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什么是PCB金手指?PCB金手指镀金详细过程+PCB金手指设计。

2023-11-09 19:24:33
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一、什么是PCB金手指?

PCB 金手指是在 PCB 连接边缘看到的镀金柱。金手指的目的是将辅助PCB连接到计算机的主板。PCB金手指还用于通过数字信号进行通信的各种其他设备,例如消费类智能手机和智能手表。由于合金具有出色的导电性,金被用于沿 PCB 的连接点。

PCB 金手指可以分为三种:

普通 PCB 金手指——最常见的PCB金手指,具有水平甚至阵列。PCB 焊盘具有相同的长度、宽度和空间。


不均匀的 PCB 金手指——PCB 焊盘宽度相同但长度不同,有时空间也不同

对于某些 PCB,金手指的设计目的是比其他 PCB 短。此类 PCB 最相关的示例是用于存储卡读卡器的 PCB,其中与长手指连接的设备必须首先为与较短手指连接的设备供电。

分段式PCB金手指——PCB 焊盘有不同的长度金手指是分段的。分段金手指的长度各不相同,其中一些在同一 PCB 的相同手指内也脱节。这种PCB适用于防水和坚固的电子产品。


PCB 金手指镀金详细教程

1、化学镀镍浸金 (ENIG)

这种金比电镀金更具成本效益且更易于焊接,但其柔软、薄(通常为 2-5u” 的成分使 ENIG 不适合电路板插入和移除的研磨效果


2、电镀硬金

这种金是实心(硬)且厚(通常为 30u”),因此更适合持续使用 PCB 的磨蚀效果

金手指使不同的电路板可以相互通信。从电源到设备或设备,信号必须在多个触点之间传递,才能执行给定的命令。

按下命令后,信号将在一个或多个电路板之间传递,然后再被读取。例如,如果你在移动设备上按下远程命令,信号将从你手中的支持 PCB 的设备发送到附近或远处的机器,而后者又会通过自己的电路板接收信号。


3、PCB金手指电镀工艺是什么?

这里举一个列子,硬镀金到 PCB 金手指的流程是:

1)覆盖蓝胶

除了需要镀硬金的 PCB 金手指焊盘外,其余 PCB 表面都用蓝胶覆盖。并且我们使导电位置与板的方向一致。

2)去除 PCB 焊盘铜表面上的氧化层

我们用硫酸洗去 PCB 焊盘表面的氧化层,然后用水清洗铜表面。然后,我们研磨以进一步清洁 PCB 焊盘表面。接下来,我们使用水和去离子水清洁铜表面。

3)PCB 焊盘铜表面电镀镍

我们通电在清洁过的金手指垫表面电镀镍层。接下来,我们使用水和去离子水清洁镀镍垫表面。

4)在镀镍 PCB 焊盘上电镀金

我们通电在镀镍的 PCB 焊盘表面电镀一层金。我们回收剩余的黄金。然后我们还是先用水再用去离子水清洗金手指表面。

5)去除蓝色胶水

现在,完成了对 PCB 金手指的硬镀金。然后我们去除蓝色胶水并继续 PCB 制造到阻焊层印刷步骤。


从上面可以看出PCB金手指的工艺并不复杂。但是,只有少数PCB厂可以自己完成PCB金手指工艺。

三、PCB 金手指使用方法

1、边缘连接器

当辅助 PCB 连接到主主板时,它是通过几个母插槽之一完成的,例如 PCI、ISA 或 AGP 插槽。

通过这些插槽,金手指在外围设备或内部卡与计算机本身之间传导信号

边缘连接器插座由一侧开口的塑料盒包围,在较长边缘的一端或两端带有插针。通常,连接器包含用于极性的凸块或凹口,以确保将正确的设备类型插入连接器。插座的宽度根据连接板的厚度来选择。在插座的另一侧通常是连接到带状电缆的绝缘穿刺连接器。主板或子卡也可以连接到另一侧。


2、特殊适配器

金手指 可以为个人计算机添加许多性能增强功能,通过垂直插入主板的辅助 PCB,计算机可以提供增强的图形和高保真声音。由于这些卡片很少单独连接和重新连接,因此金手指通常比卡片本身更耐用。


3、外部连接

已添加到计算机站的外围设备通过 PCB 金手指连接到主板。扬声器、低音炮、扫描仪、打印机和显示器等设备都插入计算机塔后面的特定插槽中。反过来,这些插槽连接到连接到主板的 PCB。


四、PCB 金手指设计

1、电镀通孔应该远离金手指

2、对于需要频繁插拔的PCB板,金手指一般需要镀硬金,以增加金手指的耐磨性。虽然可以使用化学镀镍沉金并且比 硬金更具成本效益,但它的耐磨性较差。

3、金手指需要倒角,一般为45°,其他角度如20°、30°等。如果设计中没有倒角,就有问题。如下图所示,箭头所示为 45° 倒角:


4、金手指需要做整片阻焊开窗处理,PIN不需要开钢网。

5、沉锡和沉银焊盘距离指尖的最小距离为 14 mil。建议焊盘距离金手指位置1mm以上,包括过孔焊盘。


6、不要在金手指表面敷铜

下图为金手指设计供参考:


7、金手指内层的所有层都需要做铜切割。通常,铜的宽度为3mm,并且可以做半指铜和全指切割。在PCIE设计中,有迹象表明金手指的铜需要全部切除。

金手指的阻抗较低,铜切割(手指下)可以减小金手指与阻抗线之间的阻抗差,对ESD也有好处。