Золото, срібло та мідь у науково-популярній друкованій платі

Друкована плата (PCB) — це основний електронний компонент, який широко використовується в різноманітних електронних і супутніх продуктах. PCB іноді називають PWB (Printed Wire Board). Раніше в Гонконзі та Японії було більше, але зараз менше (насправді PCB і PWB відрізняються). У західних країнах і регіонах це зазвичай називають PCB. На Сході він має різні назви через різні країни та регіони. Наприклад, у материковому Китаї її зазвичай називають друкованою платою (раніше вона називалася друкованою платою), а на Тайвані – друкованою платою. Плати називають електронними (схемними) підкладками в Японії та підкладками в Південній Кореї.

 

PCB є підтримкою електронних компонентів і носієм електричного з'єднання електронних компонентів, головним чином підтримки та з'єднання. Чисто ззовні зовнішній шар друкованої плати в основному має три кольори: золотистий, сріблястий і світло-червоний. Класифікація за ціною: золото – найдорожче, срібло – друге, світло-червоне – найдешевше. Однак електропроводка всередині друкованої плати в основному складається з чистої міді, яка є чистою міддю.

Кажуть, що на друкованій платі ще багато дорогоцінних металів. Повідомляється, що в середньому кожен смартфон містить 0,05 г золота, 0,26 г срібла та 12,6 г міді. Вміст золота в ноутбуці в 10 разів перевищує вміст золота в мобільному телефоні!

 

Як опора для електронних компонентів, друковані плати вимагають спаювання компонентів на поверхні, а частина мідного шару повинна бути відкритою для спаювання. Ці оголені мідні шари називаються прокладками. Подушечки, як правило, прямокутні або круглі з невеликою площею. Таким чином, після того, як паяльна маска пофарбована, єдина мідь на колодках піддається впливу повітря.

 

Мідь, яка використовується в друкованій платі, легко окислюється. Якщо мідь на майданчику окислиться, її буде не тільки важко паяти, але також значно збільшиться питомий опір, що серйозно вплине на продуктивність кінцевого продукту. Тому накладку покривають золотом із інертного металу, або поверхню покривають шаром срібла за допомогою хімічного процесу, або для покриття мідного шару використовують спеціальну хімічну плівку, щоб запобігти контакту накладки з повітрям. Запобігайте окисленню та захистіть контактну площадку, щоб вона могла забезпечити продуктивність у подальшому процесі пайки.

 

1. Ламінат з мідним покриттям PCB
Обміднений ламінат — це пластинчастий матеріал, виготовлений шляхом просочення склотканини або інших армуючих матеріалів смолою з одного або обох боків мідної фольги та гарячого пресування.
Візьміть як приклад ламінат, покритий міддю на основі скловолокна. Його основною сировиною є мідна фольга, склотканина та епоксидна смола, на які припадає близько 32%, 29% та 26% вартості продукції відповідно.

Завод друкованих плат

Ламінат, покритий міддю, є основним матеріалом для друкованих плат, а друковані плати є незамінними основними компонентами більшості електронних продуктів для досягнення взаємозв’язку схем. З постійним удосконаленням технології останніми роками можна використовувати деякі спеціальні електронні мідні ламінати. Безпосереднє виробництво друкованих електронних компонентів. Провідники, які використовуються в друкованих платах, зазвичай виготовляються з тонкої рафінованої міді, подібної до фольги, тобто мідної фольги у вузькому сенсі.

2. PCB Immersion Gold Circuit Board

Якщо золото і мідь перебувають у прямому контакті, відбудеться фізична реакція міграції та дифузії електронів (співвідношення між різницею потенціалів), тому шар «нікелю» повинен бути гальванічно покритий як бар’єрний шар, а потім на нього наноситься гальванічне покриття золотом. верхній частині нікелю, тому ми зазвичай називаємо його гальванічним золотом, його справжню назву слід називати «гальванічним нікелевим золотом».
Різниця між твердим і м’яким золотом полягає в складі останнього шару золота, на який нанесено покриття. Під час нанесення золота можна вибрати гальванічне покриття чистого золота або сплаву. Оскільки твердість чистого золота є відносно м’якою, його також називають «м’яким золотом». Оскільки «золото» може утворювати хороший сплав з «алюмінієм», COB особливо потребуватиме товщини цього шару чистого золота під час виготовлення алюмінієвих проводів. Крім того, якщо ви обираєте гальванічний золото-нікелевий або золото-кобальтовий сплав, оскільки сплав буде твердішим за чисте золото, його також називають «твердим золотом».

Завод друкованих плат

Позолочений шар широко використовується в контактних площадках компонентів, золотих пальцях і осколках роз’ємів друкованої плати. Материнські плати найбільш поширених друкованих плат мобільних телефонів - це переважно позолочені плати, занурені золоті плати, комп'ютерні материнські плати, аудіо та малі цифрові плати, як правило, не є позолоченими платами.

Золото справжнє золото. Навіть якщо покрити лише дуже тонкий шар, це вже становить майже 10% вартості друкованої плати. Використання золота як шару покриття одне для полегшення зварювання, а інше для запобігання корозії. Навіть золотий палець карти пам’яті, якою користувалися кілька років, усе ще мерехтить, як і раніше. Якщо ви використовуєте мідь, алюміній або залізо, воно швидко іржавіє в купу брухту. Крім того, вартість позолоченої пластини відносно висока, а міцність зварювання низька. Оскільки використовується процес безгальванічного нікелювання, ймовірно, виникне проблема чорних дисків. Шар нікелю з часом окислюється, і довгострокова надійність також є проблемою.

3. PCB Immersion Silver Circuit Board
Immersion Silver дешевше, ніж Immersion Gold. Якщо друкована плата має функціональні вимоги підключення та потребує зниження витрат, Immersion Silver є хорошим вибором; у поєднанні з хорошою площинністю та контактом Immersion Silver, тоді слід обрати процес Immersion Silver.

 

Immersion Silver має багато застосувань у продуктах зв’язку, автомобілях і комп’ютерній периферії, а також у розробці високошвидкісного сигналу. Оскільки Immersion Silver має хороші електричні властивості, з якими не можуть зрівнятися інші види обробки поверхні, його також можна використовувати у високочастотних сигналах. EMS рекомендує використовувати процес занурення в срібло, оскільки його легко зібрати та краще перевіряти. Однак через такі дефекти, як потемніння та порожнечі в паяному з’єднанні, ріст іммерсійного срібла був повільним (але не зменшився).

розширити
Друкована плата використовується як носій з’єднання інтегрованих електронних компонентів, і якість друкованої плати безпосередньо впливатиме на продуктивність інтелектуального електронного обладнання. Серед них особливо важлива якість покриття друкованих плат. Гальванопластика може покращити захист, паяність, провідність і зносостійкість друкованої плати. У процесі виробництва друкованих плат гальванічне покриття є важливим етапом. Якість гальванічного покриття залежить від успіху чи невдачі всього процесу та продуктивності друкованої плати.

Основними процесами гальванічного покриття друкованих плат є міднення, лудіння, нікелювання, позолота тощо. Мідне покриття є основним покриттям для електричного з’єднання друкованих плат; гальванічне покриття оловом є необхідною умовою для виготовлення високоточних схем як антикорозійний шар при обробці малюнків; гальванічне нанесення нікелю полягає в нанесенні нікелевого бар’єрного шару на друковану плату для запобігання взаємному діалізу міді та золота; гальванічне золото запобігає пасивації нікелевої поверхні, щоб забезпечити ефективність пайки та стійкість до корозії друкованої плати.