金 PCB:電気伝導性に優れた基板

すぐに故障する環境で回路を使用していませんか?あなたの答えが肯定的である場合、確かなことは 1 つあります。 PCB に適切なめっきを使用していません。実際、PCB めっきには耐久性のあるオプションがいくつかあります。銅、スズ、ニッケル、金を使用できます。そのため、この記事では主に金 PCB に焦点を当てます。

この記事では、金メッキ PCB が際立つ理由を探ります。さらに、金の PCB が提供できるその他のエキサイティングな機能についても見ていきます。

PCB のハード ゴールドとは?

ハードゴールド

PCB の硬質金は、ニッケル金電気めっきとも呼ばれる PCB めっきの重要なオプションの 1 つです。金メッキでは、電気メッキによってニッケル コート バリアの上に金の層を追加します。

金メッキはソフトゴールドメッキとハードゴールドメッキの2種類からお選びいただけます。ソフトゴールドメッキでは、層として純金を使用します。反対に、ハードゴールドは、他の要素を混ぜ合わせて金を硬くします。

摩擦力が必要な用途には、間違いなく硬質金メッキを使用できます。これらのアプリケーションには、キーパッドやゴールド フィンガーなどがあります。ハードゴールドはかなり耐久性があり、過酷な条件下での作業に対応します。しかし、硬質金をはんだ付けするのは容易ではありません。さらに、入手には費用がかかる場合があります。

したがって、はんだ付け可能な領域に硬質金を使用することは避けるのが最善です。ただし、それらを使用して金属接点を作成したり、PCB の摩耗の激しい領域に使用したりできます。

金メッキ回路基板の特性

実際、金は、金メッキ PCB と同様に、優れた機械的、熱的、および電気的機能を提供します。それでは、プロパティを詳しく見てみましょう

1.腐食への耐性

さび腐食

化学薬品による腐食やサビのリスクがある場合、金は簡単には落ちません。実際、腐食に対して完全に耐性があり、化学薬品や錆に反応しません。

少し変色することがありますが、腐食することはありません。したがって、金メッキ回路は酸化防止に最適です。

2.より広い接続エリア

高圧下で金を操作するのは簡単です。したがって、細いワイヤーに伸ばすこともできます。このため、金メッキの回路基板でより多くの接続領域をカバーできます。

3.高い耐久性

金メッキの回路基板は、耐久性が非常に高いため、長期間動作できます。どれだけ長く使っても、激しく使っても、すぐに消耗することはありません。

興味深いことに、これらの回路基板のコーティングを使用してコンポーネントをシールドできます。また、フレッティング劣化の心配もありません。これらの金メッキのボードは優れた耐性を備えています。

4.赤外線反射

金メッキの板は紫外線が余っているため、赤外線を反射することができます。したがって、これらの回路は常に優れた状態にあり、宇宙船や衛星の設計に最適です。

5.熱耐性

高温アプリケーションを扱っていますか?もしそうなら、金メッキされた PCB が熱を処理できるので、あなたは幸運です。熱に強いだけでなく、他の部品も保護します。金は優れた導電体であるため、これらの回路基板は過熱を防ぐこともできます。つまり、金メッキ回路は温度に関係なく効果的に機能します。

金メッキ時に考慮すべき要素

1.気孔率

金メッキのプロセスは多孔質であるため、この要因を考慮する必要があります。また、金のコーティングの厚さと気孔率の間には関係があります。

したがって、0.76 μm を超えると、回路の気孔率が低くなります。逆に、0.36 μm 未満の場合、気孔率が急激に増加します。

2.着用

メッキ面の寿命は 2 つの要因によって決まります。 1 つ目は硬さ、2 つ目は摩擦です。

さらに、摩擦を増やすと、回路の表面寿命が急速に短くなります。ただし、金メッキのコースは摩耗や損傷を受けません。

3.ニッケル下層

基板に金をメッキする場合、ニッケルは不可欠です。しかし、実際には、金と銅の拡散を防ぐ重い木製のドアのようなものです.

ニッケルは基板と細孔を閉じてピンホールの修正を減らします。また、その下層には、金属メッキを超えた複雑な層があります。

PCB 製造に銀や銅ではなく金を使用する理由

銀や銅よりも金を使用する理由はいくつかあります。第一に、金は、表面仕上げをより簡単に適用できる優れた特性を提供します。また、いくつかの用途にも最適で、他の PCB 製造材料よりも耐久性があります。

間違いなく、銅、アルミニウム、または鉄で作られた回路は腐食を受け、数年で廃棄物の山になります。しかし、金メッキ回路の場合はそうではありません。金が PCB の銅と反応するのを防ぐために、ニッケル層も必要です。

シルバーは、ゴールドに匹敵する唯一の素材であり、ゴールドに代わる優れた素材ですが、耐久性レベルは比較的低くなります。銅は電気伝導性にも優れていますが、腐食しやすくなっています。

PCB 浸漬金回路基板

ゴールデンレイヤーの回路基板

浸漬金プロセスは、回路のコーティングに金の薄い層を追加します。これらの金の層は厚くなく、新しいコースの賞味期限を延ばすことができます.

