Драгоценные металлы в электронных устройствах

Золото и серебро у вас под рукой! Если вы внимательно посмотрите внутрь своего мобильного телефона или планшета, вы обнаружите небольшие количества золота, серебра, платины и палладия - четырех драгоценных металлов, которые являются «болтами и гайками» современной электроники.

Эти драгоценные металлы имеют одно общее свойство, которое отличает их от большинства других металлов; они прекрасные проводники электричества. По другим признакам они предпочтительнее меди, например, коррозионная стойкость золота, превосходная проводимость серебра или твердость платины. Давайте посмотрим на драгоценные металлы и их применение в электронике.

Золото

Сектор электроники является основным промышленным потребителем золота и серебра. Универсальное золото (Au) - отличный проводник, который ценится за его надежность и превосходную устойчивость к коррозии. Золото, наиболее податливое из всех металлов, может быть использовано в твердотельных и микроэлектронных устройствах с минимальными токами. Он используется в разъемах, контактах переключателей и реле, проводке, тонкопленочных слоях и защитных покрытиях, а также в паяных или паяных соединениях. Номинальное количество золота сегодня можно найти почти во всей электронике, включая мобильные телефоны, ПК и планшеты, а также телевизоры. Типичные приложения, использующие золото, включают:

• Покрытия на сенсорных экранах визуальных дисплеев

• Торцевые и штекерные разъемы на материнских платах

• Устройства флэш-памяти

• Мягкое золотое покрытие полупроводников

• Аэрокосмическое оборудование и другие высокотемпературные среды

Серебряный

Серебро (Ag), обладающее самой высокой электропроводностью в Периодической таблице, часто предпочтительнее менее дорогих металлов. Серебро можно найти везде, где есть припои, контакты, реле и переключатели, от портативных устройств до крупной бытовой техники.

Сенсорный экран вашего мобильного телефона, планшета или микроволновой печи имеет плоский мембранный переключатель за панелью или экраном из серебряной пасты. Серебряная паста также используется в солнечных элементах и ​​многослойных керамических конденсаторах (MLCC). В панелях плазменных телевизоров используются серебряные электроды для создания изображения более высокого качества.

В сочетании со сверхпроводником, таким как свинец, серебро обеспечивает более быструю электрическую передачу и может производить магнитную энергию для двигателей, таких как поезд на магнитной подушке (MAGLEV).

Другие распространенные применения серебра:

• CD, DVD и перезаписываемые оптические диски

• Высоковольтные контакты (оксид кадмия серебра устойчив к дуге)

• Батарейки-кнопки (оксид серебра) и аккумуляторы для ноутбуков (оксид серебра и цинка)

Палладий

Также присутствующий почти во всех электронных устройствах, палладий (Pd) играет ключевую роль в производстве компьютерных микросхем и схем. MLCC и гибридные интегральные схемы (HIC) содержат палладий, а также термопары, контакты, корпуса печатных плат, электротермические предохранители и гальванические покрытия. Палладий часто предпочитают золотому покрытию, потому что для достижения той же толщины требуется меньший вес материала. Для изготовления электродов используются сплавы палладий-серебро.

Платина

Платина (Pt), давно используемая в термопарах, также используется в контактах, проволоках с тонким сопротивлением и постоянных магнитах. Платина идеально подходит для работы в коррозионных или высоковольтных условиях. В виде сплава он используется в качестве магнитного покрытия для жестких дисков, оптических систем хранения и в качестве материала для изготовления высококачественного стекла для электролюминесцентных диодов.

Электронные медицинские устройства

Драгоценные металлы являются ключевыми компонентами имплантируемых устройств, таких как кардиостимуляторы, дефибрилляторы и стимуляторы мозга. Эти «биоэлектроды» взаимодействуют между электрическими системами и биологическими тканями. Платина и палладий являются предпочтительными металлами, потому что они прочны, биосовместимы, устойчивы к химической коррозии и являются радиопатическими - видимыми на рентгеновских лучах.

Прочие примечательные металлы

Другие металлы не относятся к категории драгоценных металлов, но заслуживают упоминания. Иридиевые (Ir) тигли используются для производства монокристаллов сапфира для светодиодов в смартфонах и плоских дисплеях, а также кристаллов на основе лития для поверхностных акустических фильтров переплетения в сотовых телефонах и беспроводной связи. Никель (Ni) обычно используется в аккумуляторных батареях. Осмий (Os) - это упрочняющий агент в платиновых сплавах. С высокой отражающей способностью родий (Rh) используется в качестве оптического покрытия для сложной электронной спектроскопии. Рутений (Ru) повышает твердость и коррозионную стойкость контактов и дисководов. И вездесущая медь (Cu) остается универсальным фаворитом для проводки и полупроводников.