درباره طلا، نقره و مس در بردهای PCB

درباره طلا، نقره و مس در بردهای PCB

برد مدار چاپی (PCB) یک قطعه الکترونیکی پایه است که به طور گسترده در محصولات مختلف الکترونیکی و مرتبط استفاده می شود. PCB گاهی اوقات PWB (برد سیم چاپی، برد مدار چاپی) نیز نامیده می شود. در هنگ کنگ، چین و ژاپن بیشتر استفاده می شد، اما اکنون کمتر و کمتر شده است (در واقع بین PCB و PWB تفاوت وجود دارد).

در کشورها و مناطق غربی به طور کلی به آن PCB می گویند. در شرق، این نام بسته به کشور و منطقه متفاوت است. به عنوان مثال، در سرزمین اصلی چین، اکنون به طور کلی به آن برد مدار چاپی (که قبلاً برد مدار چاپی نامیده می شد) و در تایوان به طور کلی به آن PCB می گویند. تخته های مدار در ژاپن بسترهای الکترونیکی (مدار) و در کره زیرلایه نامیده می شوند.

PCB بدنه پشتیبانی از قطعات الکترونیکی و حامل برای اتصال الکتریکی قطعات الکترونیکی است. عمدتاً نقش پشتیبانی و اتصال را ایفا می کند. با نگاهی ساده به ظاهر، لایه بیرونی برد مدار عمدتاً در سه رنگ طلایی، نقره ای و قرمز روشن می آید. طبقه بندی بر اساس قیمت: طلا گران ترین است، پس از آن نقره و قرمز روشن ارزان ترین است. با این حال، مدارهای داخل برد مدار عمدتاً از مس خالص هستند، یعنی بردهای مسی لخت.

گفته می شود که فلزات گرانبها زیادی روی PCB وجود دارد. گزارش شده است که به طور متوسط ​​هر گوشی هوشمند حاوی {{0}}.05 گرم طلا، 0.26 گرم نقره و 12.6 گرم مس است. طلای لپ تاپ 10 برابر گوشی موبایل است!

چرا روی PCB فلزات گرانبها وجود دارد؟

به عنوان پشتیبان برای قطعات الکترونیکی، PCB به قطعات لحیم کاری روی سطح خود نیاز دارد که برای لحیم کاری باید بخشی از لایه مس در معرض دید قرار گیرد. این لایه های مسی در معرض دید، پد نامیده می شوند. لنت ها به طور کلی مستطیل یا دایره ای با مساحت کوچک هستند. بنابراین، پس از اعمال مقاومت لحیم، تنها چیزی که در معرض هوا قرار می گیرد، مس روی لنت است.

پدهای در معرض روی PCB لایه مس را مستقیماً در معرض دید قرار می دهند. این قسمت باید از اکسیداسیون محافظت شود.

مس مورد استفاده در PCB به راحتی اکسید می شود. اگر مس روی لنت اکسید شود، نه تنها لحیم کاری دشوار خواهد بود، بلکه مقاومت آن نیز به شدت افزایش می یابد و عملکرد محصول نهایی را به طور جدی تحت تاثیر قرار می دهد. بنابراین لنت را با طلای فلزی خنثی اندود می کنند یا سطح آن را طی فرآیندی شیمیایی با یک لایه نقره پوشانده می شود و یا لایه مسی را با یک فیلم شیمیایی مخصوص پوشانده می شود تا از تماس لنت با هوا جلوگیری کند. برای اطمینان از عملکرد در فرآیند جوشکاری بعدی، از اکسیداسیون جلوگیری کنید و از پد محافظت کنید.

طلا، نقره و مس روی PCB

1. برد مسی PCB روکش شده

لمینت با روکش مس ماده ای بشقاب است که با آغشته کردن پارچه فیبر شیشه یا سایر مواد تقویت کننده با رزین و پوشاندن یک یا هر دو طرف با فویل مسی و پرس گرم ساخته می شود.

با در نظر گرفتن لمینت با روکش مسی مبتنی بر پارچه فایبرگلاس، مواد اولیه اصلی آن فویل مس، پارچه فایبر گلاس و رزین اپوکسی است که به ترتیب تقریباً 32، 29 و 26 درصد هزینه محصول را تشکیل می دهند.

