金手指

什么是金手指？

金手指是您在印刷电路板 (PCB) 连接边缘看到的镀金柱。 金手指的用途是将辅助 PCB 连接到计算机主板。 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。 由于金具有优异的导电性，因此可用于 PCB 上的连接点。

适用于PCB金手指电镀工艺的金有两种：

无电镀镍浸金 (ENIG)：这种金比电镀金更具成本效益且更容易焊接，但其柔软、薄（通常为 2-5u” 成分）使得 ENIG 不适合电路板插入和拆卸时的磨损影响。

电镀硬金：这种金是固体（硬）且厚（通常为 30u”），因此更适合持续使用 PCB 的磨损效果。

金手指使不同的电路板能够相互通信。 从电源到装置或设备，信号必须在多个触点之间传递，才能执行给定的命令。

一旦按下命令，信号就会在被读取之前在一个或多个电路板之间传递。 例如，如果您在移动设备上按下远程命令，信号将从您手中的具有 PCB 功能的设备发送到附近或远处的机器，而机器又用自己的电路板接收信号。

电镀金手指的过程涉及许多细致的步骤。 这可确保从生产线上滚下的每个电路板都配备正确的设备，可以无错误地传导信号。 电镀过程中涉及的标准还有助于确保每个电路板上的金手指与给定主板上的相应插槽之间的完美配合。

为了确保所有这些手指和插槽紧密配合，每个 PCB 都必须通过一系列检查和缺陷测试。 如果电路板上的镀金缺乏光滑度或不能充分粘附在表面上，则结果将不足以用于商业发布。

为了使PCB金手指能够聚集在一起，电镀工艺必须按步骤进行，首先完成电路板的周围细节。 当对手指进行电镀时，会在铜上镀上镍。 然后，最后进行表面处理。 一切就绪后，将在放大镜下检查电路板并进行粘附力测试。

金手指是如何使用的?

金手指用于连接两个相邻pcb之间的触点。除了它的导电性，黄金的目的是保护连接边缘在许多使用中免受磨损。由于硬金在其指定厚度下的强度，金指可以使PCB在相应的插槽中连接，断开和重新连接多达1000次。

金手指的功能是多用途的。对于任何给定的计算机设置，由于PCB金手指，您将看到许多外设与计算机本身连接。“金手指”最普遍的用法如下:

互连点:当次级PCB连接到主主板时，它是通过几个母槽之一完成的，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递信号。

特殊适配器:金手指可以为个人电脑增加许多性能增强。通过与主板垂直的次级pcb插槽，计算机可以提供增强的图形和高保真的声音。由于这些卡片很少被拆封和重新连接，金手指通常比卡片本身更持久。

外部连接:将已添加到计算机站的外设用PCB金手指连接到主板上。扬声器、低音炮、扫描仪、打印机和显示器等设备都插在电脑塔后面的特定插槽中。这些插槽依次连接到连接到主板的pcb上。

为了使相应的设备工作，其自身的卡必须连接到电源。主板上的手指和相应的插槽使这一切成为可能。金手指为模块pcb提供操作能力，并为远程和固定计算设备的用户提供现代功能。

PCB系统的灵活性，即不同的插槽连接不同类型的卡，使得在五年或十年的时间内定期升级同一台计算机成为可能。每次声卡或显卡更新时，您都可以从主板上移除先前存在的卡，并用新的和改进的模型替换它。通过每次更新，PCB金指仍然是通用连接触点。

在个人电脑领域之外，PBC金手指还被用作计算机化工业机械的连接触点。你会在一个压榨工厂或汽车工厂看到的大型机械化设备将包括各种各样的内部卡，通过金手指连接到一个主要的电源。例如，工厂里的机器人手臂是由金手指卡驱动的，它会提示各种各样的动作。

