O zlate, striebre a medi v doskách plošných spojov
Doska s plošnými spojmi (PCB) je základná elektronická súčiastka, ktorá sa široko používa v rôznych elektronických a súvisiacich produktoch. PCB sa niekedy nazýva aj PWB (Printed Wire Board, doska plošných spojov). Používal sa viac v Hongkongu, Číne a Japonsku, ale teraz je to čoraz menej (v skutočnosti je rozdiel medzi PCB a PWB).
V západných krajinách a regiónoch sa všeobecne nazýva PCB. Na východe sa názov líši v závislosti od krajiny a regiónu. Napríklad v pevninskej Číne sa teraz všeobecne nazýva doska s plošnými spojmi (predtým sa nazývala doska s plošnými spojmi) a na Taiwane sa všeobecne nazýva PCB. Dosky s plošnými spojmi sa v Japonsku nazývajú elektronické (obvodové) substráty a v Kórei substráty.
PCB je nosné teleso elektronických súčiastok a nosič pre elektrické pripojenie elektronických súčiastok. Plní najmä úlohu podpory a prepojenia. Keď sa pozrieme na vzhľad, vonkajšia vrstva dosky plošných spojov sa dodáva hlavne v troch farbách: zlatá, strieborná a svetlo červená. Klasifikované podľa ceny: zlatá je najdrahšia, nasleduje strieborná a najlacnejšia svetločervená. Obvody vo vnútri dosky plošných spojov sú však prevažne z čistej medi, to znamená z holých medených dosiek.
Hovorí sa, že na DPS je veľa drahých kovov. Uvádza sa, že v priemere každý smartfón obsahuje {{0}},05 g zlata, 0,26 g striebra a 12,6 g medi. Obsah zlata v notebooku je 10-krát väčší ako v mobilnom telefóne!
Prečo sú na PCB drahé kovy?
Ako podpora pre elektronické súčiastky PCB vyžaduje spájkovanie súčiastok na svojom povrchu, čo vyžaduje, aby bola časť medenej vrstvy odkrytá na spájkovanie. Tieto odkryté medené vrstvy sa nazývajú podložky. Vankúšiky sú vo všeobecnosti obdĺžnikové alebo kruhové s malou plochou. Preto po nanesení spájkovacieho odporu je jediné, čo je vystavené vzduchu, meď na podložke.
Odkryté podložky na DPS majú medenú vrstvu priamo odkrytú. Túto časť je potrebné chrániť pred oxidáciou.
Meď použitá v PCB sa ľahko oxiduje. Ak je meď na podložke oxidovaná, bude nielen ťažké spájkovať, ale tiež sa výrazne zvýši odpor, čo vážne ovplyvní výkon konečného produktu. Preto je podložka pokovovaná inertným kovom zlatom, alebo je jej povrch pokrytý vrstvou striebra prostredníctvom chemického procesu, alebo medená vrstva je pokrytá špeciálnym chemickým filmom, ktorý zabraňuje kontaktu podložky so vzduchom. Zabráňte oxidácii a chráňte podložku, aby ste zabezpečili výnos v nasledujúcom procese zvárania.
Zlato, striebro a meď na DPS
1. Doska PCB pokrytá meďou
Meďou potiahnutý laminát je doskový materiál vyrobený impregnáciou tkaniny zo sklenených vlákien alebo iných výstužných materiálov živicou a pokrytím jednej alebo oboch strán medenou fóliou a lisovaním za tepla.
Ak si vezmeme ako príklad laminát na báze sklolaminátovej tkaniny potiahnutý meďou, jeho hlavnými surovinami sú medená fólia, tkanina zo sklenených vlákien a epoxidová živica, čo predstavuje približne 32 %, 29 % a 26 % nákladov na produkt.
Laminát potiahnutý meďou je základným materiálom dosky plošných spojov a doska plošných spojov je nepostrádateľným hlavným komponentom pre väčšinu elektronických produktov na dosiahnutie prepojenia obvodov. S neustálym zlepšovaním vedeckej a technologickej úrovne sa v posledných rokoch môžu použiť niektoré špeciálne elektronické lamináty potiahnuté meďou. Priama výroba tlačených elektronických komponentov. Vodiče používané v doskách s plošnými spojmi sú vo všeobecnosti vyrobené z rafinovanej medi v tvare tenkej fólie, čo je medená fólia v užšom zmysle.
2. Doska plošných spojov ponorená do zlata
Ak sú zlato a meď v priamom kontakte, dôjde k fyzikálnej reakcii migrácie a difúzie elektrónov (vzťah medzi rozdielmi potenciálov), takže najprv musí byť galvanicky pokovovaná vrstva „niklu“ ako bariérová vrstva a potom sa na vrchu galvanicky pokovuje zlato. niklu, takže to, čo všeobecne nazývame galvanicky pokovované zlato, by sa jeho skutočný názov mal nazývať "galvanicky pokovované niklové zlato".
Rozdiel medzi tvrdým zlatom a mäkkým zlatom je v zložení finálnej vrstvy zlata, ktorá je pokovovaná. Pri pozlátení si môžete vybrať galvanické pokovovanie čistého zlata alebo zliatiny. Pretože tvrdosť čistého zlata je pomerne mäkká, nazýva sa aj „mäkké zlato“. . Pretože „zlato“ môže tvoriť dobrú zliatinu s „hliníkom“, COB bude pri výrobe hliníkových drôtov špecificky vyžadovať hrúbku tejto vrstvy čistého zlata. Okrem toho, ak si vyberiete galvanizovanú zliatinu zlata a niklu alebo zliatinu zlato-kobalt, pretože zliatina bude tvrdšia ako čisté zlato, nazýva sa aj „tvrdé zlato“.
Vrstva pozlátenia sa široko používa v podložkách komponentov, zlatých prstoch, šrapneli konektorov atď. dosiek plošných spojov. Hlavné dosky najpoužívanejších dosiek plošných spojov mobilných telefónov sú väčšinou pozlátené dosky, ponorené zlaté dosky. Počítačové základné dosky, audio a malé dosky digitálnych obvodov vo všeobecnosti nie sú pozlátené dosky.
Zlato je skutočné zlato. Aj keď je pokovovaná len tenká vrstva, už to predstavuje takmer 10 % nákladov na dosku plošných spojov. Zlato sa používa ako pokovovacia vrstva, po prvé na uľahčenie zvárania a po druhé na zabránenie korózie. Aj keď sa zlatý prst pexesa používa už niekoľko rokov, stále svieti tak jasne ako kedykoľvek predtým. Ak sa použije meď, hliník alebo železo, rýchlo zhrdzavejú na hromadu odpadu. Okrem toho sú náklady na pozlátené dosky vysoké a pevnosť zvárania je nízka. Kvôli bezprúdovému procesu pokovovania niklom sú čierne platne náchylné na výskyt. Vrstva niklu časom oxiduje a problémom je aj dlhodobá spoľahlivosť.
3. Doska plošných spojov ponorená strieborná
Imerzné striebro je lacnejšie ako imerzné zlato. Ak má DPS funkčné požiadavky na zapojenie a potrebuje znížiť náklady, je ponorné striebro dobrou voľbou. Okrem toho má imerzné striebro dobrú rovinnosť a kontakt, preto by sa mal zvoliť proces imerzného striebra.
