在電子行業(yè)的精密世界中，PCB（印刷電路板）的設(shè)計(jì)與制作是構(gòu)建電子設(shè)備的基礎(chǔ)。而 PCB 板金手指，作為其中關(guān)鍵的連接組件，扮演著不可或缺的角色。本文將詳細(xì)闡述 PCB 板金手指的定義、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、制作工藝以及應(yīng)用領(lǐng)域，幫助讀者全面了解這一重要的電子元件。
一、定義與功能用途
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互連點(diǎn)：當(dāng)輔助PCB（如顯卡、內(nèi)存條）連接到主板時，會通過幾個母槽中的其中一個插槽，如PCI、ISA或AGP槽，在外圍設(shè)備或內(nèi)部卡和計(jì)算機(jī)之間傳輸信號。
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特殊適配器：金手指可以為主板增強(qiáng)功能，通過二級PCB插入主板，例如內(nèi)存、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等卡與插槽的連接部件，可傳輸增強(qiáng)的圖形和高保真的聲音，由于這些卡片很少分離和重新連接，“金手指”通常比卡片本身更持久。
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金手指外部連接：計(jì)算機(jī)的外設(shè)通過PCB“金手指”連接到主板，揚(yáng)聲器、低音炮、掃描儀、打印機(jī)和顯示器等設(shè)備，都插在計(jì)算機(jī)后面的特定插槽中，例如HDMI線或diplay線、VGA和DVI線，這些插槽依次連接到主板的PCB上。
二、設(shè)計(jì)要點(diǎn)
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形狀尺寸匹配：金手指的形狀和尺寸應(yīng)與連接器的引腳相匹配，確保良好的接觸和連接。常見形狀有直角、圓角和斜角等，尺寸根據(jù)連接器要求和PCB板厚度確定。
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間距合理：金手指之間的間距要足夠大，避免短路和干擾。
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引線設(shè)計(jì)合理：金手指的引線長度和寬度應(yīng)根據(jù)電流和信號傳輸要求來確定，以保證良好的電氣性能。
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電鍍層選擇恰當(dāng)：根據(jù)金手指的材料和連接器的要求，選擇適合的電鍍層，如金鍍金、鍍錫和鍍銀等，以確保良好的導(dǎo)電性能和耐腐蝕性能。
三、制作工藝
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斷“金手指”制作流程：開料—內(nèi)光成像—內(nèi)層蝕刻—內(nèi)層AOI—棕化—層壓—鉆孔—沉銅—板鍍—外光成像—圖形電鍍—外層蝕刻—外層AOI—印阻焊—阻焊成像—阻焊檢查—字符—印阻焊2—阻焊成像2—沉金—鍍“金手指”—表面QC檢—褪膜1—外光成像2—顯影2—外層蝕刻2—褪膜—銑板—“金手指”倒角—電測試—終檢—發(fā)貨。
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CAM補(bǔ)償：工程技術(shù)CAM在制作含“金手指”（金插頭）工藝的多層板資料時，需對普通產(chǎn)品、光電產(chǎn)品、內(nèi)存條等產(chǎn)品的不同區(qū)域進(jìn)行不同參數(shù)的內(nèi)層疊銅設(shè)置；對于不做“金手指”工藝但需要斜邊的，線路疊銅也按“金手指”要求做；同時對引線、焊盤等的補(bǔ)償也有相應(yīng)規(guī)定。
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電鍍鎳金：厚度可達(dá)3-50μm，因其優(yōu)越的導(dǎo)電性、抗氧化性以及耐磨性，被廣泛應(yīng)用于需要經(jīng)常插拔的“金手指”PCB或者需要經(jīng)常進(jìn)行機(jī)械磨擦的PCB板上面，但因成本極高，只應(yīng)用于“金手指”等局部鍍金處理。
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沉鎳金：厚度常規(guī)1μm，最高可達(dá)3μm，因其優(yōu)越導(dǎo)電性、平整度以及可焊性，被廣泛應(yīng)用于有按鍵位、綁定IC、BGA等設(shè)計(jì)的高精密PCB板，對于耐磨性能要求不高的“金手指”PCB，也可以選擇整板沉金工藝，沉金工藝成本較電金工藝成本低很多，沉金工藝的顏色是金黃色。
四、可制造性設(shè)計(jì)及檢測
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斜邊設(shè)計(jì)：金手指距外形板邊的安全距離，根據(jù)成品板厚以及金手指斜邊的角度來判斷是否會傷及金手指，常規(guī)斜邊角度是45度。若設(shè)計(jì)金手指距板邊太近，為不露銅需按參數(shù)削銅，若不愿削短則應(yīng)按參數(shù)設(shè)計(jì)其距板邊的安全距離。
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阻焊層開窗設(shè)計(jì)：為了方便插卡，金手指位置不做阻焊，全部開通窗處理。若不開通窗，多次插拔過程中油墨會脫落導(dǎo)致無法與卡槽接觸。開窗需注意比板邊大10MIL左右，阻焊開窗比線路大單邊4mil等參數(shù)，且2MM以內(nèi)的過孔不允許開窗。
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板角處理設(shè)計(jì)：為方便插卡，金手指位置外形線需倒角，倒斜角或倒圓角均可，若外形板角不倒角處理，插拔時直角會傷及卡槽，導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性降低。
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線路層鋪銅設(shè)計(jì)：為方便插卡，外層表面金手指區(qū)域最好不做鋪銅設(shè)計(jì)，若同一網(wǎng)絡(luò)的兩個或多個金手指鋪銅設(shè)計(jì)相連，會影響插拔方便性。
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長短“金手指”設(shè)計(jì)：長短“金手指”有主引線40mil、副引線20mil、連接點(diǎn)6mil等參數(shù)要求，加完引線后需將主引線移到離長“金手指”處間距8mil；當(dāng)主引線進(jìn)入單板內(nèi)時，需用斜線連接或做成圓角，而非直角。
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拼版設(shè)計(jì)：當(dāng)金手指板單板尺寸小于40*40MM時，要先斜邊再銑單板外形；采用倒扣拼版方式使金手指朝外，拼PNL時盡量朝內(nèi)，方便添加電金引線。
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可制造性檢測：可通過華秋DFM軟件在生產(chǎn)前做“金手指”設(shè)計(jì)文件的相關(guān)問題檢測，提前規(guī)避生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的可制造性問題，減少成本并提高生產(chǎn)效率。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
- 手機(jī)領(lǐng)域：手機(jī)的SIM卡插槽和電池連接器通常采用PCB金手指進(jìn)行連接。
- 電腦領(lǐng)域：內(nèi)存插槽和擴(kuò)展卡插槽等常采用PCB金手指連接。
- 汽車電子領(lǐng)域：汽車的儀表盤、音響系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)等都需要使用PCB金手指進(jìn)行連接。
PCB板上的金手指是電子電路中至關(guān)重要的組成部分。隨著科技的發(fā)展，金手指的設(shè)計(jì)、制作和應(yīng)用將繼續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新，以滿足不斷變化的電子產(chǎn)品需求。