie producenci PCB mają bardzo ograniczone opcje lub alternatywy, aby sprostać możliwościom i nieodłącznym właściwościom złota lub stopów złota. Pomimo swojej wysokiej wartości, ten szlachetny metal jest niewątpliwie materiałem z wyboru do budowy PCB.