सोना चढ़ाना

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यात्रा कार्यक्रम स्पेस क्राफ्ट पर गोल्ड-प्लेटेड एल्यूमीनियम कवर जो गोल्ड-प्लेटेड वोयाजर गोल्डन रिकॉर्ड की सुरक्षा करता है

एक गोल्ड प्लेटेड डेस्कटॉप स्टर्लिंग इंजन

सोना चढ़ाना किसी अन्य धातु की सतह पर सोने की एक पतली परत जमा करने की एक विधि है, जो अक्सर तांबे या चांदी (चांदी गिल्ट बनाने के लिए), रासायनिक या विद्युत रासायनिक चढ़ाना द्वारा होती है। यह आलेख आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में उपयोग की जाने वाली चढ़ाना विधियों को शामिल करता है; अधिक पारंपरिक तरीकों के लिए, अक्सर बहुत बड़ी वस्तुओं के लिए उपयोग किया जाता है, सोने का पानी देखें।

प्रकार

इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में कई प्रकार के गोल्ड प्लेटिंग का उपयोग किया जाता है:

• सेमीकंडक्टर उद्योग में शीतल, शुद्ध सोना चढ़ाना का उपयोग किया जाता है। सोने की परत आसानी से सोल्डर और तार का जोड़ होती है। इसका नूप कठोरता परीक्षण 60 से 85 के बीच होता है। प्लेटिंग बाथ को संदूषण से मुक्त रखना होता है।
• विशेष इलेक्ट्रोलाइट से शीतल, शुद्ध सोना जमा होता है। संपूर्ण मुद्रित सर्किट बोर्ड चढ़ाया जा सकता है। इस तकनीक का उपयोग वायर बॉन्डिंग के लिए उपयुक्त परतों को जमा करने के लिए किया जा सकता है।
• संपर्कों पर चमकदार कठोर सोना, 120-300 के बीच नूप कठोरता और 99.7–99.9% सोने की शुद्धता के साथ। अक्सर निकल और/या कोबाल्ट की थोड़ी मात्रा होती है; ये तत्व डाई बॉन्डिंग में बाधा डालते हैं, इसलिए अर्धचालकों के लिए प्लेटिंग बाथ का उपयोग नहीं किया जा सकता है।
• प्रिंटेड सर्किट बोर्ड टैब पर चमकीला सख्त सोना बाथ में सोने की कम सांद्रता का उपयोग करके जमा किया जाता है। आमतौर पर निकेल और/या कोबाल्ट भी होता है। किनारे कनेक्टर्स अक्सर बोर्डों के किनारे के नियंत्रित-गहराई विसर्जन द्वारा बनाए जाते हैं।

सोना चढ़ाना रसायन

सोना चढ़ाना रसायन शास्त्र के पांच मान्यता प्राप्त वर्ग हैं:

1. सोने और सोने की मिश्र धातु चढ़ाना के लिए क्षारीय सोना साइनाइड
2. उच्च शुद्धता चढ़ाना के लिए तटस्थ सोना साइनाइड
3. चमकीले कठोर सोने और सोने की मिश्र धातु चढ़ाना के लिए एसिड सोना चढ़ाना
4. गैर-साइनाइड, आमतौर पर सल्फाइट या क्लोराइड-आधारित सोने और सोने की मिश्र धातु चढ़ाना के लिए
5. मिश्रित

आभूषण

चांदी की गोल्ड प्लेटिंग का उपयोग गहनों के निर्माण में किया जाता है। गहनों पर सोने की परत चढ़ाने की मोटाई माइक्रोन (या माइक्रो-मीटर) में नोट की जाती है। मोटाई के माइक्रोन यह निर्धारित करते हैं कि सोना चढ़ाना उपयोग के साथ कितने समय तक चलता है। आभूषण उद्योग निम्नलिखित शब्दावली में सोना चढ़ाना के विभिन्न गुणों को दर्शाता है

1. सोना चमका / सोना धोया - सोने की परत की मोटाई 0.5 माइक्रोन से कम
2. सोना मढ़वाया - सोने की परत की मोटाई 0.5 माइक्रोन से अधिक या उसके बराबर
3. भारी सोना मढ़वाया / वर्मील - 2.5 माइक्रोन से अधिक या उसके बराबर सोने की परत की मोटाई

