En nuestro mundo moderno de alta tecnología, los dispositivos envían señales constantemente. Para que cualquier comando se ejecute, la comunicación entre dos o más placas de circuito es esencial. Sin una forma de conectarlas, esta diafonía instantánea no sería posible. Aquí es donde entran en juego los contactos dorados de PCB: actúan como los contactos de conexión que permiten que las placas base y componentes como tarjetas gráficas o de sonido se comuniquen entre sí. Es un gran avance con respecto a la electrónica antigua, donde los módulos solían ser islas separadas que no interactuaban fluidamente. Los contactos dorados permiten que una placa de circuito comprenda inmediatamente los procesos que ocurren en otra. En este artículo, analizaremos los contactos dorados de PCB desde diferentes perspectivas. Comencemos con la definición.
¿Qué son los dedos dorados de PCB?
Los conectores chapados en oro se refieren a los conectores que recorren los bordes de una placa de circuito impreso. Su propósito es permitir que un secundario... PCB tablero Para interactuar con la placa base de una computadora o dispositivo como un teléfono inteligente. Dado que el oro es altamente conductor, se utiliza para los puntos de contacto de la placa que transmiten señales. En esencia, los contactos de oro en la PCB sirven como puentes que permiten la comunicación entre diferentes chips y componentes mediante protocolos establecidos. Funciones críticas como el wifi, la memoria RAM y los procesadores dependen de canales libres entre los chips de computadora y las placas de circuito para ejecutar las instrucciones.
Hay dos principales métodos de tratamiento de superficies Para dedos de oro:
Inmersión en níquel químico en oro (ENIG): se destaca como un método de dedo de oro ampliamente adoptado debido a su proceso rentable que permite una soldadura viable. La desventaja es que da como resultado superficies más delgadas y blandas propensas al desgaste por conexiones repetidas.
Oro duro electrolítico: Permite la obtención de películas de oro mucho más gruesas (normalmente de unas 30 micras), pero su fabricación es más costosa. Este tipo se reserva para aplicaciones especiales donde la durabilidad es fundamental.
Tipos de PCB con dedos de oro
Los dedos de oro en las placas de circuitos impresos vienen en algunos tipos principales:
- Dedos de oro regulares (también llamados dedos de oro al ras): son rectangulares. almohadillas de soldadurade largo y ancho uniformes, dispuestos cuidadosamente a lo largo del borde del tablero.
- Dedos de soldadura segmentados para PCB (también llamados dedos de soldadura intermitentes): Las almohadillas de soldadura son rectangulares, pero pueden tener diferentes longitudes y se ubican en el borde de la placa. Tienen una sección desconectada en la parte frontal.
- Dedos dorados largos-cortos (también llamados dedos dorados desiguales): Son almohadillas rectangulares de diferentes longitudes a lo largo del borde de la placa, a menudo denominadas dedos dorados largos-cortos o desiguales. Este tipo se utiliza a menudo para conexiones en módulos de memoria, unidades USB, lectores de tarjetas, etc.
Usos comunes de los dedos dorados para PCB
Los contactos dorados para PCB tienen diversos usos comunes que permiten la conexión entre componentes de computadoras y otros dispositivos. Estas son algunas de sus aplicaciones más comunes:
- Puntos de interconexión: las PCB secundarias se conectan a la placa base principal a través de ranuras hembra como PCIISA o AGP. Los conectores dorados de estas ranuras transmiten señales entre los dispositivos/tarjetas periféricos y el ordenador.
- Adaptadores especiales: los conectores PCB con conectores de oro permiten numerosas mejoras de rendimiento para ordenadores personales mediante tarjetas de expansión perpendiculares que se insertan en la placa base. Esto permite mejorar la calidad de los gráficos, el sonido, etc. Dado que estas tarjetas adaptadoras rara vez se desmontan, los conectores de oro suelen durar más que las tarjetas.
- Conexiones externas: Los periféricos que se añaden a una estación de trabajo, como altavoces, escáneres e impresoras, se conectan a ranuras específicas en la parte trasera de la torre. Estos puertos se conectan a las PCB, que a su vez interactúan con la placa base mediante conectores dorados.
