Il circuito stampato (PCB) è un componente elettronico di base ampiamente utilizzato in vari prodotti elettronici e correlati. Il PCB è talvolta chiamato PWB (Printed Wire Board). Prima ce n'era di più a Hong Kong e in Giappone, ma ora è meno (in effetti, PCB e PWB sono diversi). Nei paesi e nelle regioni occidentali è generalmente chiamato PCB. In Oriente ha nomi diversi a seconda dei diversi paesi e regioni. Ad esempio, nella Cina continentale viene generalmente chiamato circuito stampato (precedentemente chiamato circuito stampato) ed è generalmente chiamato PCB a Taiwan. I circuiti stampati sono chiamati substrati elettronici (circuiti) in Giappone e substrati in Corea del Sud.

PCB è il supporto di componenti elettronici e il vettore della connessione elettrica di componenti elettronici, principalmente di supporto e interconnessione. Puramente dall'esterno, lo strato esterno del circuito ha principalmente tre colori: oro, argento e rosso chiaro. Classificato in base al prezzo: l'oro è il più costoso, l'argento è il secondo e il rosso chiaro è il più economico. Tuttavia, il cablaggio all'interno del circuito è principalmente in rame puro, ovvero rame nudo.

Si dice che ci siano ancora molti metalli preziosi sul PCB. È stato riferito che, in media, ogni smartphone contiene 0,05 g di oro, 0,26 g di argento e 12,6 g di rame. Il contenuto d'oro di un laptop è 10 volte quello di un telefono cellulare!

Come supporto per i componenti elettronici, i PCB richiedono componenti saldati sulla superficie e una parte dello strato di rame deve essere esposta per la saldatura. Questi strati di rame esposti sono chiamati pad. I cuscinetti sono generalmente rettangolari o rotondi con una piccola area. Pertanto, dopo che la maschera di saldatura è stata verniciata, l'unico rame presente sui cuscinetti viene esposto all'aria.

Il rame utilizzato nel PCB si ossida facilmente. Se il rame sul pad è ossidato, non solo sarà difficile da saldare, ma anche la resistività aumenterà notevolmente, il che influenzerà seriamente le prestazioni del prodotto finale. Pertanto, il tampone è placcato con oro metallico inerte, oppure la superficie è ricoperta con uno strato di argento attraverso un processo chimico, oppure viene utilizzata una speciale pellicola chimica per coprire lo strato di rame per evitare che il tampone entri in contatto con l'aria. Previene l'ossidazione e protegge la pastiglia, affinché possa garantire la resa nel successivo processo di saldatura.

1. Laminato rivestito in rame PCB
Il laminato rivestito in rame è un materiale a forma di piastra realizzato impregnando un tessuto in fibra di vetro o altri materiali rinforzanti con resina su un lato o entrambi i lati con un foglio di rame e pressatura a caldo.
Prendiamo come esempio il laminato rivestito in rame a base di tessuto in fibra di vetro. Le sue principali materie prime sono il foglio di rame, il tessuto in fibra di vetro e la resina epossidica, che rappresentano rispettivamente circa il 32%, 29% e 26% del costo del prodotto.

Fabbrica di circuiti stampati

Il laminato rivestito in rame è il materiale di base dei circuiti stampati e i circuiti stampati sono i componenti principali indispensabili per la maggior parte dei prodotti elettronici per ottenere l'interconnessione dei circuiti. Con il continuo miglioramento della tecnologia, negli ultimi anni è stato possibile utilizzare alcuni speciali laminati elettronici rivestiti in rame. Produrre direttamente componenti elettronici stampati. I conduttori utilizzati nei circuiti stampati sono generalmente realizzati in rame raffinato simile a una lamina sottile, ovvero lamina di rame in senso stretto.