金手指的设计规则

在PCB金指电镀过程中，必须遵守一定的标准，才能使金指正常工作。PCB本身的设计也必须考虑到适当的手指长度和对齐所需的区域。无论PCB本身的用途或尺寸如何，在设计金手指时，以下规则始终适用:

镀通孔不应靠近金指。

金手指不应与阻焊或丝网印刷有任何接触，两者都应保持一定距离。

金手指必须始终面向与PCB中间相反的方向(如果您想要边缘倾斜)

如果在PCB金指镀过程中不遵守这些规则，PCB可能无法与母电路板通信。另外，PCB可能无法正确装入主板上的适当插槽。

黄金用于pcb连接手指的原因是由于合金的优越强度和导电性。黄金的强度使得手指可以插入和拔出数百次而不会磨损连接触点。没有镀金的保护，电路板在使用几次后很容易被剥夺其连接功能。

你可能想知道为什么黄金比其他类型的金属更重要。毕竟，黄金是最稀有、最昂贵的自然元素之一。在pcb的连接边缘镀上铜或镍是否更划算?然而，金对于印刷电路板的功能是必需的。

随着pcb发展成现代形式，由于几个因素，黄金被认为是最合适的连接接触金属。金的主要优点是合金的导电性和耐腐蚀性。为了增加强度，印刷电路板中使用的金通常与镍或钴结合在一起，这使金在面对PCB的持续活动时具有进一步的耐磨性。在电镀过程中，镍的厚度在150到200微英寸之间。

PCB金手指的生产标准是由连接电子工业协会(IPC)于2002年制定的。该标准于2012年修订，发布了IPC-4556。2015年，该标准再次修订，发布了IPC A-600和IPC-6010，这是目前PCB生产中使用最广泛的标准。IPC标准可以概括如下:

化学成分:为了使PCB触点边缘的硬度达到最大，镀金层应含有5%至10%的钴。

厚度:金指的电镀厚度应始终在2至50微英寸的范围内。标准尺寸厚度分别为0.031英寸、0.062英寸、0.093英寸和0.125英寸。较低的厚度通常用于原型，而较高的厚度用于定期插入，拔出和重新插入的连接边缘。

视觉测试:金手指应通过放大镜进行的视觉测试。边缘应该有一个光滑，干净的表面，没有多余的电镀或镍的外观。

胶带测试:为了测试镀金与触点的粘附性，ICP建议采用一种测试方法，即沿触点边缘放置一条胶带。拆除胶带后，检查带材是否有电镀痕迹。如果胶带上有明显的镀金，则镀层与触点缺乏足够的附着力。

对于PCB金手指电镀工艺存在许多其他标准，所有标准都应该完整阅读以深入了解。随着技术的进步，通常会在过程中引入进一步的测试标准，因此最好定期与IPC检查更新。

PCB金手指斜边

在电路板上，PCB金指镀工艺是在阻焊之后和表面处理之前使用的。电镀过程一般包括以下步骤:

镀镍:首先在手指的连接处边缘镀上3到6微米的镍。

镀金:在镍上镀上一到两微米的硬金。金通常用钴增强，以提高表面电阻。

斜角:连接器边缘斜角在指定的角度，更容易插入相应的插槽。斜角通常是在30到45度的角度上进行的。

在一些电路板上，某些金手指会比其他的更长或更短。例如，电路板的一端可能有较长的手指。这样，PCB更容易插入到插槽中，因为带有较长的手指的末端将更容易插入到位。从那里，你只需推动PCB的另一端到位。

电镀工艺有一定的限制。例如，在金指和电路板的其他部分之间需要一定的距离。主要限制包括:

内层沿PCB边缘必须无铜，以防止在坡口阶段铜暴露。

镀孔、贴片和焊盘不应放置在金指1.0毫米范围内。

镀垫的长度不能超过40毫米。

金手指和轮廓之间应该有0.5毫米的距离。

任何偏离印刷电路板上金指周围的标准间距要求都可能导致物理弱或功能失调的卡。