Emas, perak dan tembaga di papan PCB sains populer

Print Circuit Board (PCB) merupakan komponen elektronik dasar yang banyak digunakan pada berbagai produk elektronik dan terkait. PCB kadang-kadang disebut PWB (Printed Wire Board). Dulunya lebih banyak di Hong Kong dan Jepang, tetapi sekarang lebih sedikit (sebenarnya PCB dan PWB berbeda). Di negara dan wilayah Barat, umumnya disebut PCB. Di Timur, ia memiliki nama yang berbeda karena negara dan wilayah yang berbeda. Misalnya, di daratan Tiongkok umumnya disebut papan sirkuit tercetak (sebelumnya disebut papan sirkuit tercetak), dan di Taiwan umumnya disebut PCB. Papan sirkuit disebut substrat elektronik (sirkuit) di Jepang dan substrat di Korea Selatan.

 

PCB merupakan penopang komponen elektronika dan pembawa sambungan listrik komponen elektronika, terutama penunjang dan interkoneksi. Murni dari luar, lapisan luar papan sirkuit umumnya memiliki tiga warna: emas, perak, dan merah muda. Diklasifikasikan berdasarkan harga: emas adalah yang termahal, perak kedua, dan merah muda adalah yang termurah. Namun, kabel di dalam papan sirkuit sebagian besar terbuat dari tembaga murni, yaitu tembaga telanjang.

Konon masih banyak logam mulia di PCB. Dilaporkan rata-rata setiap ponsel pintar mengandung 0,05 gram emas, 0,26 gram perak, dan 12,6 gram tembaga. Kandungan emas sebuah laptop 10 kali lipat dari ponsel!

 

Sebagai penopang komponen elektronik, PCB memerlukan penyolderan komponen pada permukaannya, dan sebagian lapisan tembaga perlu diekspos untuk penyolderan. Lapisan tembaga yang terbuka ini disebut bantalan. Bantalan umumnya berbentuk persegi panjang atau bulat dengan luas yang kecil. Oleh karena itu, setelah masker solder dicat, satu-satunya tembaga pada bantalan terkena udara.

 

Tembaga yang digunakan dalam PCB mudah teroksidasi. Jika tembaga pada bantalan teroksidasi, tidak hanya akan sulit untuk menyolder, tetapi juga resistivitasnya akan meningkat pesat, yang akan sangat mempengaruhi kinerja produk akhir. Oleh karena itu, bantalan dilapisi dengan emas logam inert, atau permukaannya dilapisi dengan lapisan perak melalui proses kimia, atau lapisan kimia khusus digunakan untuk menutupi lapisan tembaga untuk mencegah bantalan bersentuhan dengan udara. Mencegah oksidasi dan melindungi pad, sehingga dapat menjamin hasil pada proses penyolderan selanjutnya.

 

1. Laminasi berlapis tembaga PCB
Laminasi berlapis tembaga adalah bahan berbentuk pelat yang dibuat dengan cara menghamili kain serat kaca atau bahan penguat lainnya dengan resin pada satu atau kedua sisinya dengan foil tembaga dan pengepresan panas.
Ambil contoh laminasi berlapis tembaga berbahan dasar kain serat kaca. Bahan baku utamanya adalah foil tembaga, kain serat kaca, dan resin epoksi, yang masing-masing menyumbang sekitar 32%, 29%, dan 26% dari biaya produk.

Pabrik papan sirkuit

Laminasi berlapis tembaga adalah bahan dasar papan sirkuit tercetak, dan papan sirkuit tercetak adalah komponen utama yang sangat diperlukan bagi sebagian besar produk elektronik untuk mencapai interkoneksi sirkuit. Dengan peningkatan teknologi yang berkelanjutan, beberapa laminasi berlapis tembaga elektronik khusus telah digunakan dalam beberapa tahun terakhir. Langsung memproduksi komponen elektronik cetak. Konduktor yang digunakan pada papan sirkuit cetak umumnya terbuat dari tembaga halus seperti foil tipis, yaitu foil tembaga dalam arti sempit.

