金手指PCB的设计和制造全过程

在计算机内存模块和显卡中,有一排金色的导电触点,通常被称为“金手指”。在PCB设计和制造行业中,PCB金手指(金手指或边缘连接器)指的是PCB用于连接外部设备的外部接口。本文将探讨PCB中“金手指”的设计,并讨论一些关键的制造注意事项。

PCB金手指

金手指的功能和应用

金手指互连点 当辅助PCB(例如显卡或内存模块)连接到主板时,它们通过插槽(例如PCI、ISA或AGP)进行连接。金手指作为互连点,允许外围设备或内部卡与计算机之间传输信号。

金手指互连点

特殊适配器金手指(或称金手指)可以通过允许插入第二块PCB板来增强主板的功能。例如,内存、显卡、声卡、网卡和其他卡都通过这些边缘连接器连接。这些连接有助于传输高质量的图像和声音。由于这些卡很少被拆卸或重新插入,因此金手指通常比卡本身更耐用。

通过金手指进行外部连接 扬声器、低音炮、扫描仪、打印机和显示器等外部设备通过PCB上的“金手指”连接到主板。这些外部设备插入计算机背面的特定插槽,例如HDMI、DisplayPort、VGA或DVI,这些插槽又连接到主板的PCB上。

PCB金手指的制造设计考虑因素

黄金指尖斜面设计

  1. 与边缘保持安全距离: 金手指与PCB边缘之间的距离应根据电路板的厚度和金手指的斜角来确定。常用的斜角为45度。
  2. 如果金手指放置得离电路板边缘太近,导致铜暴露,则应进行调整,以确保金手指与 PCB 边缘之间保持安全距离,避免切入铜层。
黄金指尖斜面设计

阻焊层窗口设计

  1. 为了方便插卡,金手指区域的阻焊层上应该留有开口。否则,反复插拔过程中,金手指之间的阻焊层油墨可能会脱落,导致与卡槽接触不良。
  2. 金手指或锡手指区域的窗口应该比 PCB 边缘略大一些(大约 10 mil)。
  3. 窗口一侧应比线路宽 4 密耳。打开窗口时注意不要露出铜线;否则,应移除铜线。
  4. 如果过孔小于 2 毫米,则不应在金手指周围开窗。

板材边角加工

  1. 为了方便插卡,靠近金手指的PCB轮廓边角应采用斜角设计。具体采用斜角还是圆角取决于设计偏好。如果边角未做斜角处理,直角可能会在插拔过程中损坏卡槽,从而降低产品的可靠性。

铜层走线设计

  1. 为了便于插拔,最好不要在金手指区域的外表面涂覆铜层。如果多个网络使用同一线路,铜层可能会连接多个金手指,导致插拔卡片困难。

长短“金手指”的设计

  1. 对于长短不同的金手指,主线厚度应为 40 mil,次线厚度应为 20 mil,连接点厚度应为 6 mil。“金手指”焊盘与 20 mil 线之间的距离应为 8 mil。
  2. 主走线进入电路板时,应采用斜线布线。如果金手指附近有较大的凹槽,则走线应采用圆角而非锐角。

面板化设计

  1. 如果金手指板尺寸小于 40×40 mm,则应先进行倒角加工,然后再铣削 PCB 轮廓。CAM 应在 PCB 两端设计定位孔,用于二次定位。自动倒角加工应确保金手指宽度至少为 40 mm。
  2. 进行惩罚时,金手指应朝外,金手指朝内,以便于添加电极金线。

“金手指”PCB的制造工艺

“金手指”的制作过程

打造“金手指”的过程包括以下几个步骤:

  1. 材料准备
  2. 内层成像
  3. 内层蚀刻
  4. 内层AOI(自动光学检测)
  5. 棕色氧化(烘焙)
  6. 复合
  7. 钻探
  8. 镀铜
  9. 板材电镀
  10. 外层成像
  11. 图形电镀
  12. 外层蚀刻
  13. 外层AOI
  14. 阻焊层印刷
  15. 阻焊层成像
  16. 阻焊层检测
  17. 字符打印
  18. 阻焊层二次印刷
  19. 阻焊层二次成像
  20. 镀金
  21. 给金手指镀金
  22. 表面质量控制检验
  23. 薄膜去除
  24. 外层成像(第二次成像)
  25. 开发(第二遍)
  26. 外层蚀刻(第二次蚀刻)
  27. 胶片剥离
  28. 金手指的斜面
  29. 电气测试
  30. 最终检验
  31. 运输

CAM补偿

  • 对于 多层PCB 对于采用金手指的芯片,标准产品的金手指区域附近的内层铜厚度应为 80 mils,而对于光学或存储产品,则应为 40 mils。
  • 对于没有金手指但需要倒角的款式,铜层也必须遵循与金手指相同的规则。
  • 金指引线的走线宽度应为 12 mils,金指的电流容量为 40 mils。
  • 对于采用金指工艺(镀金+边缘连接器)的光学产品,焊盘走线无需进行补偿。金指到PCB边缘的距离应至少为0.5mm。如果电路板厚度公差为±0.1mm,则应在金指区域周围添加铜以方便进行补偿,并在金指部分的拐角处添加0.4mm的非金属孔。

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