Về vàng, bạc và đồng trong bo mạch PCB
Bảng mạch in (PCB) là một linh kiện điện tử cơ bản được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm điện tử và liên quan khác nhau. PCB đôi khi còn được gọi là PWB (Printed Wire Board, bảng mạch in). Nó được sử dụng nhiều hơn ở Hồng Kông, Trung Quốc và Nhật Bản, nhưng hiện tại nó ngày càng ít đi (trên thực tế, có sự khác biệt giữa PCB và PWB).
Ở các nước và khu vực phương Tây, nó thường được gọi là PCB. Ở phương Đông, tên gọi khác nhau tùy theo quốc gia và khu vực. Ví dụ, ở Trung Quốc đại lục, hiện nay nó thường được gọi là bảng mạch in (trước đây gọi là bảng mạch in), và ở Đài Loan, nó thường được gọi là PCB. Bảng mạch được gọi là chất nền điện tử (mạch) ở Nhật Bản và chất nền ở Hàn Quốc.
PCB là bộ phận hỗ trợ của các linh kiện điện tử và là chất mang để kết nối điện của các linh kiện điện tử. Nó chủ yếu đóng vai trò hỗ trợ và kết nối. Đơn giản chỉ cần nhìn vào bề ngoài, lớp ngoài của bảng mạch chủ yếu có ba màu: vàng, bạc và đỏ nhạt. Phân loại theo giá: vàng đắt nhất, tiếp theo là bạc và đỏ nhạt là rẻ nhất. Tuy nhiên, các mạch điện bên trong board mạch chủ yếu là đồng nguyên chất, tức là các board đồng trần.
Người ta nói rằng có rất nhiều kim loại quý trên PCB. Được biết, trung bình mỗi điện thoại thông minh chứa {{0}},05g vàng, 0,26g bạc và 12,6g đồng. Hàm lượng vàng trong laptop gấp 10 lần điện thoại di động!
Tại sao lại có kim loại quý trên PCB?
Để hỗ trợ cho các linh kiện điện tử, PCB yêu cầu hàn các linh kiện trên bề mặt của nó, tức là phải lộ ra một phần lớp đồng để hàn. Những lớp đồng lộ ra này được gọi là miếng đệm. Các miếng đệm thường có hình chữ nhật hoặc hình tròn với diện tích nhỏ. Do đó, sau khi áp dụng điện trở hàn, thứ duy nhất tiếp xúc với không khí là phần đồng trên tấm đệm.
Các miếng đệm lộ ra trên PCB có lớp đồng lộ ra trực tiếp. Phần này cần được bảo vệ khỏi quá trình oxy hóa.
Đồng được sử dụng trong PCB rất dễ bị oxy hóa. Nếu đồng trên tấm đệm bị oxy hóa, không chỉ khó hàn mà điện trở suất cũng tăng lên rất nhiều, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất của sản phẩm cuối cùng. Do đó, miếng đệm được mạ vàng kim loại trơ, hoặc bề mặt của nó được phủ một lớp bạc thông qua quá trình hóa học, hoặc lớp đồng được phủ một lớp màng hóa học đặc biệt để ngăn miếng đệm tiếp xúc với không khí. Ngăn chặn quá trình oxy hóa và bảo vệ miếng đệm để đảm bảo năng suất trong quá trình hàn tiếp theo.
Vàng, bạc và đồng trên PCB
1. Tấm đồng mạ PCB
Tấm phủ đồng là vật liệu dạng tấm được làm bằng cách tẩm vải sợi thủy tinh hoặc các vật liệu gia cố khác bằng nhựa và phủ một hoặc cả hai mặt bằng lá đồng và ép nóng.
Lấy tấm đồng phủ bằng vải sợi thủy tinh làm ví dụ, nguyên liệu thô chính của nó là lá đồng, vải sợi thủy tinh và nhựa epoxy, lần lượt chiếm khoảng 32%, 29% và 26% giá thành sản phẩm.
Tấm đồng mạ là vật liệu cơ bản của bảng mạch in, và bảng mạch in là thành phần chính không thể thiếu để hầu hết các sản phẩm điện tử đạt được khả năng kết nối mạch. Với sự cải tiến không ngừng của trình độ khoa học và công nghệ, trong những năm gần đây, một số tấm phủ đồng điện tử đặc biệt có thể được sử dụng Trực tiếp sản xuất các linh kiện điện tử in. Các dây dẫn được sử dụng trong bảng mạch in thường được làm bằng đồng tinh chế hình lá mỏng, là lá đồng theo nghĩa hẹp.
2. Bảng mạch vàng ngâm PCB
Nếu vàng và đồng tiếp xúc trực tiếp sẽ xảy ra phản ứng vật lý di chuyển và khuếch tán điện tử (mối quan hệ giữa hiệu điện thế), do đó, một lớp "niken" trước tiên phải được mạ điện làm lớp rào cản, sau đó vàng được mạ điện lên trên của niken, vì vậy cái mà chúng ta thường gọi là Vàng mạ điện, tên thật của nó nên được gọi là "vàng niken mạ điện".
Sự khác biệt giữa vàng cứng và vàng mềm là thành phần của lớp vàng cuối cùng được mạ. Khi mạ vàng, bạn có thể lựa chọn mạ vàng nguyên chất hoặc hợp kim. Vì độ cứng của vàng nguyên chất tương đối mềm nên còn được gọi là "vàng mềm". . Vì “vàng” có thể tạo thành hợp kim tốt với “nhôm” nên COB sẽ đặc biệt yêu cầu độ dày của lớp vàng nguyên chất này khi chế tạo dây nhôm. Ngoài ra, nếu chọn hợp kim vàng-niken hoặc hợp kim vàng-coban mạ điện, vì hợp kim sẽ cứng hơn vàng nguyên chất nên còn gọi là "vàng cứng".
Lớp mạ vàng được sử dụng rộng rãi trong các miếng đệm linh kiện, ngón tay vàng, mảnh đầu nối, v.v. của bảng mạch. Bo mạch chủ của các bo mạch điện thoại di động được sử dụng rộng rãi nhất hầu hết đều là bo mạch mạ vàng, bo mạch nhúng vàng. Bo mạch chủ máy tính, âm thanh và bảng mạch kỹ thuật số nhỏ thường không phải là bảng mạ vàng.
Vàng là vàng thật. Dù chỉ mạ một lớp mỏng cũng đã chiếm tới gần 10% giá thành của bảng mạch. Vàng được sử dụng làm lớp mạ, trước hết là để thuận tiện cho việc hàn và thứ hai là để chống ăn mòn. Ngón tay vàng của thẻ nhớ dù đã sử dụng vài năm nhưng vẫn sáng bóng như ngày nào. Nếu sử dụng đồng, nhôm hoặc sắt, chúng sẽ nhanh chóng rỉ sét thành một đống rác thải. Ngoài ra, giá thành của tấm mạ vàng cao và độ bền hàn kém. Do quá trình mạ niken điện phân nên dễ xuất hiện các mảng đen. Lớp niken sẽ bị oxy hóa theo thời gian và độ tin cậy lâu dài cũng là một vấn đề.
3. Bảng mạch bạc ngâm PCB
Bạc ngâm rẻ hơn vàng ngâm. Nếu PCB có các yêu cầu về chức năng kết nối và cần giảm chi phí thì bạc ngâm là một lựa chọn tốt. Ngoài ra, bạc ngâm có độ phẳng và tiếp xúc tốt nên nên chọn quy trình ngâm bạc.
