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華秋一文帶你讀懂PCB中的“金手指”設計

測試手機號 ? 來源:jf_32813774 ? 作者:jf_32813774 ? 2023-03-31 10:45 ? 次閱讀

電腦內存條、顯卡上,有一排金黃色導電觸片,就是大家俗稱的“金手指”。

PCB設計制作行業中的“金手指”(Gold Finger,或稱Edge Connector),是由connector連接器作為PCB板對外連接網絡的出口。

關于“金手指”你知道多少呢?

小編已做足了功課,今天就帶大家全面了解PCB中“金手指”的設計,以及一些可制造性細節的處理等知識。

“金手指”的功能用途

· “金手指”互連點

當輔助PCB(如顯卡、內存條)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,在外圍設備或內部卡和計算機之間傳輸信號

· 特殊適配器

“金手指”可以為主板增強功能,通過二級PCB插入主板,例如內存、顯卡、聲卡、網卡等卡與插槽的連接部件,可傳輸增強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

計算機的外設通過PCB“金手指”連接到主板,揚聲器、低音炮、掃描儀、打印機和顯示器等設備,都插在計算機后面的特定插槽中,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。

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“金手指”可制造性設計

1

“金手指”斜邊設計

● “金手指”距外形板邊的安全距離,根據成品板厚以及“金手指”斜邊的角度,來判斷是否會傷及“金手指”,常規斜邊的角度是45度;

● 如果設計“金手指”距板邊太近,為了不露銅,按照以下參數削銅,若不愿意“金手指”被削短,可按照以下參數設計其距板邊的安全距離。

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2

阻焊層開窗設計

為了方便插卡,“金手指”位置不做阻焊,全部開通窗處理,如果不開通窗,“金手指”之間會有阻焊油墨,在多次插拔過程中油墨會脫落,導致無法與卡槽接觸。

● “金手指、錫手指”區域開通窗,開出比板邊大10MIL左右;

● 阻焊開窗比線路大單邊4mil,注意開窗離“金手指”周圍銅皮的距離,不能露銅,否則要掏銅;

● “金手指”2MM以內的過孔不允許開窗。

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3

板角處理設計

為了方便插卡,“金手指”位置外形線需倒角,至于倒斜角還是倒圓角,根據個人喜好設計,如果外形板角不倒角處理,在插拔時直角會傷及卡槽,導致產品可靠性降低。

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4

線路層鋪銅設計

為了方便插卡,外層表面“金手指”區域最好不做鋪銅設計,如果兩個或者多個都是同一網絡,鋪銅設計的效果是多個連成一塊,則生產出來的產品不是單個“金手指”,會影響插拔的方便性。

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5

長短“金手指”設計

● 長短“金手指”主引線40mil,副引線20mil,連接點6mil,“金手指”焊盤到20mil引線之間的間距8mil,長短“金手指”加完引線后,需要將主引線移到離長“金手指”處間距8mil;

● 當主引線進入單板內時,需要用斜線連接,或者“金手指”旁邊有很大的凹槽時,需要將引線做成圓角,而不是直角。

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6

拼版設計

● “金手指”板單板尺寸小于40*40MM時,必須先斜邊再銑單板外形,斜邊之前先銑成長條型,CAM需在兩邊電鍍邊上設計定位孔,用來銑第二次外型定位,并在MI上斜邊前排CNC流程,自動斜邊必須保證“金手指”寬度40MM以上;

● “金手指”板采用倒扣拼版方式使“金手指”朝外,拼PNL時“金手指”盡量朝內,方便添加電金引線。

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“金手指”的PCB生產

· 斷“金手指”制作

斷“金手指”處理流程:

開料—內光成像—內層蝕刻—內層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—發貨。

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· CAM補償

● 工程技術CAM在制作含“金手指”(金插頭)工藝的多層板資料時,普通產品“金手指”(金插頭)區域的內層疊銅80mil,光電產品、內存條等產品,該區域內層疊銅40mil;

● 不做“金手指”工藝,但是要斜邊的,線路疊銅也要按“金手指”的要求做;

● “金手指”引線寬度12mil,按線路一起補償,電流“金手指”寬度40mil,長度與引線同“金手指”;

● 光電產品的“金手指”在采用“鍍金+金手指”工藝時,其焊盤線路不補償,“金手指”離板邊距離≥0.5MM,對于板厚公差+/-0.1MM時,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。

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· 電鍍鎳金

厚度可達3-50u”,因其優越的導電性、抗氧化性以及耐磨性,被廣泛應用于需要經常插拔的“金手指”PCB或者需要經常進行機械磨擦的PCB板上面,但因為鍍金的成本極高,所以只應用于“金手指”等局部鍍金處理。

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· 沉鎳金

厚度常規1u”,最高可達3u”,因其優越導電性、平整度以及可焊性,被廣泛應用于有按鍵位、綁定IC、BGA等設計的高精密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。

“金手指”的可制造性檢測

除了以上講到的“金手指“可制造性設計問題外,還可以通過華秋DFM軟件,在生產前做“金手指”設計文件的相關問題檢測,提前規避生產過程中出現的可制造性問題。

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“金手指”產品一般成本都比較高,如果在制造過程中出現問題,且未及時發現等留在成品出現時,帶來的損失是不可估量的,所以需要提前使用華秋DFM軟件檢測設計文件,以此來減少成本并提高生產效率。

審核編輯黃宇

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