PCB金手指指南

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什么是金手指
如何使用金手指
您应该知道的金手指规格
PCB金手指倒角
金手指如何改变世界

在当今计算机化和移动激活的世界中，信号在众多设备之间发送。对于要执行的每个命令，必须在两个或多个电路板之间进行通信。这一切都离不开金手指，金手指充当主板与显卡或声卡等组件之间的连接触点。

用于传输这些信号和命令的技术与早期的电子产品相比是一个巨大的飞跃，早期的电子产品通常由难以相互通信的独立模块组成。使用金手指，主处理板立即读取一块电路板的工艺。

与这项先进技术相关的流程遍及公共和私营部门的各个角落。在制造业的世界中，信号在各种设备和机器之间发送，以制定一系列过程，其中许多过程无法由人手完成。在汽车组装厂和食品包装厂，许多命令都是由计算机提示的机器完成的，其中大多数使用一种或另一种尺寸的电路板。

当今的许多工业流程都是通过金手指实现的。那么它们是什么？为什么它们对计算机技术的内部运作如此重要？

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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。由于该合金具有出色的导电性，因此将黄金用于 PCB 沿线的连接点。

PCB金手指电镀工艺适用的金有两种：

化学镀镍沉金 (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磨损效果。
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。

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，如果您在移动设备上按下远程命令，信号将从您手中的支持 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。

镀金手指的过程涉及许多细致的步骤。这确保了从生产线上滚下来的每块电路板都配备了正确的设备，可以无误地传导信号。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完美匹配。

为确保所有这些手指和插槽都能完美贴合，每块 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没有充分附着在表面上，结果将不足以用于商业发布。

为了使PCB金手指走到一起，电镀过程必须在首先完成电路板周围细节的步骤中进行。当需要电镀手指时，将镍涂在铜上。然后，最后应用表面光洁度。一切就绪后，在放大镜下检查电路板并进行附着力测试。

如何使用金手指？

金手指用作两个相邻 PCB 之间的连接触点。除了导电性之外，金的用途还在于保护连接边缘在许多用途中免受磨损。由于硬金在其指定厚度下的强度，金手指可以在对应的插槽中对 PCB 进行多达 1000 次不同的连接、断开和重新连接。

金手指的功能是多用途的。对于任何给定的计算机设置，您都会看到许多外围设备通过 PCB 金手指与计算机本身相连。金手指的一些最广泛的用途包括：

互连点 ：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。
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。
外部连接 ：已经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。这些插槽依次连接到连接到主板的 PCB。

为了使相应的设备工作，它自己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 提供了运行的能力，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，不同的插槽连接不同类型的卡，使得在五年或十年内定期升级同一台计算机成为可能。每次更新声卡或显卡时，您都可以从主板上移除原有的卡，并用新的和改进的型号替换它。通过每次更新，PCB金手指仍然是通用连接触点。

在个人计算机领域之外，PBC 金手指还被用作计算机化工业机械中的连接触点。您会在冲压厂或汽车厂看到的大量机械化设备将包括各种内部卡，这些卡通过金手指连接到主要电源。例如，工厂机器人手臂由金手指卡驱动，可提示各种动作。

你应该知道的金手指规格

在 PCB 金手指电镀过程中，必须遵守某些标准才能使手指正常工作。 PCB 本身的设计还必须考虑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，以下规则始终适用于金手指的设计：

电镀通孔不得靠近金手指。
金手指不应与阻焊或丝网印刷有任何接触，两者应保持一定距离。
金手指必须始终朝向与 PCB 中间相反的方向（如果您希望边缘斜切）

如果在 PCB 金手指电镀过程中不遵守这些规则中的任何一条，则 PCB 可能无法与母电路板通信。或者，PCB 可能无法正确插入主板上的相应插槽。

PCB上的连接指之所以使用金，是因为该合金具有优异的强度和导电性。金的强度使得手指可以插入和弹出数百次而不磨损连接触点。如果没有镀金的保护，电路板使用几次后很容易失去连接功能。

您可能想知道为什么黄金优于其他类型的金属。毕竟，黄金是最稀有、最昂贵的天然元素之一。用铜或镍电镀PCB的连接边缘是否更划算？然而，对于印刷电路板所需的功能来说，黄金是必不可少的。

随着 PCB 发展成现代形式，由于多种因素，黄金被确定为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使用，这使得金在面对不断的 PCB 活动时具有进一步的耐磨性。对于电镀工艺，镍的厚度在 150 到 200 微英寸之间。

PCB金手指的生产标准于2002年由连接电子工业协会（IPC）制定。随着 IPC-4556 的发布，这些标准于 2012 年进行了修订。 2015 年，随着 IPC A-600 和 IPC-6010 的发布，这些标准再次进行了修订，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 ：为了最大程度地提高 PCB 触点边缘的刚性，镀金层应包含 5% 到 10% 的钴。
厚度：金手指的镀层厚度应始终在 2 至 50 微英寸范围内。按尺寸划分的标准厚度为 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，而较高的厚度用于沿着定期插入、拔出和重新插入的连接边缘。
视觉测试 ：金手指应通过使用放大镜进行的视觉测试。边缘应具有光滑、干净的表面，并且没有多余的镀层或镍外观。
磁带测试 ：为了测试镀金与触点的粘合性，ICP 建议进行测试，沿触点边缘放置一条胶带。取下胶带后，检查条带是否有电镀痕迹。如果胶带上有明显的镀金，则表明镀层与触点缺乏足够的粘合性。

PCB金手指电镀工艺存在许多其他标准，应完整阅读所有标准以深入了解。随着技术的进步，通常会在流程中引入进一步的测试标准，因此最好定期与 IPC 核对更新。