2. Circuito stampato in oro ad immersione PCB

Se l'oro e il rame sono in contatto diretto, si verificherà una reazione fisica di migrazione e diffusione degli elettroni (la relazione tra la differenza di potenziale), quindi uno strato di "nichel" deve essere galvanizzato come strato barriera, quindi l'oro viene galvanizzato su parte superiore del nichel, quindi generalmente lo chiamiamo oro elettrolitico, il suo vero nome dovrebbe essere chiamato "oro nichel elettrolitico".
La differenza tra oro duro e oro tenero è la composizione dell'ultimo strato d'oro su cui viene placcato. Quando si placca l'oro, è possibile scegliere di placcare oro puro o lega. Poiché la durezza dell'oro puro è relativamente morbida, viene anche chiamato “oro tenero”. Poiché l'“oro” può formare una buona lega con l'“alluminio”, il COB richiederà in particolare lo spessore di questo strato di oro puro quando si producono fili di alluminio. Inoltre, se si sceglie la lega galvanica oro-nichel o oro-cobalto, poiché la lega sarà più dura dell'oro puro, viene anche chiamata “oro duro”.

Fabbrica di circuiti stampati

Lo strato placcato in oro è ampiamente utilizzato nei cuscinetti dei componenti, nelle dita dorate e nelle schegge dei connettori del circuito stampato. Le schede madri dei circuiti stampati per telefoni cellulari più utilizzati sono per lo più schede placcate in oro, schede dorate immerse, schede madri per computer, schede audio e piccoli circuiti digitali generalmente non sono schede placcate in oro.

L'oro è vero oro. Anche se viene placcato solo uno strato molto sottile, esso rappresenta già quasi il 10% del costo del circuito. L'uso dell'oro come strato di placcatura è uno per facilitare la saldatura e l'altro per prevenire la corrosione. Anche il dito d'oro della memory stick utilizzata da diversi anni lampeggia ancora come prima. Se usi rame, alluminio o ferro, si arrugginirà rapidamente trasformandosi in un mucchio di scarti. Inoltre, il costo della placca placcata in oro è relativamente elevato e la resistenza della saldatura è scarsa. Poiché viene utilizzato il processo di nichelatura chimica, è probabile che si verifichi il problema dei dischi neri. Lo strato di nichel si ossiderà nel tempo e anche l'affidabilità a lungo termine rappresenta un problema.

3. Circuito stampato in argento ad immersione PCB
Immersion Silver è più economico di Immersion Gold. Se il PCB ha requisiti funzionali di connessione e necessita di ridurre i costi, Immersion Silver è una buona scelta; abbinato alla buona planarità e contatto di Immersion Silver, è necessario scegliere il processo Immersion Silver.

Immersion Silver ha molte applicazioni in prodotti di comunicazione, automobili e periferiche per computer, nonché applicazioni nella progettazione di segnali ad alta velocità. Poiché l'argento ad immersione ha buone proprietà elettriche che altri trattamenti superficiali non possono eguagliare, può essere utilizzato anche nei segnali ad alta frequenza. EMS consiglia di utilizzare il processo dell'argento per immersione perché è facile da assemblare e offre una migliore verificabilità. Tuttavia, a causa di difetti quali l'ossidazione e i vuoti nei giunti di saldatura, la crescita dell'argento per immersione è stata lenta (ma non diminuita).

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Il circuito stampato viene utilizzato come supporto di connessione dei componenti elettronici integrati e la qualità del circuito influirà direttamente sulle prestazioni delle apparecchiature elettroniche intelligenti. Tra questi, la qualità della placcatura dei circuiti stampati è particolarmente importante. La galvanica può migliorare la protezione, la saldabilità, la conduttività e la resistenza all'usura del circuito. Nel processo di produzione dei circuiti stampati, la galvanica è un passo importante. La qualità della galvanica è legata al successo o al fallimento dell'intero processo e alle prestazioni del circuito.

I principali processi di galvanica dei pcb sono la ramatura, la stagnatura, la nichelatura, la doratura e così via. La galvanica del rame è la placcatura base per l'interconnessione elettrica dei circuiti stampati; la galvanoplastica dello stagno è una condizione necessaria per la produzione di circuiti ad alta precisione come strato anticorrosivo nella lavorazione dei modelli; la galvanica al nichel consiste nel placcare uno strato barriera al nichel sul circuito per prevenire la dialisi reciproca di rame e oro; la placcatura in oro impedisce la passivazione della superficie del nichel per soddisfare le prestazioni di saldatura e resistenza alla corrosione del circuito.