摘要：隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PCB（印刷電路板）已成為現(xiàn)代電子設(shè)備中不可或缺的核心部件。在眾多 PCB 設(shè)計(jì)中，“金手指”是一個(gè)關(guān)鍵且獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，它在計(jì)算機(jī)內(nèi)存條、顯卡以及各類擴(kuò)展卡等設(shè)備上廣泛應(yīng)用。本文將詳細(xì)闡述 PCB 金手指的制程，包括其原理、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、制作流程、電鍍工藝以及可制造性檢測(cè)等方面，旨在為從事 PCB 設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的專業(yè)人士提供全面的技術(shù)參考，幫助他們深入理解金手指的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。

一、引言

電腦內(nèi)存條、顯卡上那一排金黃色導(dǎo)電觸片，也就是大家俗稱的“金手指”，是 PCB 設(shè)計(jì)制作行業(yè)中的重要組成部分。它作為連接器，承擔(dān)著輔助 PCB 與主板或其他設(shè)備的連接任務(wù)，確保信號(hào)在設(shè)備之間的穩(wěn)定傳輸。無(wú)論是在個(gè)人計(jì)算機(jī)還是工業(yè)控制設(shè)備中，金手指都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此，深入了解 PCB 金手指的制程具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、PCB 金手指的原理與功能

1. 互連點(diǎn)功能
   當(dāng)輔助 PCB（如顯卡、內(nèi)存條）連接到主板時(shí)，會(huì)通過(guò)幾個(gè)母槽中的其中一個(gè)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(hào)。這些插槽就像是數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄海鹗种竸t是橋上的通道，使得電信號(hào)能夠在不同的電路之間快速、準(zhǔn)確地傳遞，確保設(shè)備之間的正常通信和協(xié)同工作。

2. 特殊適配器作用
   金手指還可以作為主板的特殊適配器。例如，通過(guò)二級(jí) PCB 插入主板，內(nèi)存、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等卡與插槽的連接部件可以傳輸增強(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，所以金手指通常比卡片本身更持久，減少了因頻繁插拔對(duì)設(shè)備連接部位造成的損害，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

3. 外部連接應(yīng)用
   計(jì)算機(jī)的外設(shè)也通過(guò) 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，這些插槽依次連接到主板的 PCB 上。金手指在這個(gè)過(guò)程中起到了關(guān)鍵的電氣連接作用，使得各種外設(shè)能夠與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)不同的功能應(yīng)用。

   三、可制造性設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

4. 斜邊設(shè)計(jì)

• “金手指”距外形板邊的安全距離需要根據(jù)成品板厚以及“金手指”斜邊的角度來(lái)確定，常規(guī)斜邊角度是 45 度。如果設(shè)計(jì)不合理，可能會(huì)導(dǎo)致在安裝過(guò)程中傷及“金手指”。
• 如果設(shè)計(jì)“金手指”距板邊太近，為了不露銅，需按照特定的參數(shù)削銅，或者設(shè)計(jì)合理的安全距離。例如，若成品板厚較大且斜邊角度較小，就需要適當(dāng)增加“金手指”與板邊的距離，以防止在插拔過(guò)程中出現(xiàn)短路等問(wèn)題。

1. 阻焊層開(kāi)窗設(shè)計(jì)
   為了方便插卡，“金手指”位置必須做阻焊開(kāi)窗處理。如果不開(kāi)通窗，“金手指”之間會(huì)存在阻焊油墨，在多次插拔過(guò)程中油墨會(huì)脫落，導(dǎo)致無(wú)法與卡槽接觸，影響設(shè)備的正常使用。通常，“金手指、錫手指”區(qū)域開(kāi)出的窗口要比板邊大 10MIL 左右。同時(shí)，阻焊開(kāi)窗比線路大單邊 4mil，但要注意開(kāi)窗離“金手指”周圍銅皮的距離不能露銅，否則就需要掏銅處理。此外，“金手指”2MM 以內(nèi)的過(guò)孔不允許開(kāi)窗，以免影響焊接強(qiáng)度和電氣性能。
2. 板角處理設(shè)計(jì)
   為了便于插卡，“金手指”位置外形線需倒角，可以選擇倒斜角或倒圓角，具體根據(jù)個(gè)人喜好設(shè)計(jì)。如果外形板角不倒角處理，在插拔時(shí)直角會(huì)傷及卡槽，降低產(chǎn)品可靠性。合適的倒角設(shè)計(jì)可以使金手指在插入和拔出插槽時(shí)更加順暢，減少對(duì)插槽的磨損，同時(shí)也提高了設(shè)備的安裝和使用體驗(yàn)。
3. 線路層鋪銅設(shè)計(jì)
   對(duì)于外層表面“金手指”區(qū)域，最好不做鋪銅設(shè)計(jì)。因?yàn)槿绻麅蓚€(gè)或者多個(gè)都是同一網(wǎng)絡(luò)，鋪銅設(shè)計(jì)的效果會(huì)使它們多個(gè)連成一塊，這樣生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品不是一個(gè)獨(dú)立的“金手指”，會(huì)給插拔操作帶來(lái)極大的不便。合理的線路層鋪銅設(shè)計(jì)可以確保每個(gè)“金手指”都能單獨(dú)發(fā)揮作用，便于設(shè)備的安裝和維護(hù)。
4. 長(zhǎng)短“金手指”設(shè)計(jì)