لمینت روکش مس ماده اولیه برد مدار چاپی است و برد مدار چاپی جزء اصلی ضروری برای اکثر محصولات الکترونیکی برای دستیابی به اتصال مدار است. با ارتقای مستمر سطح علمی و فناوری، در سال‌های اخیر، می‌توان از برخی لمینت‌های ویژه الکترونیکی روکش مسی در ساخت مستقیم قطعات الکترونیکی چاپی استفاده کرد. هادی های مورد استفاده در بردهای مدار چاپی عموماً از مس تصفیه شده به شکل فویل نازک ساخته می شوند که به معنای باریک فویل مسی است.

2. برد مدار طلایی غوطه ور شده PCB

اگر طلا و مس در تماس مستقیم باشند، یک واکنش فیزیکی مهاجرت و انتشار الکترون (رابطه بین اختلاف پتانسیل) وجود خواهد داشت، بنابراین یک لایه "نیکل" باید ابتدا به عنوان یک لایه مانع آبکاری شود و سپس طلا در بالای آن آبکاری شود. از نیکل، بنابراین چیزی که ما عموماً آن را طلای آبکاری شده می نامیم، نام واقعی آن باید "طلای نیکل آبکاری شده" نامیده شود.

تفاوت طلای سخت و طلای نرم در ترکیب لایه نهایی طلا است که روکش شده است. هنگام آبکاری طلا، می توانید طلای خالص یا آلیاژ را آبکاری کنید. از آنجایی که سختی طلای خالص نسبتاً نرم است، به آن «طلای نرم» نیز می گویند. . از آنجا که "طلا" می تواند یک آلیاژ خوب با "آلومینیوم" تشکیل دهد، COB به طور خاص به ضخامت این لایه از طلای خالص هنگام ساخت سیم های آلومینیومی نیاز دارد. علاوه بر این، اگر آلیاژ طلا- نیکل آبکاری شده یا آلیاژ طلا- کبالت را انتخاب کنید، چون آلیاژ سخت تر از طلای خالص خواهد بود، به آن «طلای سخت» نیز می گویند.

لایه آبکاری طلا به طور گسترده در پدهای اجزاء، انگشتان طلا، ترکش های رابط و غیره بردهای مدار استفاده می شود. بردهای اصلی پرمصرف ترین بردهای مدار تلفن همراه اکثراً بردهای طلاکاری شده، بردهای طلایی غوطه ور هستند. مادربردهای کامپیوتر، بردهای صوتی و مدارهای دیجیتال کوچک معمولاً بردهای طلایی نیستند.

طلا طلای واقعی است. حتی اگر فقط یک لایه نازک آبکاری شود، تقریباً 10٪ از هزینه برد مدار را تشکیل می دهد. طلا به عنوان لایه آبکاری اولاً برای تسهیل جوشکاری و ثانیاً برای جلوگیری از خوردگی استفاده می شود. حتی اگر انگشت طلای یک مموری برای چندین سال استفاده شده باشد، باز هم مثل همیشه می درخشد. اگر از مس، آلومینیوم یا آهن استفاده شود، آنها به سرعت زنگ می زنند و به انبوهی از زباله تبدیل می شوند. علاوه بر این، هزینه صفحات طلاکاری شده بالا و استحکام جوش ضعیف است. به دلیل فرآیند آبکاری نیکل الکترولس، صفحات سیاه در معرض رخ دادن هستند. لایه نیکل با گذشت زمان اکسید می شود و قابلیت اطمینان طولانی مدت نیز یک مسئله است.

3. برد مدار نقره ای غوطه ور شده PCB

نقره غوطه‌وری ارزان‌تر از طلای غوطه‌وری است. اگر PCB دارای الزامات کاربردی برای اتصال است و نیاز به کاهش هزینه دارد، نقره غوطه ور انتخاب خوبی است. علاوه بر این، نقره غوطه وری دارای صافی و تماس خوبی است، بنابراین فرآیند نقره غوطه وری باید انتخاب شود.