Por que se usa o ouro, ao invés de um melhor condutor, em contatos elétricos de processadores?

Passo 1

O enunciado pergunta por que, em vez de usar um material com condutividade elétrica superior (como cobre ou prata), os fabricantes de processadores recorrem ao ouro nos contatos elétricos. Para responder isso vamos precisar discutir: (i) condutividade elétrica comparada dos metais, (ii) fenômenos de oxidação e corrosão na superfície de contato, (iii) resistência de contato e confiabilidade ao longo do tempo, e (iv) aspectos de custo e espessura de revestimento.

Passo 2

Primeiro, vamos comparar a condutividade elétrica dos metais mais comuns. Em S (siemens por metro) temos aproximadamente:
Ou seja, prata e cobre conduzem melhor que o ouro, mas o ouro ainda tem condutividade alta o suficiente para sinais de alta frequência dentro de processadores.

Passo 3

O problema crucial em contatos elétricos não é só a condutividade intrínseca, mas a estabilidade da superfície metálica. Cobre e prata formam espontaneamente óxidos (CuO, A g2O) ou sulfetos ao entrar em contato com ar ou contaminantes. Esses filmes são pouco condutores e elevam drasticamente a resistência de contato com o tempo, causando falhas intermitentes.

Passo 4

Ouro é um metal nobre: praticamente não oxida nem reage com gases ou umidade ambiente. Em microescala, dois metais em contato elétrico tocam efetivamente apenas nos picos das superfícies (asperidades). Se houver filme de óxido, a corrente passa mal. Usando ouro, mantém-se a superfície metálica limpa e o valor da resistência de contato se mantém baixo e estável, mesmo após milhares de ciclos de montagem e desmontagem ou variações de temperatura e umidade.

Passo 5

Para conter custos, não se fazem contatos maciços de ouro, mas apenas um revestimento muito fino (da ordem de alguns mum) sobre um metal mais barato (geralmente cobre). Esse “banho de ouro” é suficiente para garantir a inércia química da face de contato sem inflar demais o preço do componente.

Resposta

Ouro é usado não por ter a melhor condutividade própria, mas por ser quimicamente inerte e não formar óxidos ou sulfetos na superfície. Isso mantém a resistência de contato baixa e estável, assegurando confiabilidade e durabilidade dos processadores, tudo isso com camadas muito finas que tornam o custo viável.

Exercícios relacionados