Hard Gold PCB: la guía definitiva de preguntas frecuentes

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Si tiene alguna pregunta sobre PCB de oro duro, encontrará la respuesta aquí.

Así que sigue leyendo para aprender más.

¿Qué es el PCB de oro duro?

Es una amalgama de oro con otros metales utilizados en la producción de placas de circuito impreso (PCB).

Utiliza galvanoplastia para recubrir oro sobre metales como el níquel.

¿Por qué usar PCB de oro duro?

Es duradero ya que tiene una baja tasa de absorción de humedad y una resistencia térmica muy alta.

Además, tiene una larga vida útil de más de un año, lo que lo hace adaptable a varios proyectos.

Además, su alta resistencia a la corrosión ayuda a retrasar la tasa de descomposición de las superficies de cobre.

No contiene plomo, lo que lo hace respetuoso con el medio ambiente y cumple con las Resistencia de Sustancias Peligrosas (RoHS) directiva.

La conducción de electrones es suave, lo que ayuda a mejorar la eficiencia de los circuitos de alta densidad.

Además, las almohadillas de PCB de oro duro son planas para permitir que se agreguen otras características al área de superficie de la PCB.

Es altamente funcional ya que aumenta la soldabilidad de las superficies de la PCB y permite la unión de bordes.

¿Existen limitaciones en el uso de PCB de oro duro?

Requiere mano de obra adicional para procesar.

Además, es costoso hacerlo chapado en oro duro.

Tiene poca soldabilidad ya que su espesor máximo para soldabilidad es de 17.8 µm.

¿Cómo se fabrica una placa de circuito impreso de oro duro?

La fabricación de PCB de oro duro es el proceso de transformar su diseño de PCB en un dispositivo físico.

Por supuesto, manteniendo todas las especificaciones de diseño detalladas o indicadas en los archivos de diseño.

Este proceso suele ser una combinación de varios pasos, como se explica a continuación.

Procese el material del sustrato:

Este paso en el Fabricación de PCB se realiza mediante el proceso de saturación de la fibra de vidrio.

Luego pasar la fibra de vidrio saturada entre rodillos para darle el espesor necesario y eliminar cualquier exceso de material depositado.

Dé forma al sustrato procesado:

Se pasa una fina capa de fibra de vidrio en un horno para fortalecerla y luego se corta en la forma y tamaño deseados.

Disposición de capas de paneles de otros tamaños:

Superponga los paneles entre sí con una lámina de cobre.

Esto se debe a su adhesividad y presiona las pilas de paneles bajo una presión de 1500 psi.

Debe mantener la temperatura a 340 Fahrenheit durante no menos de una hora.

Taladre agujeros en los paneles apilados:

La colocación de agujeros en el panel se realiza utilizando una máquina de control numérico en las posiciones diseñadas, como se detalla durante la fase de diseño.

Luego, los orificios se enchapan revistiendo la superficie interna de los orificios con cobre para convertirlos en orificios conductores y no conductores con material no conductor.

Imprima el patrón de circuito deseado en el panel:

Se utiliza el método del sustrato o el método aditivo para imprimir circuitos en los paneles.

Para el método aditivo, recubre la superficie del panel con cobre de acuerdo con el diagrama deseado, dejando las otras áreas sin recubrir.

El método de sustrato, por otro lado, cubre todo el panel y luego quita el recubrimiento en las áreas que se requieren para dejar el diagrama de circuito diseñado.

Proteja la placa de circuito con material fotorresistente:

Luego, los paneles se presionan sobre su superficie con una capa de material fotorresistente.

Los paneles se pasan en una cámara de vacío para colocar una capa de material fotorresistente en toda la superficie del panel.

Coloque una máscara fotorresistiva sobre el diagrama del circuito impreso y colóquelo en los rayos ultravioleta.

Pulverizar Alquino:

Después de quitarse la máscara, rociar alquino sobre los paneles ayuda a derretir los fotorresistores distorsionados y exponer la lámina de cobre.

Prevención de oxidación:

La capa expuesta del panel está recubierta con una lámina de cobre de aproximadamente 1 a 1 micropulgada.

El revestimiento de lámina de cobre actúa como cátodo mientras que la fotorresistencia actúa como ánodo.

Luego se aplica un recubrimiento de estaño y plomo para evitar la oxidación de la capa de cobre.