गोल्ड प्लेटेड चांदी के आभूषण अभी भी धूमिल हो सकते हैं क्योंकि चांदी के परमाणु सोने की परत में फैल जाते हैं, जिससे धीरे-धीरे इसका रंग फीका पड़ जाता है और अंततः सतह धूमिल हो जाती है। सोने की परत की मोटाई के आधार पर इस प्रक्रिया में महीनों या साल भी लग सकते हैं। इस प्रभाव का मुकाबला करने के लिए एक अवरोधक धातु की परत का उपयोग किया जाता है - ये निकेल या रोडियम हो सकते हैं। तांबा, जो सोने में भी माइग्रेट करता है, चांदी की तुलना में बहुत धीमी गति से करता है। तांबे को आमतौर पर निकल के साथ चढ़ाया जाता है। एक सोना चढ़ाया हुआ चांदी का लेख आमतौर पर एक चांदी का सब्सट्रेट होता है जिसके ऊपर तांबे, निकल और सोने की परतें जमा होती हैं।

इन्फ्रारेड परावर्तकता

इन्फ्रारेड तरंगदैर्घ्य में इसकी 99% परावर्तकता के कारण वाष्पित विधियों या इलेक्ट्रोप्लेटिंग द्वारा लागू सोना, नासा द्वारा अंतरिक्ष यान उपकरणों को तापीय रूप से नियंत्रित करने के लिए निर्दिष्ट किया गया है।

इलेक्ट्रॉनिक्स

सोना चढ़ाया हुआ विद्युत कनेक्टर

सोना चढ़ाना अक्सर इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रयोग किया जाता है, तांबे पर एक संक्षारण प्रतिरोधी विद्युत प्रवाहकीय परत प्रदान करने के लिए, आमतौर पर विद्युत कनेक्टर और मुद्रित सर्किट बोर्डों में।

सीधे गोल्ड-ऑन-कॉपर चढ़ाना के साथ, तांबे के परमाणु सोने की परत के माध्यम से फैलते हैं, जिससे इसकी सतह धूमिल हो जाती है और ऑक्साइड और/या सल्फाइड परत का निर्माण होता है।

उपयुक्त बाधा धातु की एक परत, आमतौर पर निकल, अक्सर सोने की परत चढ़ाने से पहले तांबे के सब्सट्रेट पर जमा की जाती है। निकल की परत सोने की परत के लिए यांत्रिक समर्थन प्रदान करती है, जिससे इसके पहनने के प्रतिरोध में सुधार होता है। यह सोने की परत में मौजूद छिद्रों के प्रभाव को भी कम करता है।

निकल और सोने दोनों परतों को इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया या इलेक्ट्रोलेस चढ़ाना प्रक्रियाओं द्वारा चढ़ाया जा सकता है। इलेक्ट्रोलाइटिक या इलेक्ट्रोलेस चढ़ाना विधियों के चयन पर विचार करने के लिए कई कारक हैं। इनमें शामिल हैं कि जमा का क्या उपयोग किया जाएगा, भाग की कॉन्फ़िगरेशन, सामग्री संगतता और प्रसंस्करण की लागत। विभिन्न अनुप्रयोगों में, इलेक्ट्रोलाइटिक या इलेक्ट्रोलेस चढ़ाना के लागत लाभ हो सकते हैं।

उच्च आवृत्तियों पर, निकल के उच्च विद्युत प्रतिरोध के कारण त्वचा के प्रभाव में अधिक नुकसान हो सकता है; एक निकल-प्लेटेड ट्रेस की उपयोगी लंबाई 1 गीगाहर्ट्ज़ बैंड में नॉन-प्लेटेड ट्रेस की तुलना में तीन गुना कम हो सकती है। चुनिंदा चढ़ाना का उपयोग किया जाता है, निकल और सोने की परतों को केवल उन क्षेत्रों में जमा किया जाता है जहां इसकी आवश्यकता होती है और हानिकारक दुष्प्रभावों का कारण नहीं बनता है। सोना चढ़ाना सोने की मूंछ (धातु विज्ञान) का निर्माण कर सकता है।