2. Papan Sirkuit Emas Perendaman PCB

Jika emas dan tembaga bersentuhan langsung maka akan terjadi reaksi fisik migrasi dan difusi elektron (hubungan beda potensial), sehingga lapisan “nikel” harus disepuh sebagai lapisan penghalang, kemudian emas disepuh pada di atas nikel, jadi kita biasa menyebutnya Emas berlapis listrik, nama sebenarnya seharusnya disebut “emas nikel berlapis listrik”.
Perbedaan emas keras dan emas lunak terletak pada komposisi lapisan emas terakhir yang disepuh. Saat pelapisan emas, Anda dapat memilih untuk menyepuh dgn listrik emas murni atau paduan. Karena kekerasan emas murni relatif lunak, maka disebut juga “emas lunak”. Karena “emas” dapat membentuk paduan yang baik dengan “aluminium”, COB terutama memerlukan ketebalan lapisan emas murni ini saat membuat kabel aluminium. Selain itu, jika Anda memilih paduan emas-nikel yang dilapisi listrik atau paduan emas-kobalt, karena paduan tersebut akan lebih keras dari emas murni, maka disebut juga “emas keras”.

Pabrik papan sirkuit

Lapisan berlapis emas banyak digunakan pada bantalan komponen, jari emas, dan pecahan peluru konektor pada papan sirkuit. Motherboard dari papan sirkuit ponsel yang paling banyak digunakan sebagian besar adalah papan berlapis emas, papan emas terbenam, motherboard komputer, audio dan papan sirkuit digital kecil umumnya bukan papan berlapis emas.

Emas adalah emas asli. Sekalipun hanya lapisan yang sangat tipis yang dilapisi, hal tersebut sudah menghabiskan hampir 10% biaya papan sirkuit. Kegunaan emas sebagai lapisan plating salah satunya untuk memudahkan pengelasan dan yang lainnya untuk mencegah korosi. Bahkan jari emas memory stick yang telah digunakan selama beberapa tahun masih berkedip seperti sebelumnya. Jika Anda menggunakan tembaga, aluminium, atau besi, maka akan cepat berkarat menjadi tumpukan sisa. Selain itu, harga pelat berlapis emas relatif tinggi, dan kekuatan pengelasannya buruk. Karena menggunakan proses pelapisan nikel tanpa listrik, kemungkinan besar akan terjadi masalah piringan hitam. Lapisan nikel akan teroksidasi seiring waktu, dan keandalan jangka panjang juga menjadi masalah.

3. Papan Sirkuit Perak Perendaman PCB
Immersion Silver lebih murah dibandingkan Immersion Gold. Jika PCB memiliki persyaratan fungsional koneksi dan perlu mengurangi biaya, Immersion Silver adalah pilihan yang baik; ditambah dengan kerataan dan kontak Immersion Silver yang baik, maka proses Immersion Silver harus dipilih.

 

Immersion Silver memiliki banyak aplikasi dalam produk komunikasi, mobil, dan periferal komputer, dan juga memiliki aplikasi dalam desain sinyal berkecepatan tinggi. Karena Immersion Silver memiliki sifat kelistrikan yang baik yang tidak dapat ditandingi oleh perawatan permukaan lainnya, maka Immersion Silver juga dapat digunakan dalam sinyal frekuensi tinggi. EMS merekomendasikan penggunaan proses perak imersi karena mudah dirakit dan memiliki kemampuan pemeriksaan yang lebih baik. Namun, karena cacat seperti noda dan rongga sambungan solder, pertumbuhan perak imersi menjadi lambat (tetapi tidak menurun).

memperluas
Papan sirkuit tercetak digunakan sebagai pembawa sambungan komponen elektronik terintegrasi, dan kualitas papan sirkuit akan secara langsung mempengaruhi kinerja peralatan elektronik cerdas. Diantaranya, kualitas pelapisan papan sirkuit cetak sangat penting. Elektroplating dapat meningkatkan perlindungan, kemampuan solder, konduktivitas dan ketahanan aus papan sirkuit. Dalam proses pembuatan papan sirkuit cetak, pelapisan listrik merupakan langkah penting. Kualitas pelapisan listrik berkaitan dengan keberhasilan atau kegagalan seluruh proses dan kinerja papan sirkuit.

Proses pelapisan listrik utama PCB adalah pelapisan tembaga, pelapisan timah, pelapisan nikel, pelapisan emas dan sebagainya. Pelapisan listrik tembaga adalah pelapisan dasar untuk interkoneksi listrik papan sirkuit; pelapisan listrik timah merupakan kondisi yang diperlukan untuk produksi sirkuit presisi tinggi sebagai lapisan anti korosi dalam pemrosesan pola; pelapisan listrik nikel adalah melapisi lapisan penghalang nikel pada papan sirkuit dengan listrik untuk mencegah dialisis timbal balik tembaga dan emas; pelapisan emas mencegah pasivasi permukaan nikel untuk memenuhi kinerja penyolderan dan ketahanan korosi pada papan sirkuit.