Terminación de tableros y preparación de montajes:

La unión de los dedos de contacto a los bordes del sustrato se realiza para permitir la posible conexión de componentes electrónicos a la PCB.

Se utilizan estaño-plomo, níquel y oro para enchapar los dedos de contacto.

Para evitar que se produzcan daños en el panel durante la instalación, se utiliza resina epoxi para sellarlo.

Con los paneles cortados en tamaños diseñados, la placa de circuito impreso está lista para el montaje.

Componentes de montaje.

Los componentes electrónicos, como las resistencias, están montados en el panel para activarlo.

El diseño de cada PCB es diferente del otro y utiliza diferentes componentes electrónicos. Componentes de PCB.

Eliminación del flujo restante

Se utilizan agua y algunos productos químicos para eliminar cualquier resto de fundente fotorresistivo.

Los productos químicos se eligen según el tipo de soldadura utilizada.

Envíos

El envío de PCB se realiza solo con plástico de burbujas o embalaje de espuma para evitar daños diversos.

Inspección de errores

La inspección de errores es importante para fines de control de calidad.

Se utiliza una inspección visual y eléctrica para determinar cualquier error que pueda resultar de las máquinas automatizadas, como la colocación incorrecta de componentes, soldadura excesiva, etc.

Esta inspección ayuda a identificar tales errores para que puedan ser resueltos adecuadamente.

¿Qué software de PCB puede recomendar para el diseño de PCB de oro duro?

Selección de un Software de diseño de PCB usarlo puede ser un proceso muy tedioso.

El software utilizado en el PCD no varía mucho en cuanto a funciones.

Después del análisis de los diferentes software disponibles, Software Altium Designer 19 es identificado como el mejor software para usar.

Sin embargo, con cada actualización de versión del software de PCB diferente, la diferencia técnica en el software individual se vuelve cada vez menor con cada versión más nueva.

Otras aplicaciones de diseño que se pueden utilizar incluyen; El software Proteus, el software Eagle, el software Kicad y el software Dip trace, que son los más utilizados.

Independientemente del software utilizado, puede obtener el resultado deseado en el diseño de PCB si utilizó cualquier software de manera óptima.

¿Cuánto cuesta el PCB de oro duro?

Los PCB de oro duro son muy rentables.

Se le puede solicitar fácilmente que pague hasta $ 10 para adquirir una sola pieza de PCB Hard Gold.

El precio, sin embargo, puede subir cuando un PCB multicapa se apila con un PCB de oro duro

Puede comprar una placa de circuito impreso Hard Gold de su elección a precios muy asequibles.

¿Dónde puede usar PCB de oro duro?

Tecnología de envasado flip-chip.
Teclados de dispositivos electrónicos.
en robótica.
En inteligencia artificial.
Dedo de oro de PCB
Producción de PCB en lotes pequeños como Ball Grid Arrays (BGA)

¿Cómo se prueba la calidad de la placa de circuito impreso de oro duro?

Las pruebas de calidad de PCB de oro duro se realizan mediante las tres pruebas más comunes, a saber; la prueba de sonda voladora, la prueba de rejilla universal y la prueba de inspección óptica automatizada (AOI).

Prueba de sonda voladora

Es el menos complicado de los tres métodos y no requiere el uso de accesorios adicionales.

En esta prueba, se colocan varias sondas en los puntos finales de cada línea conductora.

Si bien este método le ofrecerá un costo muy bajo debido a su operación simple, requiere mucho tiempo.

Esto se debe a que requiere verificar todos los puntos terminales en una PCB para determinar su rendimiento.

La prueba de sonda voladora es más común en aplicaciones de PCB de oro duro que tienen densidades muy altas.

En los casos en que sea necesaria la producción en masa de PCB de oro duro, debe tener en cuenta el tiempo necesario para probar todos los PCB producidos.

Prueba de red universal

Solo se puede usar en la producción de PCB de oro duro fuera de la red de alta densidad.

El equipo de prueba automatizado (ATE) es una rejilla fija con un montaje de placa de aguja enorme que está diseñado para adaptarse a varias partes de la placa de circuito impreso de oro duro.

En esta prueba, las sondas móviles que se encuentran en las placas de las agujas penetran en diferentes orificios de la PCB de oro duro que son específicos para cada aguja.

Los agujeros están cubiertos con una máscara de material G10.

