Como fabricar ouro duro PCB ?

Os PCBs de ouro duro têm muitas aplicações nas fortunas de altas condições de operação, principalmente por causa da alta tenacidade, boa conduta e melhor resistência ao desgaste. Estes PCBs são encontrados especialmente em placas de teste de semicondutores, dispositivos de alta frequência ou conectores com contato mecânico recorrente. Ouro duro, também referido como ouro galvanizado, é depositado em certa parte do PCB para oferecer um acabamento de superfície forte que é capaz de suportar ambientes severos e uso contínuo.
Produção de ouro duro PCB é um processo complexo que exige precisão, foco e cumprimento de rigorosos padrões de qualidade. Neste artigo, vamos compartilhar com você todo o ouro duro PCB processo para fabricá-lo e suas características únicas para alcançar o máximo resultado.

O que é ouro duro PCB ?

O ouro duro é um tipo de acabamento de superfície que é aplicado a PCBs, um processo coesivo via. Ao contrário de acabamentos mais macios, como o ouro de imersão, o ouro duro é uma camada espessa de liga de ouro (ouro com cobalto ou níquel) que tem dureza excepcional. Ele também é encontrado em aplicações de alta confiabilidade, como placas de teste de semicondutores, conectores de borda e teclados.
A profundidade do chapeamento de ouro duro é geralmente de 30 a 50 micropolegadas (0,76 a 1,27 mícrons) de acordo com o tipo de trabalho. Propriedades resistentes à corrosão, ao desgaste e não manchando fazem do ouro duro uma boa escolha para usos que envolvem interação mecânica frequente e condições ambientais extremas.

Considerações de design e materiais para ouro duro PCB

Materiais de substrato de ouro duro PCB
A seleção do material do substrato é crucial para o desempenho do ouro duro PCB Para a maioria das aplicações, o FR4 é geralmente usado como material base, exceto para uso em placas destinadas a testes de semicondutores ou circuitos de RF. É essencial que o substrato seja uma boa base para galvanização e possa suportar os rigores do uso.
Design para ouro duro PCB
Quando você projeta um quadro que vai ser chapado com ouro duro, você tem que levar isso em conta ao projetar os contornos onde você quer que o acabamento seja aplicado. O ouro duro é mais comumente utilizado para almofadas de contato, conectores de borda e outras superfícies que sofrem de esfregamento frequente ou têm um requisito de baixa resistência ao contato.
Algum ouro duro PCB As considerações básicas de design são:
Revestimento seletivo: A fim de mitigar os custos e ser eficiente na utilização do material, a área para revestimento de ouro duro deve ser definida com precisão pelo fabricante.
Largura do rastro e espaçamento: o espaçamento adequado dos dedos banhados em ouro evita o curto e fornece um desempenho elétrico consistente.
Controle da espessura: a espessura da chapa de ouro deve satisfazer os requisitos sobre a resistência e condutividade da aplicação.

