Oro, plata y cobre en la placa PCB de divulgación científica.

La placa de circuito impreso (PCB) es un componente electrónico básico ampliamente utilizado en diversos productos electrónicos y relacionados. A la PCB a veces se le llama PWB (placa de alambre impreso). Antes solía ser más en Hong Kong y Japón, pero ahora es menos (de hecho, PCB y PWB son diferentes). En los países y regiones occidentales, generalmente se le llama PCB. En Oriente tiene diferentes nombres debido a los diferentes países y regiones. Por ejemplo, generalmente se llama placa de circuito impreso en China continental (anteriormente se llamaba placa de circuito impreso) y generalmente se llama PCB en Taiwán. Las placas de circuito se denominan sustratos (circuitos) electrónicos en Japón y sustratos en Corea del Sur.

 

PCB es el soporte de los componentes electrónicos y el portador de la conexión eléctrica de los componentes electrónicos, principalmente de soporte e interconexión. Desde fuera, la capa exterior de la placa de circuito tiene principalmente tres colores: dorado, plateado y rojo claro. Clasificados por precio: el oro es el más caro, la plata el segundo y el rojo claro el más barato. Sin embargo, el cableado dentro de la placa de circuito es principalmente cobre puro, que es cobre desnudo.

Se dice que todavía quedan muchos metales preciosos en la PCB. Se informa que, en promedio, cada teléfono inteligente contiene 0,05 g de oro, 0,26 g de plata y 12,6 g de cobre. ¡El contenido de oro de una computadora portátil es 10 veces mayor que el de un teléfono móvil!

 

Como soporte para componentes electrónicos, los PCB requieren soldar componentes en la superficie y es necesario exponer una parte de la capa de cobre para soldar. Estas capas de cobre expuestas se llaman almohadillas. Las almohadillas son generalmente rectangulares o redondas con un área pequeña. Por lo tanto, después de pintar la máscara de soldadura, el único cobre de las almohadillas queda expuesto al aire.

 

El cobre utilizado en la PCB se oxida fácilmente. Si el cobre de la almohadilla se oxida, no solo será difícil soldarlo, sino que también la resistividad aumentará considerablemente, lo que afectará seriamente el rendimiento del producto final. Por lo tanto, la almohadilla se recubre con un metal inerte de oro, o la superficie se cubre con una capa de plata mediante un proceso químico, o se utiliza una película química especial para cubrir la capa de cobre para evitar que la almohadilla entre en contacto con el aire. Previene la oxidación y protege la almohadilla, para que pueda asegurar el rendimiento en el proceso de soldadura posterior.

 

1. Laminado revestido de cobre para PCB
El laminado revestido de cobre es un material en forma de placa que se fabrica impregnando tela de fibra de vidrio u otros materiales de refuerzo con resina en uno o ambos lados con lámina de cobre y prensado en caliente.
Tomemos como ejemplo el laminado revestido de cobre a base de tela de fibra de vidrio. Sus principales materias primas son láminas de cobre, telas de fibra de vidrio y resina epoxi, que representan aproximadamente el 32%, 29% y 26% del costo del producto, respectivamente.

fábrica de placas de circuito

El laminado revestido de cobre es el material básico de las placas de circuito impreso, y las placas de circuito impreso son los componentes principales indispensables para que la mayoría de los productos electrónicos logren la interconexión de circuitos. Con la mejora continua de la tecnología, en los últimos años se pueden utilizar algunos laminados electrónicos especiales revestidos de cobre. Fabricar directamente componentes electrónicos impresos. Los conductores utilizados en las placas de circuito impreso generalmente están hechos de cobre refinado en forma de lámina delgada, es decir, lámina de cobre en un sentido estricto.