Para que pueda realizar una prueba de rejilla uniforme, debe suministrar a la placa de circuito impreso de oro duro un potencial eléctrico de 250 V.

Inspección óptica automatizada (AOI)

It es una forma completamente automatizada que se utiliza para probar la calidad de las PCB de oro duro.

Las imágenes 2D o 3D de la placa de circuito impreso de oro duro se combinan con una imagen ideal de la placa de circuito impreso.

Un algoritmo en la AOI utiliza el método de recuento de píxeles para identificar la plantilla de la PCB que coincide con las imágenes proporcionadas.

En comparación con otras pruebas, AOI es rentable, confiable y usa menos tiempo para probar PCB de oro duro.

Esta prueba es, por lo tanto, el mejor método para probar PCB en un entorno donde se realiza una producción masiva de PCB.

¿Cómo se elige la máscara de soldadura PCB de oro duro?

Al seleccionar la máscara de soldadura que se usará en PCB de oro duro, debe considerar algunos factores en el proceso de selección:

Uso aplicable del PCB.
Tamaño de la placa de circuito impreso.
Componentes que se van a unir a la placa de circuito impreso
Conductancia del PCB.
Acabado superficial utilizado en la PCB
Diseño de la placa de circuito impreso.

¿Qué acabados de superficie de PCB puede aplicar en PCB de oro duro?

Acabados superficiales contribuir a la determinación de la calidad, el costo, la capacidad de fabricación y la confiabilidad del PCB producido.

Se utilizan diferentes tipos de acabados superficiales en PCB de oro duro, a saber;

Nivelación de soldadura de aire caliente (HASL)
HASL sin plomo
Oro de inmersión en níquel no electrolítico (ENIG)
Plata de inmersión
paladio de níquel
Conservante de soldabilidad orgánico (OSP)
Lata de inmersión

¿Qué tipos de vías puede usar en PCB de oro duro?

Hay tres tipos de vías, a saber; vías enterradas, vías pasantes y vías ciegas.

Al elegir el tipo correcto de vía en oro duro, debe tener en cuenta la absorción de la fuerza de contacto y las propiedades de resistencia al desgaste del oro duro.

Las vías de orificio pasante restringen los mecanismos de oro duro y, por lo tanto, no se utilizan en PCB de oro duro.

Las vías enterradas se utilizan para conectar diferentes capas internas de la PCB de oro duro.

Las capas interna y externa están unidas por vías ciegas.

Las vías enterradas y ciegas son, por lo tanto, las únicas vías utilizadas en PCB de oro duro, ya que no obstaculizan la resistencia del oro duro al desgaste.

¿Tiene PCB de oro duro multicapa?

Los PCB están formados por la conexión de tres o más capas de PCB.

Los PCB se laminan utilizando preimpregnados y núcleos entre el componente aislante para evitar que los componentes se derritan en caso de exceso de calor.

El rango de los PCB multicapa más comunes es de 4 capas a 12 capas

¿Qué características debe buscar en PCB de oro duro?

Son delgados y livianos para permitir la conexión de una variedad de componentes electrónicos en un espacio reducido.

Son gráficamente precisos y repetibles para permitir la inspección, depuración y mantenimiento de equipos.

Capacidad de ser producido automáticamente para minimizar el costo de los equipos electrónicos.

¿Hay un grosor de PCB de oro duro recomendado?

El espesor recomendado es entre 30 µm y 50 µm para oro duro y una capa de níquel de 100 µm y 150 µm de espesor.

¿Cómo taladrar agujeros en PCB de oro duro?

Taladre agujeros en PCB de oro duro usando una máquina controlada numéricamente.

Los agujeros se perforan en las posiciones diseñadas según lo decidido durante la fase de diseño.

También cubre los agujeros recubriendo la superficie interna de los agujeros con cobre.

Esto es para hacerlos conductores y los orificios no conductores con material no conductor.

¿Cómo se puede ensamblar PCB de oro duro?

Algunas de las técnicas de montaje incluyen:

Agujero pasante frente a montaje de componentes SMT

Ensamblaje de PCB de oro duro con tecnología de montaje superficial (SMT):

Los componentes sensibles, como diodos y resistencias, se montan en la placa de circuito impreso automáticamente mediante un Dispositivo de montaje en superficie (SMD).

