Tentang emas, perak dan tembaga di papan PCB
Print Circuit Board (PCB) merupakan komponen elektronik dasar yang banyak digunakan pada berbagai produk elektronik dan terkait. PCB kadang juga disebut PWB (Printed Wire Board, papan sirkuit tercetak). Dulunya lebih banyak digunakan di Hong Kong, Cina, dan Jepang, tetapi sekarang semakin berkurang (sebenarnya, ada perbedaan antara PCB dan PWB).
Di negara dan wilayah Barat, umumnya disebut PCB. Di Timur, namanya berbeda-beda tergantung negara dan wilayah. Misalnya di Tiongkok daratan, sekarang umumnya disebut papan sirkuit cetak (sebelumnya disebut papan sirkuit cetak), dan di Taiwan umumnya disebut PCB. Papan sirkuit disebut substrat elektronik (sirkuit) di Jepang dan substrat di Korea.
PCB merupakan badan penyangga komponen elektronika dan pembawa sambungan listrik komponen elektronik. Ini terutama memainkan peran dukungan dan interkoneksi. Dilihat dari tampilannya, lapisan luar papan sirkuit sebagian besar hadir dalam tiga warna: emas, perak, dan merah muda. Diklasifikasikan berdasarkan harga: emas adalah yang paling mahal, diikuti oleh perak, dan merah muda adalah yang termurah. Namun, sirkuit di dalam papan sirkuit sebagian besar terbuat dari tembaga murni, yaitu papan tembaga telanjang.
Dikatakan bahwa ada banyak logam mulia di PCB. Dilaporkan bahwa rata-rata, setiap ponsel pintar mengandung {{0}}0,05 gram emas, 0,26 gram perak, dan 12,6 gram tembaga. Kandungan emas sebuah laptop 10 kali lipat dari ponsel!
Mengapa ada logam mulia di PCB?
Sebagai penunjang komponen elektronika, PCB memerlukan penyolderan komponen pada permukaannya, sehingga memerlukan sebagian lapisan tembaga terbuka untuk penyolderan. Lapisan tembaga yang terbuka ini disebut bantalan. Bantalan umumnya berbentuk persegi panjang atau lingkaran dengan luas yang kecil. Oleh karena itu, setelah penahan solder diterapkan, satu-satunya benda yang terkena udara adalah tembaga pada bantalan.
Bantalan yang terbuka pada PCB memiliki lapisan tembaga yang terbuka secara langsung. Bagian ini perlu dilindungi dari oksidasi.
Tembaga yang digunakan dalam PCB mudah teroksidasi. Jika tembaga pada bantalan teroksidasi, tidak hanya akan sulit untuk menyolder, tetapi juga resistivitasnya akan meningkat pesat, yang secara serius mempengaruhi kinerja produk akhir. Oleh karena itu, bantalan dilapisi dengan emas logam inert, atau permukaannya dilapisi dengan lapisan perak melalui proses kimia, atau lapisan tembaga ditutup dengan lapisan kimia khusus untuk mencegah bantalan bersentuhan dengan udara. Mencegah oksidasi dan melindungi pad untuk menjamin hasil pada proses pengelasan selanjutnya.
Emas, perak dan tembaga pada PCB
1. Papan berlapis tembaga PCB
Laminasi berlapis tembaga adalah bahan berbentuk pelat yang dibuat dengan cara menghamili kain serat kaca atau bahan penguat lainnya dengan resin dan menutupi salah satu atau kedua sisinya dengan kertas tembaga dan pengepresan panas.
Mengambil contoh laminasi berlapis tembaga berbahan dasar kain fiberglass, bahan baku utamanya adalah foil tembaga, kain fiberglass, dan resin epoksi, masing-masing menyumbang sekitar 32%, 29%, dan 26% dari biaya produk.
Laminasi berlapis tembaga adalah bahan dasar papan sirkuit tercetak, dan papan sirkuit tercetak merupakan komponen utama yang sangat diperlukan bagi sebagian besar produk elektronik untuk mencapai interkoneksi sirkuit. Dengan peningkatan berkelanjutan dalam tingkat ilmu pengetahuan dan teknologi, dalam beberapa tahun terakhir, beberapa laminasi berlapis tembaga elektronik khusus dapat digunakan untuk memproduksi langsung komponen elektronik cetak. Konduktor yang digunakan pada papan sirkuit cetak umumnya terbuat dari tembaga halus berbentuk foil tipis, yaitu foil tembaga dalam arti sempit.
2. PCB membenamkan papan sirkuit emas
Jika emas dan tembaga bersentuhan langsung maka akan terjadi reaksi fisik migrasi dan difusi elektron (hubungan beda potensial), sehingga lapisan “nikel” harus disepuh terlebih dahulu sebagai lapisan penghalang, baru kemudian emas disepuh di atasnya. dari nikel, jadi yang biasa kita sebut dengan Electroplated gold, nama aslinya seharusnya disebut "electroplated nickel gold".
Perbedaan emas keras dan emas lunak terletak pada komposisi lapisan akhir emas yang disepuh. Saat pelapisan emas, Anda dapat memilih untuk menyepuh emas murni atau paduan. Karena kekerasan emas murni relatif lunak, maka disebut juga "emas lunak". . Karena "emas" dapat membentuk paduan yang baik dengan "aluminium", COB secara khusus memerlukan ketebalan lapisan emas murni ini saat membuat kabel aluminium. Selain itu, jika memilih paduan emas-nikel yang dilapisi listrik atau paduan emas-kobalt, karena paduan tersebut akan lebih keras dari emas murni, maka disebut juga "emas keras".
Lapisan pelapisan emas banyak digunakan pada bantalan komponen, jari emas, pecahan peluru konektor, dll. pada papan sirkuit. Papan utama papan sirkuit telepon seluler yang paling banyak digunakan sebagian besar adalah papan berlapis emas, papan emas terbenam. Motherboard komputer, audio, dan papan sirkuit digital kecil umumnya bukan papan berlapis emas.
Emas adalah emas asli. Sekalipun hanya lapisan tipis yang dilapisi, itu sudah menghabiskan hampir 10% biaya papan sirkuit. Emas digunakan sebagai lapisan pelapis, pertama untuk memudahkan pengelasan, dan kedua untuk mencegah korosi. Meskipun jari emas pada memory stick telah digunakan selama beberapa tahun, namun tetap bersinar terang seperti biasanya. Jika menggunakan tembaga, alumunium, atau besi, maka akan cepat berkarat menjadi tumpukan sampah. Selain itu, harga pelat berlapis emas tinggi dan kekuatan pengelasannya buruk. Karena proses pelapisan nikel tanpa listrik, pelat hitam rentan terjadi. Lapisan nikel akan teroksidasi seiring berjalannya waktu, dan keandalan jangka panjang juga menjadi masalah.
3. PCB membenamkan papan sirkuit perak
Perak imersi lebih murah dibandingkan emas imersi. Jika PCB memiliki persyaratan fungsional untuk sambungan dan perlu mengurangi biaya, perak imersi adalah pilihan yang baik. Selain itu, perak perendaman memiliki kerataan dan kontak yang baik, sehingga proses perak perendaman harus dipilih.
