Informazioni su oro, argento e rame nelle schede PCB
Il circuito stampato (PCB) è un componente elettronico di base ampiamente utilizzato in vari prodotti elettronici e correlati. Il PCB è talvolta chiamato anche PWB (Printed Wire Board, circuito stampato). Era usato di più a Hong Kong, Cina e Giappone, ma ora lo è sempre meno (infatti c'è differenza tra PCB e PWB).
Nei paesi e nelle regioni occidentali è generalmente chiamato PCB. In Oriente il nome varia a seconda del paese e della regione. Ad esempio, nella Cina continentale, ora è generalmente chiamato circuito stampato (in precedenza chiamato circuito stampato), mentre a Taiwan è generalmente chiamato PCB. I circuiti stampati sono chiamati substrati elettronici (circuiti) in Giappone e substrati in Corea.
Il PCB è il corpo di supporto dei componenti elettronici e il supporto per il collegamento elettrico dei componenti elettronici. Svolge principalmente il ruolo di supporto e interconnessione. Semplicemente guardando l'aspetto, lo strato esterno del circuito è disponibile principalmente in tre colori: oro, argento e rosso chiaro. Classificato in base al prezzo: l'oro è il più costoso, seguito dall'argento e il rosso chiaro è il più economico. Tuttavia, i circuiti all'interno della scheda sono principalmente in rame puro, ovvero schede in rame nudo.
Si dice che sul PCB siano presenti molti metalli preziosi. 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!
Perché sono presenti metalli preziosi sul PCB?
Come supporto per i componenti elettronici, il PCB richiede componenti saldati sulla sua superficie, il che richiede che una parte dello strato di rame sia esposta per la saldatura. Questi strati di rame esposti sono chiamati pad. I cuscinetti sono generalmente rettangolari o circolari con una piccola area. Pertanto, dopo l'applicazione del solder resist, l'unica cosa esposta all'aria è il rame sulla piazzola.
I pad esposti sul PCB hanno lo strato di rame direttamente esposto. Questa parte deve essere protetta dall'ossidazione.
Il rame utilizzato nei PCB si ossida facilmente. Se il rame sul pad è ossidato, non solo sarà difficile da saldare, ma anche la resistività aumenterà notevolmente, compromettendo seriamente le prestazioni del prodotto finale. Pertanto, il tampone viene placcato con oro metallico inerte, oppure la sua superficie viene ricoperta con uno strato di argento attraverso un processo chimico, oppure lo strato di rame viene ricoperto con una speciale pellicola chimica per evitare che il tampone entri in contatto con l'aria. Previene l'ossidazione e protegge la pastiglia per garantire la resa nel successivo processo di saldatura.
Oro, argento e rame su PCB
1. Scheda rivestita 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 e coprendo uno o entrambi i lati con un foglio di rame e pressando a caldo.
Prendendo 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.
Il laminato rivestito in rame è il materiale di base del circuito stampato e il circuito stampato è un componente principale indispensabile per la maggior parte dei prodotti elettronici per ottenere l'interconnessione del circuito. Con il continuo miglioramento del livello scientifico e tecnologico, negli ultimi anni, è possibile utilizzare alcuni speciali laminati elettronici rivestiti in rame. Produzione diretta di componenti elettronici stampati. I conduttori utilizzati nei circuiti stampati sono generalmente realizzati in rame raffinato a forma di lamina sottile, che è una lamina di rame in senso stretto.
2. Circuito stampato dorato immerso nel PCB
Se l'oro e il rame sono in contatto diretto, si verificherà una reazione fisica di migrazione e diffusione degli elettroni (relazione tra differenze di potenziale), quindi uno strato di "nichel" deve essere prima galvanizzato come strato barriera, e poi l'oro viene galvanizzato sopra del nichel, quindi quello che generalmente chiamiamo oro elettrolitico, il suo vero nome dovrebbe essere chiamato "oro nichel elettrolitico".
La differenza tra oro duro e oro tenero è la composizione dello strato finale d'oro placcato. Quando si placca l'oro, è possibile scegliere di galvanizzare 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 specificamente lo spessore di questo strato di oro puro quando si producono fili di alluminio. Inoltre, se si sceglie una lega oro-nichel elettroplaccata o una lega oro-cobalto, poiché la lega sarà più dura dell'oro puro, viene anche chiamata "oro duro".
Lo strato di placcatura in oro è ampiamente utilizzato nei cuscinetti dei componenti, nelle dita dorate, nelle schegge dei connettori, ecc. dei circuiti stampati. Le schede principali dei circuiti stampati per telefoni cellulari più utilizzati sono per lo più schede placcate in oro, schede in oro immerso. Le schede madri dei computer, i circuiti audio e i piccoli circuiti digitali generalmente non sono schede placcate in oro.
L'oro è vero oro. Anche se viene placcato solo uno strato sottile, esso rappresenta già quasi il 10% del costo del circuito. L'oro viene utilizzato come strato di placcatura, in primo luogo per facilitare la saldatura e in secondo luogo per prevenire la corrosione. Anche se il dito d'oro di una memory stick è stato utilizzato per diversi anni, brilla ancora più luminoso che mai. Se vengono utilizzati rame, alluminio o ferro, si arrugginiranno rapidamente formando un mucchio di rifiuti. Inoltre, il costo delle lastre placcate in oro è elevato e la resistenza della saldatura è scarsa. A causa del processo di nichelatura chimica, è probabile che si formino piastre nere. Lo strato di nichel si ossiderà nel tempo e anche l'affidabilità a lungo termine rappresenta un problema.
3. Circuito stampato in argento immerso nel PCB
L'argento ad immersione è più economico dell'oro ad immersione. Se il PCB ha requisiti funzionali per la connessione e deve ridurre i costi, l’argento ad immersione è una buona scelta. Inoltre, l'argento per immersione ha una buona planarità e contatto, quindi è opportuno scegliere il processo dell'argento per immersione.