LA Montaje SMT se realiza en cuatro fases principales.

Organización del PCB: la soldadura en pasta se esparce en las partes requeridas de la placa de circuito impreso.

Inserción de componentes: los componentes se insertan en sus respectivas posiciones en la placa de circuito impreso utilizando un dispositivo de recogida y colocación.

Reflujo de los soldados: el PCB se calienta en el SMD.

Este proceso de calentamiento ocurre en un horno de reflujo dentro del SMD a las temperaturas específicas necesarias para la soldadura en pasta hasta que ocurre la formación de las uniones de soldadura.

inspección: esto se hace a través del proceso SMT utilizando el ensamblador.

Ensamblaje de PCB de oro duro con tecnología de orificio pasante (THT):

Esta tecnología vincula componentes conectados mediante cables o cables. conexiones de orificio pasante.

Los componentes y la soldadura están en superficies opuestas de la placa.

Se aplica a ensamblajes que usan componentes grandes como capacitores.

El proceso ocurre en cuatro pasos principales;

Perforación: Se perforan orificios de las dimensiones correctas en la placa de circuito impreso para que los componentes encajen fácilmente.

Colocación de plomo: El cable se coloca en la placa de circuito impreso utilizando el dispositivo de montaje.

Soldadura: después de confirmar que cada componente está en la posición correcta, se sueldan en el lado opuesto para mantenerlos intactos.

inspección: esto verifica la PCB para asegurarse de que se requiere la función PCBA.

¿Existe alguna diferencia entre la placa de circuito impreso de oro duro y la placa de circuito impreso con dedos de oro?

El espesor recomendado de oro en oro duro es de 30 a 50 micropulgadas mientras que el de PCB de dedo de oro es de 2 a 5 micropulgadas.

Los PCB con dedos de oro tienen una capa interna sin cobre, mientras que los PCB de oro duro tienen una capa de lámina de cobre incrustada en el centro de los sustratos.

Los PCB de oro duro tienen orificios y soldaduras en la placa, mientras que los PCB con dedos de oro no tienen orificios pasantes ni soldaduras en la placa de circuito.

¿Cómo se especifica la placa de circuito impreso de oro duro para su proyecto?

Al seleccionar PCB de oro duro para cualquier proyecto, debe considerar diferentes factores durante este proceso, tales como:

Tamaño del diseño.
Resistencia mecánica del proyecto.
La flexibilidad del PCB para satisfacer las necesidades del proyecto.
Peso de la PCB.
Resistividad térmica de la PCB.
Costo de adquisición o producción del PCB.
Diseño de su circuito.
Un entorno de operación.
Area de aplicación.

¿Son duraderos los PCB de oro duro?

Los PCB de oro duro son muy duraderos.

Tienen una vida útil de más de un año, lo que los hace relevantes en diferentes proyectos.

¿Qué material de PCB utiliza para la fabricación de PCB de oro duro?

Algunos de los principales Materiales de PCB para PCB de oro duro incluyen:

Materiales FR-4
Laminado flexible
Laminado de teflón
Laminado de poliimida
éster de cianato
Cerámicas
Redes combinadas

¿Qué tipos de PCB de oro duro tiene?

Algunas de las opciones más comunes incluyen:

PCB de un solo lado: PCB formado por una sola capa del material del sustrato.

PCB de doble cara: PCB formadas por dos capas del sustrato con orificios perforados para conectar un lado del circuito al otro.

PCB multicapa: PCB formados por la conexión de tres o más capas de PCB.

Los PCB se laminan utilizando preimpregnados y núcleos entre el componente aislante para evitar que los componentes se derritan en caso de exceso de calor.

El rango de las PCB multicapa más comunes es de 4 a 12 capas.

PCB rígidos: PCB formados sobre un sustrato sólido que no se puede torcer, por ejemplo, la placa base de la computadora que distribuye energía y proporciona una plataforma para la comunicación entre los otros componentes.

PCB flexibles: Los PCB formados en materiales que pueden doblarse o moverse, como los plásticos, cuestan más en comparación con otros tipos de PCB.

PCB rígido-flexibles: Los PCB se forman uniendo muchos circuitos flexibles a placas de circuito más rígidas.

Están construidos con precisión y son muy livianos, por lo que ahorran espacio y alrededor del 60 % del peso en comparación con otras PCB.

