PCB placcati in oro: Tipi, spessore e standard

Che cos'è il PCB placcato oro?

La placcatura in oro è il processo di deposito di strati d'oro sul Superficie del PCB. Il rivestimento aiuta il circuito stampato a resistere alla corrosione. Inoltre, migliora la conduttività elettrica del PCB.

La doratura viene eseguita con due metodi.

Placcatura elettrolitica

Il deposito di un atomo di metallo sulla superficie di un substrato forma uno strato di placcatura metallica. La placcatura elettrolitica in soluzione acquosa non richiede una fonte di alimentazione esterna. Per questa tecnica di placcatura non è necessaria una corrente esterna. Lo strato di placcatura elettrolitica ha uno spessore costante.

Galvanotecnica

Questo metodo prevede l'applicazione di una lega o di un metallo spesso sulla superficie del PCB. In questo metodo viene utilizzata una corrente esterna per rivestire il metallo. Durante questo processo, l'anodo subisce una reazione di ossidazione. Ciò scarica gli elettroni e converte gli atomi di metallo in cationi.

Tipi di PCB placcati in oro

Esistono diversi PCB placcati in oro. Ogni PCB placcato in oro ha le sue caratteristiche e proprietà. Alcuni tipi comuni di superfici dorate per PCB sono:

Oro per immersione in nichel chimico (ENIG)

ENIG è un oro finitura superficiale che viene spesso utilizzato. In primo luogo, il processo deposita un sottile strato di nichel elettrolitico. Segue poi l'oro per immersione. I dispositivi di alimentazione non vengono utilizzati nella procedura. L'ENIG ha una superficie piatta e liscia che può essere facilmente saldata. Ha una forte resistenza all'ossidazione ed è adatto per i componenti a passo fine.

Elettronica di consumo e applicazioni che richiedono una planarità e una saldabilità cruciali. ENIG.

Oro placcato

L'oro viene galvanizzato aggiungendo uno strato d'oro a un PCB mediante elettrodeposizione. L'oro galvanizzato offre un'eccellente conduttività e resistenza alla corrosione. Viene spesso utilizzato in applicazioni ad alta affidabilità.

L'oro galvanico è adatto a settori in cui la durata e l'alta conduttività sono fondamentali. Tra queste, le applicazioni aerospaziali e militari.

Oro morbido

L'oro morbido è una lega d'oro con una percentuale maggiore di oro puro, che lo rende più morbido e flessibile. L'oro morbido, come i connettori, è adatto per applicazioni che richiedono inserimenti e rimozioni ripetitivi.

Viene utilizzato nei connettori applicazioni dove la resistenza all'usura e la durata sono essenziali.

Oro duro

L'oro duro è una lega d'oro con una percentuale maggiore di altri metalli come il nichel o il cobalto. Questo lo rende più duro e resistente all'usura. Quando la durata e la resistenza all'usura sono fondamentali, si ricorre a questo materiale. L'oro duro è spesso utilizzato nelle aree PCB che richiedono un'elevata affidabilità e longevità.

Oro Flash

La doratura flash è un processo che consiste nel depositare uno strato molto sottile di oro sul Superficie del PCB per un breve periodo. È una procedura semplice e poco costosa. Migliora le proprietà meccaniche e riduce la corrosione. È utile quando è necessaria solo una piccola quantità di oro.

La doratura flash è spesso utilizzata nella microelettronica. Il costo è un fattore significativo.

Uso dell'oro placcato su PCB

Il motivo principale per cui si utilizza la doratura per i circuiti stampati è che è più durevole dell'oro a immersione. L'oro duro è perfetto per le sezioni che entrano spesso in contatto con altri componenti elettronici. Ad esempio, la doratura viene utilizzata in genere per le dita d'oro che collegano un circuito stampato a un altro circuito.

Poiché alcuni ditali dorati vengono inseriti e rimossi da un altro circuito stampato numerose volte durante la vita di un PCB, devono essere in grado di sopravvivere all'abrasione causata da un inserimento ripetitivo o errato. Le dita dorate hanno meno probabilità di essere distrutte con questo metodo rispetto alle dita dorate ad immersione.

La doratura può essere scelta anche per la sua semplicità. Se qualcuno non ha l'attrezzatura per utilizzare l'immersione in oro per il proprio circuito stampato, può utilizzare la doratura. Inoltre, se è necessario placcare solo una piccola regione di un circuito stampato, è possibile spennellare quell'area con la soluzione di doratura anziché immergere l'intero circuito stampato.

Uno svantaggio della doratura è che è più costosa a causa dello strato d'oro più spesso. Naturalmente, se lo spessore è eccessivo, non sarà possibile saldare il circuito stampato. Tuttavia, l'idoneità dell'oro duro per i contatti a sfioramento e a scorrimento può valere la spesa per molti produttori.

Spessore del PCB placcato in oro

Lo spessore della doratura influisce in modo significativo sulle prestazioni, sull'affidabilità e sul costo del PCB.

Oro per immersione in nichel chimico (ENIG):

Spessore: In genere varia da 1 a 5 micropollici (da 25 a 127 micrometri).

