Altın kaplama - Gold plating

Altın kaplama , kimyasal veya elektrokimyasal kaplama yoluyla, çoğunlukla bakır veya gümüş ( gümüş yaldız yapmak için ) olmak üzere başka bir metalin yüzeyine ince bir altın tabakası bırakma yöntemidir . Bu makale, modern elektronik endüstrisinde kullanılan kaplama yöntemlerini; Genellikle çok daha büyük nesneler için kullanılan daha geleneksel yöntemler için, bkz. yaldız .

Türler

Elektronik endüstrisinde kullanılan birkaç çeşit altın kaplama vardır:

• Yarı iletken endüstrisinde yumuşak, saf altın kaplama kullanılır . Altın tabaka kolayca lehimlenir ve tel yapıştırılır . Onun Knoop sertlik banyoları var kaplama kirlenme uzak tutulacak 60 ila 85. değişmektedir.
• Yumuşak, saf altın , özel elektrolitlerden biriktirilir. Tüm baskılı devre kartları kaplanabilir. Bu teknoloji, tel bağlamaya uygun katmanları yerleştirmek için kullanılabilir.
• Kontaklarda parlak sert altın, 120-300 arasında Knoop sertliği ve %99,7-99,9 altın saflığı. Genellikle az miktarda nikel ve/veya kobalt içerir ; bu elemanlar kalıba yapışmayı engeller, bu nedenle kaplama banyoları yarı iletkenler için kullanılamaz.
• Baskılı devre kartı tırnaklarındaki parlak sert altın , banyolarda daha düşük altın konsantrasyonu kullanılarak biriktirilir. Genellikle nikel ve/veya kobalt da içerir. Kenar konektörleri genellikle panoların yalnızca kenarlarının kontrollü derinliğe daldırılmasıyla yapılır.

Altın kaplama kimyası

Altın kaplama kimyasının tanınmış beş sınıfı vardır:

1. Altın ve altın alaşımlı kaplama için alkali altın siyanür
2. Yüksek saflıkta kaplama için nötr altın siyanür
3. Parlak sert altın ve altın alaşımlı kaplama için asit altın kaplama
4. Siyanür olmayan, genellikle sülfit veya altın ve altın alaşımlı kaplama için klorür bazlı
5. Çeşitli

Takı

Mücevher imalatında gümüşün altın kaplaması kullanılır . Mücevherat üzerindeki altın kaplamanın kalınlığı mikron (veya mikrometre) cinsinden belirtilir. Mikron kalınlık, altın kaplamanın kullanımla ne kadar süreceğini belirler. Mücevher endüstrisi, aşağıdaki terminolojide farklı altın kaplama kalitelerini ifade eder:

1. Parlatılmış altın / Altın yıkanmış - altın katman kalınlığı 0,5 mikrondan az
2. Altın kaplama - 0,5 mikrondan büyük veya ona eşit altın katman kalınlığı
3. Ağır altın kaplama / Vermeil - 2.5 mikrondan büyük veya ona eşit altın tabaka kalınlığı

Altın kaplama gümüş takılar, gümüş atomları altın tabakaya dağılarak renginin yavaş yavaş solmasına ve sonunda yüzeyin kararmasına neden olduğu için hala kararabilir . Bu işlem altın tabakasının kalınlığına bağlı olarak aylar hatta yıllar alabilir. Bu etkiye karşı koymak için bir bariyer metal tabakası kullanılır - bunlar nikel veya rodyum olabilir. Altına da göç eden bakır, bunu gümüşten daha yavaş yapar. Bakır genellikle nikel ile kaplanır. Altın kaplamalı bir gümüş eşya genellikle üzerinde bakır, nikel ve altın katmanları bulunan gümüş bir alt tabakadır.

Kızılötesi yansıtma

Buharlaştırılmış yöntemlerle veya elektrokaplama ile uygulanan altın, kızılötesi dalga boylarında %99 yansıtma özelliğinden dolayı NASA tarafından uzay aracı araçlarını termal olarak kontrol etmek için belirlenmiştir.

Elektronik

Altın kaplama genellikle elektronikte, bakır üzerinde , tipik olarak elektrik konektörlerinde ve baskılı devre kartlarında korozyona dayanıklı elektriksel olarak iletken bir tabaka sağlamak için kullanılır .

