En los módulos de memoria de computadora y las tarjetas gráficas, hay una fila de almohadillas de contacto conductoras doradas, comúnmente conocidas como "dedos dorados". En la industria del diseño y la fabricación de PCB, el dedo dorado (dedo dorado o conector de borde) se refiere al conector utilizado como interfaz externa para la conexión de la PCB a dispositivos externos. En este artículo, exploraremos el diseño del "dedo dorado" en PCB y analizaremos algunas consideraciones clave de fabricación.
Funciones y aplicaciones del Gold Finger
Punto de interconexión para contactos dorados: Cuando las placas de circuito impreso auxiliares (como tarjetas gráficas o módulos de memoria) se conectan a una placa base, lo hacen a través de una ranura, como PCI, ISA o AGP. El contacto dorado sirve como punto de interconexión, permitiendo la transmisión de señales entre los dispositivos periféricos o las tarjetas internas y el ordenador.
Los adaptadores especiales , con contactos dorados, mejoran la funcionalidad de una placa base al permitir la inserción de una placa de circuito impreso secundaria. Por ejemplo, la memoria, las tarjetas gráficas, las tarjetas de sonido, las tarjetas de red y otras tarjetas se conectan mediante estos conectores. Estas conexiones ayudan a transmitir gráficos y sonido de alta calidad. Dado que estas tarjetas rara vez se extraen o se vuelven a insertar, los contactos dorados suelen ser más duraderos que la propia tarjeta.
Conexión externa mediante contactos dorados Los periféricos externos, como altavoces, subwoofers, escáneres, impresoras y pantallas, se conectan a la placa base mediante los contactos dorados del circuito impreso (PCB). Estos periféricos se enchufan en ranuras específicas en la parte posterior del ordenador, como HDMI, DisplayPort, VGA o DVI, que a su vez se conectan al PCB de la placa base.
Consideraciones de diseño de fabricación para dedos dorados de PCB
Diseño del bisel de dedo dorado
- Distancia segura del borde: La distancia entre el dedo dorado y el borde de la PCB debe considerarse según el grosor de la placa y el ángulo de bisel del dedo dorado. Un ángulo de bisel común es de 45 grados.
- Si el dedo dorado se coloca demasiado cerca del borde de la placa y no se desea la exposición del cobre, se deben realizar ajustes para garantizar una distancia segura entre el dedo dorado y el borde de la PCB para evitar cortar el cobre.
Diseño de ventana de máscara de soldadura
- Para facilitar la inserción de la tarjeta, la zona de los dedos dorados debe tener una abertura en la máscara de soldadura. De lo contrario, la tinta de la máscara de soldadura entre los dedos dorados podría desprenderse al insertarlos repetidamente, impidiendo un buen contacto con la ranura.
- La ventana para el área del dedo dorado o del dedo de estaño debe abrirse un poco más grande que el borde de la PCB (aproximadamente 10 milésimas de pulgada).
- La ventana también debe ser 4 milésimas de pulgada más grande que la traza en un lado. Tenga cuidado de no exponer el cobre al abrir la ventana; de lo contrario, deberá retirarlo.
- No se deben hacer ventanas alrededor del dedo dorado si la vía es menor de 2 mm.
Procesamiento de cantos para esquinas de tableros
- Para facilitar la inserción de la tarjeta, el contorno de la PCB cerca del dedo dorado debe tener esquinas biseladas. El uso de esquinas biseladas o redondeadas depende de las preferencias de diseño. Si las esquinas no están biseladas, el ángulo recto podría dañar la ranura de la tarjeta durante la inserción y extracción, lo que reduciría la fiabilidad del producto.
Diseño de capa de cobre para trazas
- Para facilitar la inserción, se recomienda no aplicar cobre en la superficie exterior del área del dedo dorado. Si varias redes usan la misma pista, la capa de cobre podría conectar varios dedos dorados, dificultando la inserción o extracción de tarjetas.
Diseño de “Dedos Dorados” Largos y Cortos
- Para los dedos dorados largos y cortos, la traza principal debe ser de 40 milésimas de pulgada, la secundaria de 20 milésimas de pulgada y los puntos de conexión de 6 milésimas de pulgada. La distancia entre la almohadilla del "dedo dorado" y la traza de 20 milésimas de pulgada debe ser de 8 milésimas de pulgada.
- Al entrar la pista principal en la placa, debe trazarse con líneas diagonales. Si hay una muesca grande cerca del dedo dorado, las pistas deben tener esquinas redondeadas en lugar de ángulos agudos.
Diseño de panelización
- Si el tamaño del dedo dorado es inferior a 40×40 mm, primero se debe procesar el bisel y luego fresar el contorno de la PCB. CAM debe diseñar orificios de posicionamiento en ambos extremos de la PCB para el posicionamiento secundario. El biselado automatizado debe garantizar que el ancho del dedo dorado sea de al menos 40 mm.
- Al penalizar, el dedo dorado debe estar orientado hacia afuera, con los dedos dorados hacia adentro para facilitar la adición de cables eléctricos de oro.
Proceso de fabricación de PCB “Gold Finger”
Proceso de creación de “Dedos de Oro”
El proceso para crear “dedos de oro” implica varios pasos:
- Preparación del material
- Imágenes de la capa interna
- Grabado de la capa interna
- AOI de capa interna (Inspección óptica automatizada)
- Oxidación marrón (horneado)
- Laminación
- Trío
- Enchapado de cobre
- Placa galvanizada
- Imágenes de la capa externa
- Galvanoplastia gráfica
- Grabado de la capa exterior
- AOI de capa externa
- Impresión de máscara de soldadura
- Imágenes de máscara de soldadura
- Inspección de máscara de soldadura
- Impresión de caracteres
- Segunda impresión de la máscara de soldadura
- Segunda imagen de máscara de soldadura
- Chapado en oro
- Galvanoplastia de los dedos de oro
- Inspección de control de calidad de superficies
- Eliminación de película
- Imágenes de la capa externa (segunda pasada)
- Desarrollo (segunda pasada)
- Grabado de la capa exterior (segunda pasada)
- Desprendimiento de película
- Fresado
- Biselado de dedos de oro
- Pruebas electricas
- Inspección final
- Entregas
Compensación CAM
- Para PCB multicapa Con dedos dorados, el espesor de la capa interna de cobre cerca del área del dedo dorado debe ser de 80 milésimas de pulgada para productos estándar y de 40 milésimas de pulgada para productos ópticos o de memoria.
- Para los diseños sin dedos dorados, pero donde se requiere biselado, la capa de cobre también debe seguir las mismas reglas que para los dedos dorados.
- El ancho de la traza para los cables del dedo dorado debe ser de 12 milésimas de pulgada, y la capacidad de corriente del dedo dorado debe ser de 40 milésimas de pulgada.
- En productos ópticos con proceso de dedo dorado (dorado + conectores de borde), no se aplica compensación a las pistas de la almohadilla. La distancia desde el dedo dorado hasta el borde de la PCB debe ser de al menos 0.5 mm. Si la tolerancia de espesor de la placa es de ±0.1 mm, se debe añadir cobre en el espacio alrededor del dedo dorado para facilitar la penalización, y se deben añadir orificios no metálicos de 0.4 mm en las esquinas de la sección del dedo dorado.