• 長(zhǎng)短“金手指”主引線為 40mil，副引線為 20mil，連接點(diǎn)為 6mil，“金手指”焊盤(pán)到 20mil 引線之間的間距為 8mil。加完引線后，需要將主引線移到離長(zhǎng)“金手指”處間距 8mil 的位置；當(dāng)主引線進(jìn)入單板內(nèi)時(shí)，需要用斜線連接，或者在“金手指”旁邊有很大的凹槽時(shí)，應(yīng)將引線做成圓角而不是直角。這種精確的設(shè)計(jì)有助于優(yōu)化信號(hào)傳輸路徑，減少信號(hào)干擾，提高電路性能。

1. 拼版設(shè)計(jì)

• 當(dāng)“金手指”板單板尺寸小于 40*40MM 時(shí)，必須先斜邊再銑單板外形。斜邊之前先銑成長(zhǎng)條型，CAM 需在兩邊電鍍邊上設(shè)計(jì)定位孔，用于銑第二次外型定位，并在 MI 上斜邊前排 CNC 流程，確保自動(dòng)斜邊的精度，使“金手指”寬度保持在 40MM 以上。
• “金手指”板采用倒扣拼版方式可使“金手指”朝外，拼 PNL 時(shí)“金手指”盡量朝內(nèi)，方便添加電金引線。合理的拼版設(shè)計(jì)可以提高生產(chǎn)效率，降低成本，同時(shí)也有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

1. 可制造性檢測(cè)
   除了上述可制造性設(shè)計(jì)問(wèn)題外，還可以通過(guò)華秋 DFM 軟件在生產(chǎn)前對(duì)“金手指”設(shè)計(jì)文件進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題檢測(cè)，提前規(guī)避生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的可制造性問(wèn)題。由于“金手指”產(chǎn)品一般成本較高，如果在制造過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題且未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，將會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的損失。因此，提前使用專業(yè)的檢測(cè)軟件進(jìn)行評(píng)估是非常必要的。

四、PCB 金手指的制作流程

1. 斷“金手指”制作
   斷“金手指”處理流程包括開(kāi)料—內(nèi)光成像—內(nèi)層蝕刻—內(nèi)層 AOI（自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)）—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(cè)試—終檢—發(fā)貨。這個(gè)復(fù)雜的流程涉及多個(gè)環(huán)節(jié)的緊密配合，每個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)量有著重要影響。
2. 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(shí)：普通產(chǎn)品“金手指”（金插頭）區(qū)域的內(nèi)層疊銅為 80mil；光電產(chǎn)品、內(nèi)存條等產(chǎn)品該區(qū)域內(nèi)層疊銅為 40mil；不做“金手指”工藝但需要斜邊的線路疊銅也要按“金手指”的要求做；“金手指”引線寬度為 12mil，按線路一起補(bǔ)償，電流“金手指”寬度為 40mil，長(zhǎng)度與引線同“金手指”；光電產(chǎn)品的“金手指”在采用“鍍金 + 金手指”工藝時(shí)，其焊盤(pán)線路不補(bǔ)償，“金手指”離板邊距離≥0.5MM，對(duì)于板厚公差 +/-0.1MM 時(shí)，要在“金手指”外圍拼版空隙處添加輔助銅，金手指部位外形拐角處加 0.4MM 非金屬化孔。精確的 CAM 補(bǔ)償可以確保內(nèi)層疊銅和線路布局符合設(shè)計(jì)要求，保證電路性能的穩(wěn)定性。
3. 電鍍鎳金
   厚度可達(dá) 3 – 50u”的電鍍鎳金因其優(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”P(pán)CB 或者需要經(jīng)常進(jìn)行機(jī)械磨擦的 PCB 板上面。不過(guò)鍍金的成本極高，所以只應(yīng)用于“金手指”等局部鍍金處理。電鍍鎳金可以在金手指表面形成一層堅(jiān)固、低阻抗的保護(hù)層，有效防止氧化和磨損，提高接觸可靠性。
4. 沉鎳金
   厚度常規(guī)為 1u”，最高可達(dá) 3u”，因其優(yōu)越的導(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(duì)于耐磨性能要求不高的“金手指”P(pán)CB，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得多，且其顏色為金黃色。沉鎳金工藝適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，可以根據(jù)產(chǎn)品的具體需求選擇合適的工藝方式。
5. 分段式 PCB 金手指
   PCB 焊盤(pán)有不同的長(zhǎng)度，金手指是分段的。分段金手指的長(zhǎng)度各不相同，部分在同一 PCB 的相同手指內(nèi)也脫節(jié)。這種 PCB