PCB Bañados en Oro: Conductividad Superior y Confiabilidad para Electrónica de Alto Rendimiento

¿Has usado un circuito en un entorno donde se malogra rápidamente? Si tu respuesta es afirmativa, entonces una cosa es segura: no estás usando el plateado adecuado para tu PCB. En verdad, hay varias opciones duraderas para plateado de PCB. Puedes usar cobre, estaño, níquel y oro. Así que, para este artículo, nuestro enfoque clave será en PCB de oro.

En este artículo, exploraremos qué hace destacar a los PCB bañados en oro. Además, veremos otras cosas emocionantes que un PCB de oro puede ofrecer.

¿Qué es el Oro Duro en PCB?

Oro Duro

El oro duro en PCB es una de las opciones clave para plateado de PCB, también llamado electroplateado de níquel-oro. Platear oro implica añadir una capa de oro sobre una barrera de níquel mediante electroplateado.

El plateado de oro tiene dos opciones, incluyendo oro blando y plateado de oro duro. El plateado de oro blando implica usar oro puro como tu capa. Contrariamente, el oro duro implica mezclar otros elementos para hacer el oro más duro.

Sin duda, puedes usar plateado de oro duro en aplicaciones que requieren fuerza de fricción. Algunas de estas aplicaciones incluyen teclados y dedos de oro. El oro duro es bastante duradero y maneja trabajo bajo condiciones duras. Sin embargo, no es fácil soldar oro duro. Además, conseguirlo puede ser costoso.

Así que es mejor evitar usar oro duro en áreas soldables. Pero puedes usarlos para hacer contactos metálicos o para áreas de alto desgaste en tu PCB.

Propiedades de las Placas de Circuito Bañadas en Oro

En verdad, el oro ofrece excelentes características mecánicas, térmicas y eléctricas, al igual que los PCB bañados en oro. Así que echemos un vistazo más de cerca a las propiedades.

1. Inmune a la Corrosión

Corrosión por Óxido

El oro no cederá fácilmente si hay riesgo de corrosión por químicos u óxido. De hecho, es completamente inmune a la corrosión y no reacciona a químicos u óxido.

Aunque pueda tener un ligero deslustre, no se corroerá. Por tanto, los circuitos bañados en oro son ideales para prevenir oxidación.

2. Área de Conexión Más Amplia

Es fácil manipular el oro bajo alta presión. Por tanto, incluso puedes estirarlo en hilos finos. Por esta razón, puedes cubrir más áreas de conexión con una placa de circuito bañada en oro.

3. Alta Durabilidad

Las placas de circuito bañadas en oro pueden operar por períodos extendidos debido a su inmensa durabilidad. No se desgastarán rápido, sin importar cuánto o cuán duro las uses.

Curiosamente, puedes usar el recubrimiento en estas placas para proteger tus componentes. Tampoco tienes que preocuparte por degradación por rozamiento. Estas placas bañadas en oro tienen excelente resistencia.

4. Reflexión Infrarroja

Las placas bañadas en oro tienen radiación UV sobrante, permitiéndoles reflejar radiación infrarroja. Por tanto, estos circuitos siempre están en excelente condición y son la opción para diseños de naves espaciales y satélites.

5. Inmunidad al Calor

¿Trabajas con aplicaciones de alta temperatura? Si es así, tienes suerte porque los PCB bañados en oro pueden manejar el calor. No solo son resistentes al calor, sino que también protegen otros componentes. Dado que el oro es un gran conductor eléctrico, estas placas de circuito también pueden prevenir sobrecalentamiento. En otras palabras, los circuitos bañados en oro funcionarán eficazmente, sin importar la temperatura.

Factores a Considerar al Platear Oro

1. Porosidad

Debes considerar este factor porque el proceso de plateado de oro es poroso. Además, hay una relación entre el grosor del recubrimiento de oro y la porosidad.

Así, tu circuito experimentaría baja porosidad cuando esté más allá de 0,76 µm. Por el contrario, si está por debajo de 0,36 µm, tendrás un aumento rápido de porosidad.

2. Desgaste

Dos factores determinan la vida útil de cualquier superficie plateada. El primero es dureza y el segundo es fricción.

Además, si aplicas más fricción, la vida de la superficie de tu circuito se reduciría rápido. Sin embargo, los circuitos bañados en oro son inmunes al desgaste.

3. Subcapa de Níquel

El níquel es esencial cuando plateas oro en tu placa. Pero en verdad, es como una pesada puerta de madera que previene que el oro y el cobre se difundan.

El níquel cierra sustratos y poros para reducir corrección de microagujeros. Además, sus subcapas tienen capas intrincadas más allá de sus plateados metálicos.

Por Qué Usar Oro en Lugar de Plata y Cobre en Fabricación PCB

Hay varias razones por las que usamos oro sobre plata y cobre. Primero, el oro ofrece propiedades inigualables que hacen más fácil aplicar acabado superficial. También es genial para varias aplicaciones y ofrece más durabilidad que otros materiales de fabricación PCB.

Innegablemente, circuitos hechos con cobre, aluminio o hierro sufrirían corrosión y serían un montón de desecho en pocos años. Pero ese no es el caso con circuitos bañados en oro. También necesitarás una capa de níquel para prevenir que el oro reaccione con el cobre del PCB.

La plata es el único material que se acerca y es una excelente alternativa al oro, pero su nivel de durabilidad es comparativamente menor. El cobre también es genial por su conductividad eléctrica pero es más susceptible a la corrosión.

