PCB技術 - 回路基板の中の金の概念と回路基板の中にどれだけの金があるか

PCB製造業において、回路基板上の硬金、軟金、閃光金の違いについては、長年にわたり関連する回路基板メーカーと付き合い、回路基板メーカーに尋ねた結果によると、以下は個人的な意見と経験にすぎず、誤りがあれば指摘してください。

後期PCB組立工場で働いている友人が多い。彼らは回路基板上の「硬金」、「軟金」、「閃光金」についてよく知らない。電気めっき金は硬金に違いないと思っている人もいますか。化学金はきっと軟金ですか。実際、この分け方は答えが半分だとしか言いようがない。

実際、PCB業界における「硬金」と「軟金」の違いは、「純金」は実際にはより柔らかく、他の金属と混合された「合金」はより硬く、より耐久性があるため、「合金」と「純金」を指す。摩擦するので、金が純粋であればあるほど、柔らかくなります。

ニッケルめっき金

実際、「電気メッキ」自体は硬金と軟金に分けることができる。めっき硬金は実際にはめっき合金（すなわちAuと他の金属がめっきされている）であり、硬度は比較的硬くなり、力と摩擦が必要な場所で使用するのに適しているからだ。電子産業では、一般的に回路基板のエッジとして使用されています。コンタクトポイント（通称「ゴールドフィンガー」、上図のように）。ソフトゴールドは通常、COB（オンボードチップ）上のアルミニウム線や携帯電話のボタンの接触面に使用されています。最近では、BGA基板の表面と裏面に広く使用されている。

硬金と軟金の起源を知るには、まず電気メッキの過程を理解したほうがいい。前の酸洗過程は別として、めっきの目的は基本的に回路基板の銅皮に「金」をめっきすることであるが、「金」と「銅」が直接接触すると、電子移動と拡散の物理反応（電位）が発生する。まず抵抗層として「ニッケル」をめっきし、それからニッケルの頂部にめっきする必要があるので、私たちが一般に言う電気めっきは、その実際の名称は「ニッケルめっき金」と呼ぶべきである。

硬金と軟金の違いは最後の層の金めっきの成分にある。金めっきの場合は、電気めっきの純金または合金を選択することができる。純金は硬度が柔らかいことから「軟金」とも呼ばれている。「金」は「アルミニウム」と良好な合金を形成できるため、COBはアルミニウム線を製造する際に特にこの純金の厚さが必要である。

また、金めっきニッケル合金または金めっき合金を選択すると、合金は純金よりも硬いため、「硬金」とも呼ばれています。

軟金と硬金の電気めっき技術：

軟金：酸洗-ニッケルめっき-純金めっき

硬金：酸洗-ニッケルメッキ-プレメッキ（閃金）-メッキニッケルまたは金銅合金

かがくきん

現在の「化学金」は、このENIG（ニッケルめっき金）表面処理方法を呼ぶことが多い。その利点は「ニッケル」と「金」が銅の皮に付着することができ、複雑なめっき複製技術を使用する必要がなく、その表面は電気めっきより平坦で、収縮した電子部品と高い平面度に対する要求に適していることである。特に細かいトーンが重要です。

ENIGが化学置換法を用いて表面金層を生成する効果により、その金層の最大厚さは原則として電気メッキと同じ厚さに達することができず、下地層が多いほど金含有量が低くなる。

置換原理により、ENIGのメッキ層は「純金」に属するため、一般的には「軟金」に分類され、COBアルミニウム線の表面処理として使用する人もいるが、金層の厚さは少なくとも3½5マイクロインチ（188）であることを厳格に要求しなければならない。金層が薄すぎるとアルミ線の付着力に影響する、一般的な電気メッキは15マイクロインチ（188インチ）以上の厚さになりやすいが、金層の厚さに応じて価格が上昇する。

フラッシュゴールド

「閃光金」という言葉は英語flashから来ており、急速なメッキを意味する。実は硬金めっきの「プレメッキ」技術です。より厚い金を有する浴は、最初にニッケル層の性能上により緻密であるがより薄い金めっき層を形成し、その後の金ニッケルまたは金めっき合金の電気めっきを促進する。金メッキされたPCBもこの方法で製造できるのを見て、価格が安く、時間が短縮されたので、この「閃金」PCBを売っている人がいます。

「閃光金」は後続の金めっき技術が不足しているため、そのコストは本物の電気めっきよりずっと安いが、「金」層は非常に薄いため、通常は金層の下のすべてのニッケル層を効果的にカバーすることができない。そのため、回路基板の保管時間が長すぎると酸化が発生しやすくなり、溶接可能性に影響を与える。

回路基板にはいくらの金が入っていますか。

回路基板は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルなどの大量の金属を含む。電子製品が広く使用されているため、回路基板のリサイクルがますます重要になってきている。これらの金属の中で、金は高価値な材料であり、1トンの回路基板には約150グラムの金が含まれているが、1トンの金鉱石には5グラムの金しか含まれていないと推定されている。

現在の多くのPCB表面処理方法から見ると、ENIG、OSPなどの他の表面処理方法に比べて、ニッケル金めっきのコストは相対的に高い。現在、金の価格が高いため、使用されることはめったにありません。コネクタの接触面処理や、金指などの摺動接触素子が必要な場合など、特別な用途がない限り。しかし、現在の回路基板表面処理技術にとって、ニッケルめっき金めっき層は良好な耐摩擦能力と優れた抗酸化能力を持っていることは依然として比類がない。