浸漬金は PCB 製造にも使用できますが、電解金メッキには使用できません。通常の電気メッキ金ほど厚くなく、粘着性もありません。

さらに、コネクタの破片やコンポーネント パッドに金メッキ層が見られます。携帯電話の回路基板でさえ、通常は金メッキが施されています。

PCB 浸漬銀回路基板

銀層の回路基板

先に述べたように、イマージョン シルバーは、イマージョン ゴールドを買う余裕がないユーザーにとっては安価な代替品です。また、接続性、接触性、平坦性に優れています。さらに、イマージョン シルバーはいくつかの用途に使用できます。

これらのアプリケーションには、通信製品、コンピュータ周辺機器、および自動車アプリケーションが含まれます。浸漬銀は金に匹敵する電気特性を持っていますが、耐久性は劣ります。しかし、必要に応じてコストを削減するための優れた方法です。

PCB 銅張積層板 (CCL)

銅ラミネート

銅張積層板は、どこにでもある主要な PCB 製造材料です。これはほとんどの PCB メーカーの標準であり、電子回路の相互接続を支援します。

間違いなく、イマーシブ ゴールドほど高価ではなく、耐久性もありません。しかし、電気伝導性に優れており、印刷された電子部品を直接製造できます。

浸漬金と金メッキ:違いは何ですか?

浸漬金と金メッキは、金を表面仕上げとして使用する別の方法です。 1 つは硬くて抵抗力が強いのに対し、もう 1 つは柔らかく柔軟性があります。

これら 2 つの表面仕上げタイプの違いを見てみましょう。

1.金の厚さ

浸漬金ボードは、金メッキボードよりも厚みがあります。間違いなく、浸漬金板もより深い色を持っています。対照的に、金メッキのボードはニッケルの色をしています。

2.さまざまな結晶構造

浸漬金はより柔らかく柔軟性があるため、はんだ付けに問題はありません。その結晶構造により、応力を制御し、結合製品を作成できます。

逆に、金メッキははんだ付けが容易ではなく、いくつかの問題が発生する可能性があります。

さらに、浸漬金基板は、金メッキ基板よりも緻密な結晶構造を持っています。そのため、酸化を迅速に行うことができません。

3.ニッケルの使用量

ニッケル

金メッキの前に回路にニッケルコーティングを施す必要があります。そうしないと、金が PCB の銅と反応し、回路に損傷を与える可能性があります。一方、イマージョンゴールドはパッドにニッケルのみを必要とします.

4.平坦度と耐用年数

浸漬金ボードは、金メッキ ボードと比較して耐用年数と平坦性が優れています。

PCB 製造に使用される金

表面仕上げとして金を使用するには、さまざまな方法があります。このセクションでは、PCB 製造で金を使用する 3 つの一般的な方法を見ていきます。

また、設計者は PCB 製造にソフト ゴールドを好んで使用します。なんで？ 1〜3マイクロインチで管理と処理が簡単だからです。

ENIG

液浸金を使用した回路基板

ENIG は無電解ニッケル浸漬金の略で、金を表面仕上げとして最初に使用したものの 1 つです。幸いなことに、この方法を使用して優れた耐酸化性を得ることができます。また、アセンブリ処理の課題を解決するのに役立つ平らな金の層もあります。

エネピグ

ENEPIG と ENIG の唯一の違いは、パラジウムが含まれていることです。しかし、ENIG の導入後、設計者は、有名な黒いパッドや濡れないなど、いくつかの問題を目の当たりにしました.

ENEPIG（無電解ニッケル無電解パラジウム浸漬金）は、金層の下のニッケル層にパラジウムを混合することにより、これらの問題を解決しようとしました。ただし、すでに高価な方法にさらにコストがかかるだけでした。

黄金の指

ゴールド フィンガーズ サーキット

黄金の指は、まったく新しいスペクトルをもたらしました。通常、マザーボードやその他の接続デバイスに接続できるコネクタが含まれています。ただし、作成している接続の種類によって、利用しているゴールドの方法が決まります。

1 回限りの接続を行う場合は、イマージョン サーフェスが優れたオプションになります。ただし、カードの挿入と取り出しを繰り返す場合は、金色の指の表面が金メッキされている必要があります。

結びの言葉

ゴールド PCB

金の表面仕上げにより、回路の耐久性が向上し、いくつかの欠陥に対する耐性が高まります。また、パフォーマンスと有効性の向上にも役立ちます。

浸漬金や金メッキなど、PCB 製造で金を使用するにはさまざまな方法があります。デザインに使用するゴールドを選択する前に、ハード ゴールドとソフト ゴールドの特性を理解する必要があることを忘れないでください。

それで、金のPCBを作りたいですか？お気軽にお問い合わせください。