Para que cualquier dispositivo conectado funcione, su propia placa de circuitos necesita alimentación. Los contactos dorados y las ranuras de la placa base facilitan esta transferencia de energía. En esencia, permiten que las PCB modulares funcionen y proporcionen funcionalidad tanto a productos informáticos fijos como portátiles.
Biselado de dedos de oro de PCB
El biselado de los dedos dorados es un proceso importante, ya que los optimiza para facilitar su inserción y mejorar la conectividad. El biselado y el recubrimiento en capas son clave para producir dedos dorados que puedan interactuar de forma fiable con los puertos y ranuras. En las placas de circuito impreso (PCB), el recubrimiento de los dedos dorados se realiza después de la aplicación de la máscara de soldadura, pero antes del acabado superficial final. Los pasos principales del recubrimiento son:
Biselado: Los bordes de los dedos dorados suelen estar biselados en ángulos de 30 a 45 grados. Este diseño angular facilita la inserción de los dedos en sus ranuras y conectores correspondientes.
Chapado en oro: Se recubre el níquel con una capa de oro duro de una a dos micras. Con frecuencia se añade cobalto al oro para reducir la resistencia superficial.
Niquelado: primero, se recubren de tres a seis micrones de níquel en los bordes de conexión de los dedos como capa base.
Reglas de diseño de los dedos dorados de PCB
- Mantenga los orificios pasantes chapados a una distancia mínima de 1 mm de los dedos. Estos orificios requieren un recubrimiento de cobre alrededor del orificio en todas las capas. Este cobre puede fluir hacia los dedos de oro durante el recubrimiento y causar contaminación o problemas de espesor. Mantener una distancia de 1 mm evita esto.
- Mantenga la distancia entre los dedos y cualquier máscara de soldadura o serigrafía. Esto evita que el material se derrame sobre los dedos durante la aplicación, lo que podría interferir con la inserción.
- Oriente los dedos en el lado de la placa opuesto al centro del componente. Esto facilita la inserción y la alineación, ya que libera los componentes de la parte inferior.
- No coloque ninguna Piezas SMD, orificios pasantes chapados o almohadillas de soldadura a menos de 1 mm de los dedos. Esto evita interferencias con el conector de interfaz.
- Retire toda la capa interna de cobre debajo de los dedos, generalmente 3 mm más allá del borde del ancho del dedo. Esto evita que la capa interna de cobre quede expuesta durante el biselado de la PCB, lo cual causaría una mala apariencia.
- Limite la longitud máxima del dedo a unos 40 mm. Los dedos más largos son propensos a dañarse durante la manipulación y la inserción.
- Evite la máscara de soldadura o la serigrafía en áreas inmediatamente adyacentes a los dedos, donde el material puede desbordarse y causar problemas de acumulación.
- Diseñe aberturas continuas en la máscara de soldadura alrededor de los dedos. Esto evita la necesidad de líneas de rayado o malla de acero.
Estándares de los dedos de oro de las placas de circuito
La Asociación de Industrias Electrónicas (IPC) proporciona normas para el diseño y la fabricación de contactos dorados para circuitos impresos. Estas directrices han evolucionado con el tiempo a través de diversas publicaciones de la IPC.
Los aspectos clave de los estándares de dedo de oro para PCB incluyen:
Composición del chapado en oro: Para maximizar la durabilidad, el chapado en oro debe incorporar entre un 5 % y un 10 % de cobalto. Esto aumenta la dureza en los bordes de contacto.
Grosor del chapado: El grosor aceptable del chapado en oro oscila entre 2 y 50 micropulgadas. Para prototipos, se suelen utilizar chapados más finos, de entre 2 y 3 micrones. Los chapados más gruesos, de entre 5 y 10 micrones, ofrecen una mayor vida útil para ciclos de inserción frecuentes.
Inspección visual: los dedos de oro deben presentar un acabado suave y limpio bajo aumento, sin contaminantes visibles ni níquel.
Prueba de adhesión: Una prueba con cinta adhesiva permite validar la correcta adhesión del recubrimiento. No deben verse residuos de oro en la cinta después de aplicarla y retirarla de los dedos.
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