PCB中的黃金是什麼?

PCB製造中使用的黃金是什麼?

企業和消費者幾乎在日常生活的方方面面都依賴電子設備。車上滿是 印刷電路板 (PCB) 適用於從照明和娛樂到控制關鍵機械功能行為的傳感器。 計算機、平板電腦、智能手機甚至許多兒童喜歡的玩具都使用電子元件和 PCB 來實現其複雜的功能。

印刷電路板

當今的 PCB 設計人員面臨著創建可靠的電路板的挑戰,這些電路板能夠執行越來越複雜的功能,同時控製成本並減小尺寸。 這在智能手機、無人機和其他應用中尤為重要,其中重量是 PCB 特性的重要考慮因素。

金是 PCB 設計中的一個重要元素,請注意大多數 PCB 顯示器上的“手指”,包括由金製成的金屬觸點。 這些指狀物通常是多層金屬,可能包括塗有最後一層金的材料,例如錫、鉛、鈷或鎳。 這些金觸點對於最終 PCB 的功能至關重要,可與包含電路板的產品建立連接。

為什麼是黃金?

金色的屬性使其成為 PCB 製造的絕佳選擇。 鍍金邊緣連接器為承受高磨損的應用提供一致的表面光潔度,例如板插入邊緣點。 硬化的金表面具有穩定的表面,可以抵抗這種重複活動造成的磨損。

就其本質而言,黃金非常適合電子應用:

易於在連接器、電線和繼電器觸點上形成和操作

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

它可以承載少量電流,這對當今的電子產品至關重要。

其他金屬可以與金合金化,例如鎳或鈷

不變色、不腐蝕,是可靠的連接介質

熔化和回收黃金是一個相對簡單的過程

只有銀和銅具有更高的導電性,但都容易腐蝕,產生電流阻力

即使是薄金應用也能提供可靠穩定的低電阻觸點

金連接可耐高溫

厚度變化 NIS 可用於滿足特定應用的要求

幾乎每個電子設備都含有一定程度的黃金,包括電視、智能手機、電腦、GPS 設備,甚至可穿戴技術。 計算機是含有金和其他金元素的 PCBS 的自然應用,因為需要可靠、高速傳輸數字信號,而這種數字信號比任何其他金屬都更適合金。

金對於包括低電壓和低電阻要求在內的應用來說是無與倫比的,使其成為 PCB 觸點和其他電子應用的理想選擇。 現在電子設備中黃金的使用量遠遠超過了珠寶中貴金屬的消耗量。

黃金對技術的另一個貢獻是航空航天業。 由於黃金連接和集成到航天器和衛星中的 PCBS 的高預期壽命和可靠性,黃金是關鍵部件的自然選擇。

PCB中的其他注意事項

當然,在PCBS中使用黃金也有缺點:

價格 – 黃金是一種資源有限的貴金屬,使其成為用於數百萬電子設備的昂貴材料。

資源損失——一個例子是在智能手機等現代設備中使用黃金。 大多數智能手機都不會被回收,不小心丟棄會永久損失少量黃金。 數量雖少,但廢舊設備量大,可產生相當數量的未回收黃金。

在重複或高壓安裝/滑動條件下,自塗層可能容易磨損和塗抹。 這使得在兼容基材上使用較硬的材料最有效。 PCB 使用的另一個考慮因素是將金與另一種金屬(如鎳或鈷)結合,形成一種稱為“硬金”的合金。

美國環境保護署 (EPA) 報告稱,電子垃圾的增長速度幾乎超過任何其他垃圾商品。 這不僅包括黃金的損失,還包括其他貴金屬和可能有毒物質的損失。

PCB 製造商必須仔細權衡黃金在 PCB 製造中的使用:應用太薄的金屬層會降低或破壞電路板的穩定性。 使用額外的厚度變得浪費並且製造成本高。

目前,PCB 製造商的選擇或替代品非常有限,無法滿足金或金合金的能力和固有特性。 儘管價值高,這種貴金屬無疑是 PCB 結構的首選材料。