Doğrudan bakır üzeri altın kaplama ile, bakır atomları altın tabakası boyunca yayılma eğilimi gösterir, bu da yüzeyinin kararmasına ve bir oksit ve/veya sülfür tabakasının oluşmasına neden olur .

Uygun bir bariyer metal tabakası , genellikle nikel , genellikle altın kaplamadan önce bakır substrat üzerinde biriktirilir. Nikel tabakası, altın tabaka için mekanik destek sağlayarak aşınma direncini arttırır . Ayrıca altın tabakada bulunan gözeneklerin etkisini de azaltır.

Hem nikel hem de altın tabakalar, elektrolitik veya akımsız işlemlerle kaplanabilir . Elektrolitik veya akımsız kaplama yöntemlerinin seçiminde dikkate alınması gereken birçok faktör vardır. Bunlar, mevduatın ne için kullanılacağını, parçanın konfigürasyonunu, malzeme uyumluluğunu ve işleme maliyetini içerir. Farklı uygulamalarda elektrolitik veya akımsız kaplamanın maliyet avantajları olabilir.

Daha yüksek frekanslarda, yüzey etkisi , nikelin daha yüksek elektrik direnci nedeniyle daha yüksek kayıplara neden olabilir; nikel kaplı bir iz, kaplamasız olana kıyasla 1 GHz bandında faydalı uzunluğunu üç kat kısaltabilir. Seçici kaplama kullanılır, nikel ve altın tabakaları sadece gerekli olan alanlarda biriktirilir ve zararlı yan etkilere neden olmaz.

Altın kaplama, altın bıyık oluşumuna neden olabilir .

Altın kaplamalı kontaklar ile alüminyum teller arasındaki veya belirli koşullar altında alüminyum kontaklar ile altın teller arasındaki tel bağlanması , mor veba olarak bilinen kırılgan bir altın-alüminyum intermetalik tabakası geliştirir .

Lehimleme sorunları

Lehim altın içinde çözünür olduğu altın kaplama parçaları sorunlu olabilir lehim . %4–5'ten fazla altın içeren lehim kırılgan hale gelebilir. Eklem yüzeyi donuk görünümlüdür.

Her iki altın reaksiyona girer kalay ve kurşun kırılgan oluşturan sıvı halindeyken, intermetaliklerin . Tüm ötektik % 63 kalay - altın tercihen şekillendirme, kalay ile reaksiyona girer, çünkü% 37 kurşun lehim kullanılır, hiçbir kurşun-altın bileşikleri, oluşturulur AuSn
₄birleştirmek. AuSn parçacıkları
₄lehim matrisinde dağılır, tercihli bölünme düzlemleri oluşturur , mekanik mukavemeti ve dolayısıyla ortaya çıkan lehim bağlantılarının güvenilirliğini önemli ölçüde düşürür.

Altın tabaka lehim içinde tamamen çözülmezse, kalay ve altın atomları çapraz göç ederken katı halde yavaş intermetalik reaksiyonlar ilerleyebilir. İntermetalikler zayıf elektriksel iletkenliğe ve düşük mukavemete sahiptir. Devam eden intermetalik reaksiyonlar da Kirkendall etkisine neden olur ve mor veba olarak bilinen altın-alüminyum bağlarının bozulmasına benzer şekilde eklemin mekanik arızasına yol açar .

Tipik dalga lehimleme koşulları sırasında 2-3 µm'lik bir altın tabakası bir saniye içinde tamamen çözülür . 0,5 µm'den (0,02 thou ) daha ince altın katmanları da lehimin içinde tamamen çözülerek alttaki metali (genellikle nikel) lehime maruz bırakır. Nikel tabakasındaki safsızlıklar, lehimin ona yapışmasını engelleyebilir. Akımsız nikel kaplama fosfor içerir. %8'den fazla fosfor içeren nikel lehimlenebilir değildir. Elektrolizle kaplanmış nikel, nikel hidroksit içerebilir . Altın tabakayı uygulamadan önce pasivasyon tabakasını çıkarmak için bir asit banyosu gereklidir ; yanlış temizlik, lehimlenmesi zor bir nikel yüzeye yol açar. Oksit birikintilerinin çözülmesine yardımcı olduğu için daha güçlü bir akı yardımcı olabilir. Karbon , lehimlenebilirliği engelleyen başka bir nikel kirleticidir.

Ayrıca bakınız

• Altın dolu mücevher

Referanslar