2. Placa de circuito de oro por inmersión de PCB

Si el oro y el cobre están en contacto directo, habrá una reacción física de migración y difusión de electrones (la relación entre la diferencia de potencial), por lo que se debe galvanizar una capa de “níquel” como capa barrera, y luego se galvaniza oro sobre parte superior del níquel, por lo que generalmente lo llamamos oro galvanizado, su nombre real debería llamarse "oro con níquel galvanizado".
La diferencia entre oro duro y oro blando es la composición de la última capa de oro que se recubre. Al bañar en oro, puede optar por galvanizar oro puro o una aleación. Debido a que la dureza del oro puro es relativamente blanda, también se le llama "oro blando". Debido a que el "oro" puede formar una buena aleación con el "aluminio", el COB necesitará especialmente el espesor de esta capa de oro puro al fabricar alambres de aluminio. Además, si elige galvanizar una aleación de oro y níquel o una aleación de oro y cobalto, debido a que la aleación será más dura que el oro puro, también se le llama "oro duro".

fábrica de placas de circuito

La capa chapada en oro se usa ampliamente en las almohadillas de los componentes, los dedos dorados y la metralla del conector de la placa de circuito. Las placas base de las placas de circuitos de teléfonos móviles más utilizadas son en su mayoría placas chapadas en oro, placas sumergidas en oro, placas base de computadoras, placas de circuitos digitales pequeñas y de audio que generalmente no son placas chapadas en oro.

El oro es oro real. Incluso si sólo se recubre una capa muy fina, ya representa casi el 10% del coste de la placa de circuito. El uso de oro como capa de revestimiento es por un lado para facilitar la soldadura y por otro para prevenir la corrosión. Incluso el dedo dorado de la tarjeta de memoria que se ha utilizado durante varios años sigue parpadeando como antes. Si usa cobre, aluminio o hierro, rápidamente se oxidará y se convertirá en una pila de desechos. Además, el costo de la placa chapada en oro es relativamente alto y la resistencia de la soldadura es pobre. Debido a que se utiliza el proceso de niquelado no electrolítico, es probable que se produzca el problema de los discos negros. La capa de níquel se oxidará con el tiempo y la confiabilidad a largo plazo también es un problema.

3. Placa de circuito de plata por inmersión en PCB
La inmersión de plata es más barata que la inmersión de oro. Si la PCB tiene requisitos funcionales de conexión y necesita reducir costos, Immersion Silver es una buena opción; junto con la buena planitud y contacto de Immersion Silver, entonces se debe elegir el proceso Immersion Silver.

 

Immersion Silver tiene muchas aplicaciones en productos de comunicación, automóviles y periféricos de computadora, y también tiene aplicaciones en el diseño de señales de alta velocidad. Dado que la plata de inmersión tiene buenas propiedades eléctricas que otros tratamientos de superficie no pueden igualar, también se puede utilizar en señales de alta frecuencia. EMS recomienda utilizar el proceso de inmersión en plata porque es fácil de montar y tiene mejor capacidad de verificación. Sin embargo, debido a defectos como el deslustre y los huecos en las juntas de soldadura, el crecimiento de la plata de inmersión ha sido lento (pero no disminuido).

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La placa de circuito impreso se utiliza como soporte de conexión de componentes electrónicos integrados y la calidad de la placa de circuito afectará directamente el rendimiento de los equipos electrónicos inteligentes. Entre ellos, la calidad del revestimiento de las placas de circuito impreso es particularmente importante. La galvanoplastia puede mejorar la protección, soldabilidad, conductividad y resistencia al desgaste de la placa de circuito. En el proceso de fabricación de placas de circuito impreso, la galvanoplastia es un paso importante. La calidad de la galvanoplastia está relacionada con el éxito o fracaso de todo el proceso y el rendimiento de la placa de circuito.

Los principales procesos de galvanoplastia de PCB son el cobreado, el estañado, el niquelado, el dorado, etc. La galvanoplastia de cobre es el revestimiento básico para la interconexión eléctrica de placas de circuitos; la galvanoplastia con estaño es una condición necesaria para la producción de circuitos de alta precisión como capa anticorrosión en el procesamiento de patrones; la galvanoplastia de níquel consiste en galvanizar una capa de barrera de níquel en la placa de circuito para evitar la diálisis mutua del cobre y el oro; La galvanoplastia de oro evita la pasivación de la superficie de níquel para cumplir con el rendimiento de soldadura y resistencia a la corrosión de la placa de circuito.