सोना मढ़वाया संपर्कों और एल्यूमीनियम तारों के बीच या एल्यूमीनियम संपर्कों और सोने के तारों के बीच तार संबंध कुछ शर्तों के तहत सोना-एल्यूमीनियम इंटरमेटेलिक की एक भंगुर परत विकसित करता है, जिसे बैंगनी प्लेग कहा जाता है।

सोल्डरिंग मुद्दे

सोना चढ़ाया हुआ मुद्रित सर्किट बोर्ड

सोना चढ़ाया हुआ भाग समस्याग्रस्त हो सकता है क्योंकि टांकने की क्रिया में सोना घुलनशील होता है। सोल्डर जिसमें 4-5% से अधिक सोना होता है, भंगुर हो सकता है। संयुक्त सतह सुस्त दिखने वाली है।

सोना विश्वास करना और लेड दोनों के साथ उनकी तरल अवस्था में प्रतिक्रिया करता है, भंगुर इंटरमेटेलिक्स बनाता है। जब यूटेक्टिक बिंदु 63% टिन - 37% लेड मिलाप का उपयोग किया जाता है, तो कोई सीसा-सोना यौगिक नहीं बनता है, क्योंकि सोना टिन के साथ अधिमानतः प्रतिक्रिया करता है, जिससे AuSn
₄ मिश्रण। के कण AuSn
₄ मिलाप मैट्रिक्स में फैलाव, तरजीही दरार (क्रिस्टल) विमानों का निर्माण, यांत्रिक शक्ति को कम करना और इसलिए परिणामी मिलाप जोड़ों की विश्वसनीयता।

यदि सोल्डर में सोने की परत पूरी तरह से नहीं घुलती है, तो टिन और सोने के परमाणुओं के क्रॉस-माइग्रेट होने पर धीमी इंटरमेटेलिक प्रतिक्रियाएं ठोस अवस्था में आगे बढ़ सकती हैं। इंटरमेटेलिक्स में खराब विद्युत चालकता और कम ताकत होती है। चल रही इंटरमेटेलिक प्रतिक्रियाएं भी किर्केंडल प्रभाव का कारण बनती हैं, जिससे संयुक्त की यांत्रिक विफलता होती है, जो कि बैंगनी प्लेग के रूप में जाने जाने वाले सोने-एल्यूमीनियम बॉन्ड के क्षरण के समान है।

सामान्य वेव सोल्डरिंग स्थितियों के दौरान सोने की 2–3 m परत एक सेकंड के भीतर पूरी तरह से घुल जाती है। 0.5 माइक्रोमीटर (0.02 तू (लंबाई)) से पतली सोने की परत भी सोल्डर में पूरी तरह से घुल जाती है, जिससे सोल्डर में अंतर्निहित धातु (आमतौर पर निकल) दिखाई देती है। निकेल की परत में अशुद्धता मिलाप को इससे बंधने से रोक सकती है। इलेक्ट्रोलेस निकल चढ़ाना में फास्फोरस होता है। 8% से अधिक फॉस्फोरस वाला निकेल टांका लगाने योग्य नहीं है। विद्युत निकेल में निकल हाइड्रॉक्साइड हो सकता है। सोने की परत लगाने से पहले पैसिवेशन (रसायन) परत को हटाने के लिए एक एसिड स्नान की आवश्यकता होती है; अनुचित सफाई से निकेल की सतह सोल्डर के लिए मुश्किल हो जाती है। एक मजबूत प्रवाह (धातु विज्ञान) मदद कर सकता है, क्योंकि यह ऑक्साइड जमा को भंग करने में सहायता करता है। कार्बन एक अन्य निकेल प्रदूषक है जो सोल्डरेबिलिटी में बाधा डालता है।

यह भी देखें

• डेनियल डेविस जूनियर - आविष्कारक जो व्यवसाय के रूप में सोने की परत चढ़ाने वाले पहले व्यक्ति थे
• सोने से भरे गहने

बाहरी संबंध

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