Oro placcato:

Spessore: Di solito è compreso tra 10 e 50 micropollici (da 0,25 a 1,27 micrometri). Strati più spessi possono essere utilizzati in applicazioni specifiche ad alta affidabilità.

Oro morbido (per i contatti dei connettori):

Spessore: Può variare da 30 a 100 micropollici (da 0,76 a 2,54 micrometri) o più.

Oro duro (per dita d'oro):

Spessore: Simile a quello dell'oro morbido, può variare da 30 a 100 micropollici (da 0,76 a 2,54 micrometri) o più.

Placcatura in oro flash:

Spessore: In genere da 5 a 20 micropollici (da 0,13 a 0,51 micrometri). Questo metodo fornisce uno strato sottile di oro.

Confronto tra l'oro per immersione e il PCB placcato in oro

Proprietà/Aspetto	Oro a immersione (ENIG)	Oro placcato
Applicazione	Comunemente utilizzati nell'elettronica di consumo, componenti a passo fine	Spesso utilizzati in applicazioni ad alta affidabilità, nel settore aerospaziale e militare.
Processo	Deposizione elettrolitica di nichel seguita da immersione in soluzione d'oro	L'elettroplaccatura consiste nel deposito di uno strato d'oro tramite corrente elettrica.
Saldabilità	Buona saldabilità, adatta a componenti a passo fine	Eccellente saldabilità, fondamentale per le applicazioni ad alta affidabilità
Conducibilità	Buona conduttività, ma inferiore a quella dell'oro puro	Eccellente conduttività grazie alla purezza dell'oro
Resistenza alla corrosione	Buona resistenza alla corrosione, adatta agli ambienti standard	Eccellente resistenza alla corrosione, ideale per ambienti difficili
Spessore	Strato d'oro più sottile rispetto all'oro galvanico	Lo spessore può essere controllato, offrendo flessibilità per le varie applicazioni.
Durata	Durata moderata, adatta ad applicazioni standard	Elevata durata, adatto per aree ad alta usura e uso ripetuto
Costo	Generalmente più economico rispetto all'oro galvanico	In genere, più costoso a causa del processo di galvanizzazione.
Uso comune	Comunemente utilizzato in applicazioni generiche e nell'elettronica di consumo.	Comunemente utilizzati in applicazioni in cui la durata e l'alta affidabilità sono fondamentali

Fattori da considerare durante la selezione di PCB placcati in oro

Prima di selezionare il PCB placcato oro, è necessario controllare alcuni fattori. Di seguito sono elencati i fattori da considerare:

Considerate il materiale della base (ad esempio, il rame nei PCB) per una buona adesione.
Assicurarsi che la superficie sia pulita e condizionata per un'adesione ottimale.
Utilizzare sostanze chimiche per migliorare il legame tra il substrato e lo strato d'oro.
Scegliere l'elettrolisi o la galvanoplastica in base al costo, alle esigenze di spessore e alla natura del substrato.
Controllare la composizione della soluzione di doratura per ottenere una deposizione uniforme e di alta qualità.
Decidere lo spessore dello strato d'oro in base ai requisiti dell'applicazione.
Controllare la densità di corrente durante la galvanoplastica per ottenere un deposito uniforme.
Mantenere la temperatura del bagno e i livelli di pH corretti per ottenere risultati costanti.
Monitorare regolarmente lo spessore, l'adesione e la qualità complessiva durante tutto il processo.
Applicare i trattamenti necessari, come il risciacquo e l'asciugatura, per garantire la durata.

Standard

Gli standard industriali garantiscono la qualità, l'affidabilità e la coerenza dei PCB placcati in oro. Diverse organizzazioni di standard forniscono linee guida e specifiche relative alla placcatura in oro dei PCB. Alcuni degli standard più comuni sono:

IPC-4552

Questo standard, pubblicato da IPC, fornisce le specifiche per il ENIG processo. Include lo spessore dello strato d'oro, dello strato di nichel e altri parametri.

IPC-6012

L'IPC-6012 stabilisce gli standard per la qualifica e le prestazioni di PCB rigidi. Include le specifiche relative allo spessore della doratura, all'adesione e ad altre caratteristiche rilevanti.

MIL-PRF-55110G

Questo standard militare fornisce le specifiche di prestazione per i pannelli stampati a isolamento rigido. Militare e aerospaziale applicazioni lo utilizzano.

ISO 4521

Le norme ISO definiscono i metodi di prova per determinare le proprietà dei rivestimenti d'oro elettrodeposti. Inoltre, includono anche la misurazione dello spessore.

Conclusione

Possiamo notare che l'oro è un metallo prezioso e ha la sua importanza nell'elettronica. industria. È una delle finiture superficiali comunemente utilizzate nei PCB. Esistono vari tipi di PCB placcati in oro. Il processo di doratura comprende diversi altri metodi. La scelta della foglia d'oro dipende da molteplici fattori. Lo spessore dello strato placcato influisce sulle prestazioni complessive del PCB. Con i progressi tecnologici, la domanda di PCB ad alte prestazioni è in aumento. Ciò porterà probabilmente a ulteriori innovazioni e miglioramenti nella tecnologia di placcatura in oro.

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