Gold, Silber und Kupfer in der populärwissenschaftlichen Leiterplatte

Leiterplatten (PCB) sind grundlegende elektronische Komponenten, die häufig in verschiedenen elektronischen und verwandten Produkten verwendet werden. PCB wird manchmal PWB (Printed Wire Board) genannt. Früher war es in Hongkong und Japan mehr, aber jetzt ist es weniger (tatsächlich sind PCB und PWB unterschiedlich). In westlichen Ländern und Regionen wird es allgemein als PCB bezeichnet. Im Osten hat es aufgrund unterschiedlicher Länder und Regionen unterschiedliche Namen. Beispielsweise wird es auf dem chinesischen Festland im Allgemeinen als Leiterplatte bezeichnet (früher als Leiterplatte bezeichnet), und in Taiwan wird es im Allgemeinen als PCB bezeichnet. Leiterplatten werden in Japan als elektronische (Schaltkreis-)Substrate und in Südkorea als Substrate bezeichnet.

 

PCB ist der Träger elektronischer Komponenten und der Träger der elektrischen Verbindung elektronischer Komponenten, hauptsächlich der Unterstützung und Verbindung. Rein äußerlich weist die äußere Schicht der Leiterplatte hauptsächlich drei Farben auf: Gold, Silber und Hellrot. Nach Preis sortiert: Gold ist am teuersten, Silber an zweiter Stelle und Hellrot am billigsten. Allerdings besteht die Verkabelung innerhalb der Leiterplatte hauptsächlich aus reinem Kupfer, also blankem Kupfer.

Es wird gesagt, dass sich auf der Leiterplatte noch viele Edelmetalle befinden. Berichten zufolge enthält jedes Smartphone durchschnittlich 0,05 g Gold, 0,26 g Silber und 12,6 g Kupfer. Der Goldgehalt eines Laptops ist zehnmal so hoch wie der eines Mobiltelefons!

 

Als Träger für elektronische Komponenten erfordern Leiterplatten Lötkomponenten auf der Oberfläche und ein Teil der Kupferschicht muss zum Löten freigelegt werden. Diese freiliegenden Kupferschichten werden Pads genannt. Die Pads sind im Allgemeinen rechteckig oder rund und haben eine kleine Fläche. Daher ist nach dem Lackieren der Lötmaske nur das Kupfer auf den Pads der Luft ausgesetzt.

 

Das in der Leiterplatte verwendete Kupfer oxidiert leicht. Wenn das Kupfer auf dem Pad oxidiert ist, wird es nicht nur schwierig zu löten, sondern auch der spezifische Widerstand nimmt stark zu, was die Leistung des Endprodukts erheblich beeinträchtigt. Dazu wird das Pad mit inertem Metallgold plattiert, oder die Oberfläche wird durch einen chemischen Prozess mit einer Silberschicht bedeckt, oder es wird ein spezieller chemischer Film verwendet, um die Kupferschicht abzudecken, um zu verhindern, dass das Pad mit der Luft in Kontakt kommt. Verhindern Sie Oxidation und schützen Sie das Pad, damit es die Ausbeute im nachfolgenden Lötprozess gewährleisten kann.

 

1. Kupferkaschiertes PCB-Laminat
Kupferkaschiertes Laminat ist ein plattenförmiges Material, das durch einseitiges oder beidseitiges Imprägnieren von Glasfasergewebe oder anderen Verstärkungsmaterialien mit Harz mit Kupferfolie und Heißpressen hergestellt wird.
Nehmen wir als Beispiel kupferkaschiertes Laminat auf Glasfasergewebebasis. Seine Hauptrohstoffe sind Kupferfolie, Glasfasergewebe und Epoxidharz, die etwa 32 %, 29 % bzw. 26 % der Produktkosten ausmachen.

Leiterplattenfabrik

Kupferkaschiertes Laminat ist das Grundmaterial von Leiterplatten, und Leiterplatten sind die unverzichtbaren Hauptkomponenten für die meisten elektronischen Produkte, um eine Schaltungsverbindung zu erreichen. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Technologie können in den letzten Jahren einige spezielle elektronische kupferkaschierte Laminate verwendet werden. Fertigen Sie direkt gedruckte elektronische Komponenten. Die in Leiterplatten verwendeten Leiter bestehen im Allgemeinen aus dünnem, folienartigem raffiniertem Kupfer, also Kupferfolie im engeren Sinne.

