Предполагаемое время чтения: 5 минут
Гальваническое золото обеспечивает отличные физические, химические и электрические характеристики, которые улучшают ограничения меди по нескольким параметрам; поэтому золото гораздо более применимо для важных функций печатных плат, чем использование меди. Помните, что хотя гальваническое золото используется при сборке печатных плат в ограниченных областях, медь обычно является лучшим проводником, используемым для основных трасс печатной платы. Другими словами, гальваническое золото используется только там, где надежность соединения будет иметь большое значение; например, в контактных площадках, краевых разъемах и выводах компонентов.
Ниже приводится подробное описание того, почему золото превосходит медь в этих критически важных областях применения печатных плат, а также основные технические преимущества:
Исключительная устойчивость к коррозии и окислению
Из-за реактивной природы меди при контакте с воздухом, влагой или промышленными загрязнениями на ней образуется тонкий, электрически непроводящий слой оксида меди. Оксидный слой резко увеличивает контактное сопротивление, снижает передачу сигнала и способность к пайке с течением времени, что делает его смертельно опасным при соединении с печатной платой с помощью пенопласта ( печатная плата).
Золото, являясь благородным металлом, не окисляется и не корродирует при постоянном использовании в нормальных условиях эксплуатации. Поэтому поверхность материала остается чистой и проводящей неограниченное время, обеспечивая долговечную надежность соединений.
Низкое и стабильное контактное сопротивление
Электрическое сопротивление в местах контакта имеет решающее значение в печатных платах. Повышенный уровень окислов в контактных площадках, созданных из меди, приводит к значительному увеличению сопротивления контактов, поэтому со временем может произойти потеря сигнала, падение напряжения на выходе печатной платы и прерывистое соединение.
Инертная поверхность золота поддерживает сверхнизкий уровень стабильного контактного сопротивления на протяжении всего жизненного цикла печатной платы. Это необходимо для высокочастотного, слаботочного и высокоточного электронного оборудования.
Превосходная устойчивость к износу и истиранию
На печатной плате есть места, которые подвергаются повторяющемуся физическому контакту, например, при установке/извлечении краевого разъема печатной платы, SIM-карты в слот SIM-карты или установке/извлечении съемной площадки компонента.
Поскольку медь - мягкий металл, она быстро разрушается из-за трения при многократном вставлении в краевые разъемы печатной платы или винтовые клеммы, что приводит к потере проводимости и повреждению трасс.
Однако золото обладает гораздо большей твердостью и износостойкостью, оно может выдерживать тысячи вставок и извлечений, не разрушаясь, что делает его идеальным для высокопрочных и ремонтопригодных печатных плат.
Отличная паяемость и сцепляемость
В то время как медь можно паять онто, его оксидный слой должен быть сначала удален с помощью очень агрессивного флюса перед пайкой, что усложняет процесс производства и увеличивает вероятность того, что остатки флюса останутся на печатной плате после ее завершения.
В отличие от него, золото соединяется с припоем, образуя очень тонкий и ровный интерметаллический слой, и не окисляется, что позволяет использовать его:
- Более легкая и ровная пайка
- Высокое качество, без пустот паяные соединения с превосходной устойчивостью к термической усталости.
- Надежное соединение проводов - золото уже много лет используется в качестве предпочтительного материала для соединения проводов благодаря своей податливости и устойчивости к склеиванию.
Тепло- и электропроводность
Золото является отличным проводником электричества и хорошо переносит тепло, поэтому оно подходит для приложений, работающих на высоких скоростях и/или частотах, а также отводит тепло от деталей, генерирующих большое количество энергии.
Проводимость меди немного выше, чем у золота, но характеристики окисления и износа меди перевешивают это; надежность золота в реальных условиях эксплуатации, когда речь идет о создании соединений для высокопроизводительных приложений, делает его лучше меди.
Совместимость с золотом, полученным методом погружения в электролитический никель
Когда золотое покрытие наносится на печатную плату, оно обычно выполняется с помощью технологии ENIG, которая состоит из двух слоев: нижнего слоя никеля и очень тонкого внешнего слоя золота. Сочетание этих двух материалов предотвращает любое взаимодействие между золотом и медью, вызывающее гальваническую коррозию. Кроме того, расход золота сокращается, а его преимущества сохраняются. Кроме того, и никель, и золото совместимы со всеми методами, используемыми в настоящее время для производства печатных плат.
Почему медь все еще используется для трассировки сердечников печатных плат
Причины, по которым медь остается основным материалом, используемым в проводниках для трассировки печатных плат
Золото не обеспечивает требуемых преимуществ по сравнению с медью для проводящих дорожек на печатных платах и поэтому не может быть использовано в качестве замены при оценке материала проводящих дорожек.
- Стоимость: Стоимость золота для нанесения на печатные платы гораздо выше за грамм, чем меди.
- Overkill: Медь демонстрирует превосходную проводимость по сравнению с другими материалами для бесконтактных проводящих трасс по сравнению с другими потенциальными вариантами, такими как золото, что делает медь наиболее экономически эффективным вариантом при использовании ее в качестве основного проводникового материала.
Основные области применения золотого покрытия на печатных платах
Золото используется выборочно:
- Краевые разъемы
- Контактные площадки для компонентов
- Контрольные точки и прокладки для зондов
- Устройства повышенной надежности
- Высокочастотные/РЧ печатные платы
- Съемные/выдвижные интерфейсы печатной платы
Резюме
Золотое покрытие превосходит медь в критически важных местах контактов/интерфейсов печатных плат, поскольку решает наиболее серьезные проблемы меди: окисление/коррозия, высокая контактная прочность и плохая износостойкость. Несмотря на то, что медь остается основным проводящим материалом для проводников печатных плат, химическая инертность, прочность и стабильная проводимость золота делают его основным выбором для высоконадежных и долговечных соединений печатных плат - необходимое требование почти для всех современных электронных устройств.