Processo de produção de PCBs de ouro duro

Procedimentos de pré-produção
O processo de fabricação começa com o projeto de placa de circuito impresso Os fabricantes empregam ferramentas CAD sofisticadas para projetar o layout da placa com áreas de chapeamento de ouro duro claramente identificáveis. As ferramentas fotográficas são geradas para cada camada do PCB Depois que o projeto estiver completo.
chapamento cobre
O chapeamento de cobre é o primeiro passo no processo de fabricação física. Os traços condutores são formados depositando uma fina camada de cobre sobre o PCB do substrato. Este procedimento estabelece as bases para uma subsequente chapa de ouro duro.
A chapa de cobre é geralmente feita por galvanização – o PCB é mergulhado em um banho de sulfato de cobre, uma corrente elétrica é passada e cobre é depositado nas porções expostas. É datado, rápido e direto, bem como quase inquebrável nas mãos de um marinheiro bêbado.
Antes do chapamento de cobre e gravação de padrão
Revestimento de cobre, aplicar fotoresistência e padronização
Após o chapeamento de cobre, um material fotoresistente é revestido na superfície do PCB Este agente ativado pela luz é empregado para designar os locais onde a chapa de ouro dura deve ser aplicada. O PCB é exposto à luz UV através de uma fotomáscara, transferindo o padrão para o fotoresiste. Após a conclusão da exposição, o fotoresiste é químicamente despojado das seções não expostas, os vestígios de cobre e as almofadas são agora expostas para serem chapadas.
chapamento níquel
Uma camada de níquel é galvanizada sobre as áreas de cobre expostas antes do acabamento de ouro duro. Como uma camada de barreira, o níquel impede a difusão de cobre no ouro e estabelece a espessura do chapamento de ouro.
A espessura padrão da camada de níquel é de cerca de 100-200 μin (2,54 a 5,08 μm). Os parâmetros de chapagem são bem controlados pelos fabricantes para obter a espessura de chapagem esperada e conformal.
Processo de chapamento de ouro duro
O chapeamento de ouro duro é um processo no qual uma liga de ouro é depositada nas superfícies chapadas de níquel. O ouro é código postulado a partir de banho contendo sais de ouro e uma pequena quantidade de cobalto ou níquel para aumentar a dureza e a resistência ao desgaste.
A espessura da camada de ouro duro é rigorosamente controlada para satisfazer os requisitos da aplicação. Para placas de teste de semicondutores e aplicações exigentes semelhantes, os fabricantes geralmente constroem uma camada de ouro de 30 a 50 micropolegadas. Aplicação da Máscara de Solda
Após chapa de ouro dura, uma máscara de solda é colocada no PCB para proteger a região não PCB e pare a ponte de solda durante toda a montagem. A máscara de solda é geralmente serigrafiada e curada com luz UV ou calor.
ouro duro PCB Inspeção do acabamento de superfície
Depois de aplicar a máscara de solda, o PCB é então inspecionado para verificar se passou os padrões de chapeamento de ouro duro. Usando tecnologias, incluindo fluorescência de raios-X, os fabricantes são capazes de testar a espessura e a uniformidade da placa de ouro.
Garantia de Qualidade e Testes

• ouro duro PCB Exame elétrico: PCBs de ouro duro, em particular placas de teste de semicondutores, precisam ser testados elétricamente pesadamente para cumprir seu desempenho. Testes de sonda voadora e TIC (teste em circuito) são métodos populares para testar conectividade, impedância e sinais.
• A dureza do ouro é importante testar para PCBs porque essas placas suportam força mecânica constante. Testes de flexão, testes de desgaste e testes de fita são realizados para testar a robustez da chapa de ouro e para provar a sustentabilidade dos solventes usados.
• Teste Ambiental: Para garantir a qualidade do nosso ouro duro PCB também foi submetida a testes ambientais, incluindo teste de ciclo térmico, umidade e spray de sal. Os PCBs de ouro duro são feitos com uma camada muito fina de ouro sobre níquel, que, no entanto, é espessa o suficiente para ser colocada com pouco ou nenhum esfregamento após a solda, tornando-os ideais para placas de contato. Estes testes são projetados para imitar as condições de uso no campo e podem ajudar os fabricantes a detectar onde potenciais falhas podem ocorrer.

Os benefícios dos PCBs de ouro duro são mais desejáveis ​​em geral porque tem a seguinte função:

Durabilidade: A placa de ouro dura tem bom desempenho de resistência ao desgaste, pode ser usada em conectores e contatos de almofadas.
Alta condutividade: O ouro fornece a melhor condutividade elétrica, o que cria um excelente desempenho em circuitos de alta velocidade / alta frequência.
Resistência à ferrugem: chapa de ouro dura pode evitar a oxidação e danos ambientais ao PCB .
Longa vida: PCBs de ouro duro têm a capacidade de produção para durar através de 1000 ou mais ciclos de acasalamento sem danos significativos.
Aplicações para PCBs de ouro duro encontram uma variedade de aplicações no espaço de telecomunicações e circuitos SFQ, dispositivos eletromagnéticos de escala Nano etc. PCBs de ouro duro são usados em uma variedade de indústrias, incluindo telecomunicações, aeroespacial e semicondutores. As placas de teste de semicondutores, em particular, usam este acabamento devido à sua necessidade de preservar a integridade dos sinais através de vários ciclos de teste. Outra aplicação típica é em conectores de borda, teclados e circuitos de alta frequência.

O processo de fabricação de ouro duro PCB é um trabalho complicado e fino que exige tecnologia e experiência de ponta. Cada processo tem que ser controlado rigorosamente, desde a seleção de matérias-primas e o chapeamento de cobre até o chapeamento de níquel e ouro, para que ele funcione bem. Para aplicações como cartões de teste de semicondutores onde a confiabilidade e a precisão são críticas, é necessário trabalhar com um ouro duro profissional PCB fabricante. Esses fabricantes possuem a experiência e os recursos para produzir PCBs de qualidade que cumpram os mais altos padrões da indústria.

Aplicação de placa principal de teste de semicondutores