2. PCB-Immersions-Gold-Leiterplatte

Wenn Gold und Kupfer in direktem Kontakt stehen, kommt es zu einer physikalischen Reaktion der Elektronenwanderung und -diffusion (dem Verhältnis zwischen der Potentialdifferenz). Daher muss eine Schicht aus „Nickel“ als Barriereschicht galvanisiert werden, und dann wird Gold darauf galvanisiert Oberseite des Nickels, daher nennen wir es im Allgemeinen galvanisiertes Gold, sein eigentlicher Name sollte „galvanisiertes Nickelgold“ heißen.
Der Unterschied zwischen Hartgold und Weichgold liegt in der Zusammensetzung der letzten Goldschicht, die aufgetragen wird. Beim Vergolden können Sie wählen, ob Sie reines Gold oder eine Legierung galvanisieren möchten. Da die Härte von reinem Gold relativ weich ist, wird es auch „weiches Gold“ genannt. Da „Gold“ mit „Aluminium“ eine gute Legierung bilden kann, benötigt COB bei der Herstellung von Aluminiumdrähten insbesondere die Dicke dieser Schicht aus reinem Gold. Wenn Sie sich außerdem für eine galvanische Gold-Nickel-Legierung oder eine Gold-Kobalt-Legierung entscheiden, wird sie auch „Hartgold“ genannt, da die Legierung härter als reines Gold ist.

Leiterplattenfabrik

Die vergoldete Schicht wird häufig in den Bauteilpads, Goldfingern und Steckersplittern der Leiterplatte verwendet. Die Hauptplatinen der am häufigsten verwendeten Mobiltelefonplatinen sind meist vergoldete Platinen, eingetauchte Goldplatinen, Computer-Motherboards, Audio- und kleine digitale Platinen sind im Allgemeinen keine vergoldeten Platinen.

Gold ist echtes Gold. Selbst wenn nur eine sehr dünne Schicht aufgebracht wird, macht sie bereits fast 10 % der Kosten der Leiterplatte aus. Die Verwendung von Gold als Überzugsschicht dient einerseits der Erleichterung des Schweißens und andererseits der Verhinderung von Korrosion. Auch der Goldfinger des schon mehrere Jahre genutzten Speichersticks flackert noch wie zuvor. Wenn Sie Kupfer, Aluminium oder Eisen verwenden, rostet es schnell zu einem Haufen Schrott. Darüber hinaus sind die Kosten für die vergoldete Platte relativ hoch und die Schweißfestigkeit ist schlecht. Da das stromlose Vernickelungsverfahren verwendet wird, ist es wahrscheinlich, dass das Problem schwarzer Scheiben auftritt. Die Nickelschicht oxidiert mit der Zeit und auch die langfristige Zuverlässigkeit stellt ein Problem dar.

3. PCB-Immersionssilber-Leiterplatte
Immersionssilber ist günstiger als Immersionsgold. Wenn die Leiterplatte funktionale Anforderungen an die Verbindung hat und die Kosten gesenkt werden müssen, ist Immersion Silver eine gute Wahl; In Verbindung mit der guten Ebenheit und dem guten Kontakt von Immersion Silver sollte das Immersion Silver-Verfahren gewählt werden.

 

Immersionssilber findet zahlreiche Anwendungen in Kommunikationsprodukten, Automobilen und Computerperipheriegeräten sowie im Hochgeschwindigkeitssignaldesign. Da Immersionssilber über gute elektrische Eigenschaften verfügt, die andere Oberflächenbehandlungen nicht erreichen können, kann es auch in Hochfrequenzsignalen eingesetzt werden. EMS empfiehlt die Verwendung des Immersionssilberverfahrens, da es einfacher zu montieren ist und eine bessere Kontrollierbarkeit bietet. Aufgrund von Mängeln wie Anlaufen und Hohlräumen in der Lötstelle war das Wachstum von Immersionssilber jedoch langsam (aber nicht zurückgegangen).

expandieren
Die Leiterplatte wird als Verbindungsträger integrierter elektronischer Komponenten verwendet, und die Qualität der Leiterplatte wirkt sich direkt auf die Leistung intelligenter elektronischer Geräte aus. Dabei ist die Qualität der Beschichtung von Leiterplatten besonders wichtig. Durch Galvanisieren können der Schutz, die Lötbarkeit, die Leitfähigkeit und die Verschleißfestigkeit der Leiterplatte verbessert werden. Im Herstellungsprozess von Leiterplatten ist die Galvanisierung ein wichtiger Schritt. Die Qualität der Galvanisierung hängt vom Erfolg oder Misserfolg des gesamten Prozesses und der Leistung der Leiterplatte ab.

Die wichtigsten Galvanisierungsprozesse von Leiterplatten sind Verkupferung, Verzinnung, Vernickelung, Vergoldung usw. Die Kupfergalvanisierung ist die Grundbeschichtung für die elektrische Verbindung von Leiterplatten. Die Zinngalvanisierung ist eine notwendige Voraussetzung für die Herstellung hochpräziser Schaltkreise als Korrosionsschutzschicht bei der Musterverarbeitung. Beim Nickel-Galvanisieren wird eine Nickel-Barriereschicht auf der Leiterplatte galvanisiert, um die gegenseitige Dialyse von Kupfer und Gold zu verhindern. Galvanisieren mit Gold verhindert die Passivierung der Nickeloberfläche, um die Lötleistung und Korrosionsbeständigkeit der Leiterplatte zu gewährleisten.