Se utilizan principalmente en dispositivos médicos y militares.

PCB de alta frecuencia: tienen una frecuencia de entre 500 MHz y 2 GHz y son críticos en aplicaciones de alta frecuencia como sistemas de comunicación, PCB de microondas, entre otras aplicaciones.

PCB con respaldo de aluminio: son útiles en sistemas de alta potencia ya que el aluminio es un buen disipador de calor.

Proporcionan altos niveles de rigidez y baja expansión térmica, lo que los hace aplicables en sistemas con alta tolerancia mecánica, como LED y sistemas de suministro de energía.

¿Qué estándares de calidad deben cumplir los PCB de oro duro?

El PCB de oro duro debe cumplir con la clasificación estándar UL 94 para la inflamabilidad de plásticos en dispositivos electrónicos.

Los PCB de oro duro están clasificados como UL 94-0, lo que indica que las llamas se quemarán en 10 segundos sin que se permitan goteos de partículas.

Otros estándares de calidad importantes incluyen CE y RoHS, entre otros.

¿Cómo se compara el chapado en oro duro y el chapado en oro blando en la fabricación de PCB de oro duro?

El baño de oro duro es una aleación de 98% de oro puro y níquel, mientras que el baño de oro suave no tiene ningún otro metal.

El oro duro es más duro, por lo que proporciona una mejor absorción de la fuerza de contacto en comparación con el oro blando.

En términos de apariencia, el oro duro es más brillante que el baño de oro suave.

La capacidad de conexión de borde del chapado en oro duro es más efectiva.

El oro blando es más resistente a la corrosión que el chapado en oro duro.

PCB de oro suave es más soldable.

¿El cambio de temperatura afecta el funcionamiento de la placa de circuito impreso de oro duro?

Para obtener el máximo rendimiento en PCB de oro duro, debe mantener la temperatura estable en todo momento.

Las variaciones de temperatura afectan las propiedades de una PCB de oro duro.

La constante dieléctrica varía debido al aumento del movimiento de las moléculas polares como resultado de las altas temperaturas.

Cuando hay un cambio rápido en su constante dieléctrica, la eficiencia general de la PCB cae significativamente.

Las temperaturas también dan como resultado la tangente de pérdida (la medida de la pérdida de señal debida al descontrol de la energía electromagnética en la PCB).

Más aún, los cambios de temperatura dificultan la integridad del procesamiento de la señal, ya que es ineficaz en el mantenimiento de la resistencia térmica.

La temperatura también afecta el grado en que la PCB de oro duro es soldable.

Por lo tanto, es difícil mantener una capa constante del recubrimiento de oro, ya que tanto el oro como el níquel tienen propiedades de alta conductividad térmica.

Todo lo anterior, indica que hay que mantener una temperatura constante para promover el excelente desempeño de la PCB de oro duro.

¿Se puede grabar PCB de oro duro?

El grabado se realiza con una solución química cuya concentración se sabe que mejora la eficacia general de los PCB de oro duro.

Primero, debe cubrir la parte de la superficie de PCB Hard Gold que necesita.

A partir de entonces, sumerja el área laminada de la PCB en una solución de cloruro férrico que cumpla con los estándares para garantizar que el grabado se realice sin problemas.

Luego, la solución reacciona con el área descubierta de la superficie de la placa de circuito impreso.

El resultado deseado solo se puede lograr cuando el recubrimiento de oro sobre la capa de níquel se mantiene intacto durante el proceso de grabado.

¿Los PCB de oro duro requieren galvanoplastia?

La PCB de oro duro a veces se denomina PCB de níquel-oro galvanizada.

Esto significa que debe galvanizar una capa de oro duro sobre una capa de níquel.

Durante la galvanoplastia, se usa una corriente eléctrica para recubrir un metal con una capa de otro metal.

Esto es necesario ya que el contacto directo con el cobre y el oro puede dar lugar a problemas como la difusión, el desplazamiento de electrones, entre otros inconvenientes.

Por esta razón, se debe aplicar una capa de níquel entre la capa de oro y la capa de cobre.

Durante la galvanoplastia, debe suministrar suficiente corriente eléctrica para garantizar que la capa de oro que se forma sobre la capa de níquel sea sólida y resistente.

A veces, puede ser necesario galvanizar una capa varias veces para lograr el espesor de PCB de oro duro requerido.