Placa de Circuito PCB Inmersión Oro

Placa de Circuito con Capa Dorada

El proceso de inmersión en oro añade una capa delgada de oro al recubrimiento de tu circuito. Estas capas de oro no son gruesas y pueden aumentar la vida útil de nuevos circuitos.

La inmersión en oro también funciona en fabricación PCB, pero no el plateado electrolítico de oro. No es tan grueso y adhesivo como el oro electroplateado regular.

Adicionalmente, puedes encontrar capas bañadas en oro en contactos de conectores y pads de componentes. Incluso las placas de circuito de móviles usualmente tienen plateado de oro.

Placa de Circuito PCB Inmersión Plata

Placa de Circuito con Capa de Plata

Como se mencionó, la inmersión en plata es una alternativa más barata para usuarios que no pueden permitirse inmersión en oro. También tiene excelentes propiedades de conectividad, contacto y planicidad. Además, la inmersión en plata puede funcionar en varias aplicaciones.

Estas aplicaciones incluyen productos de comunicación, periféricos de computadora y aplicaciones automotrices. Aunque la inmersión en plata tiene propiedades eléctricas comparables al oro, no es tan duradera. Pero es una gran forma de reducir costos cuando es necesario.

Laminado Cobrizo PCB (CCL)

Laminado de Cobre

El laminado cobrizo es el material principal de fabricación PCB que encuentras en cualquier lugar. Es el estándar para la mayoría de fabricantes de PCB, ayudando a interconectar circuitos electrónicos.

Sin duda, no es tan costoso como inmersión en oro y no tan duradero. Pero es superior en conductividad eléctrica y puede fabricar directamente componentes electrónicos impresos.

Inmersión en Oro vs. Plateado en Oro: ¿Cuál es la Diferencia?

La inmersión en oro y el plateado en oro son diferentes formas de usar oro como acabado superficial. Mientras uno es duro y pone mucha resistencia, el otro es blando y más flexible.

Veamos las diferencias entre estos dos tipos de acabado superficial.

1. Grosor de Oro

Las placas de inmersión en oro ofrecen más grosor que las placas plateadas en oro. Indudablemente, las placas de inmersión en oro también tienen colores más profundos. En contraste, las placas plateadas en oro tienen color de níquel.

2. Diferentes Estructuras Cristalinas

Dado que la inmersión en oro es más blanda y flexible, no tendrás problema soldando. Su estructura cristalina te permite controlar el estrés y crear productos de unión.

Contrariamente, el plateado en oro no es fácil de soldar, y puedes encontrar varios problemas.

Adicionalmente, las placas de inmersión en oro tienen una estructura cristalina más densa que las de plateado en oro. Así que no pueden producir oxidación rápidamente.

3. Uso de Níquel

Níquel

Necesitas aplicar recubrimiento de níquel en tus circuitos antes de platear oro. De lo contrario, el oro reaccionaría con el cobre del PCB y dañaría tu circuito. Por otro lado, la inmersión en oro solo necesita níquel para su pad.

4. Planicidad y Vida Útil

Las placas de inmersión en oro ofrecen mejor vida útil y planicidad comparadas con las placas plateadas en oro.

Oro Usado en Fabricación PCB

Hay diferentes formas de usar oro como acabado superficial. Esta sección verá tres formas comunes de usar oro en fabricación PCB.

Además, a los diseñadores les encanta usar oro blando en fabricación PCB. ¿Por qué? Porque es fácil de manejar y procesar a 1 a 3 micro-pulgadas.

ENIG

Placa de Circuito con Inmersión en Oro

ENIG significa Níquel Químico Inmersión Oro (Electroless Nickel Immersion Gold), uno de los primeros en usar oro como acabado superficial. Afortunadamente, puedes usar este método para obtener excelente resistencia a la oxidación. También tendrás una capa de oro plana, que ayuda a resolver algunos desafíos de procesamiento de ensamblaje.

ENEPIG

La única diferencia entre ENEPIG y ENIG es que incluye paladio. Sin embargo, después de la introducción de ENIG, los diseñadores presenciaron varios problemas, incluyendo el famoso pad negro y no humectación.

ENEPIG (electroless nickel electroless palladium immersion gold) intentó arreglar estos problemas mezclando paladio en la capa de níquel debajo de la capa de oro. Sin embargo, solo agregó más costo a un método ya costoso.

Dedos de Oro

Circuito con Dedos de Oro

Los dedos de oro trajeron un espectro totalmente nuevo. Usualmente incluyen conectores que puedes enchufar en placas base u otros dispositivos conectados. Sin embargo, el tipo de conexión que estás haciendo determina el método de oro que estás utilizando.

Una superficie de inmersión será una excelente opción si haces una conexión única. Pero si estás insertando y removiendo una tarjeta repetidamente, los dedos de oro deberían tener una superficie plateada en oro.

Palabras Finales

PCB de Oro

El acabado superficial en oro puede hacer tus circuitos más duraderos y resistentes a varios defectos. También puede ayudar a aumentar rendimiento y efectividad.

Hay diferentes formas de usar oro en fabricación PCB, incluyendo inmersión en oro y plateado en oro. Recuerda que necesitas entender las características de oro duro y blando antes de elegir uno para tu diseño.

Así que, ¿quieres construir un PCB de oro? No dudes en contactarnos.