一文带你读懂PCB中的“金手指”设计

作者:硬姐发布时间:2025-04-11
“金手指”的功能用途

在电脑内存条、显卡上,我们可以看到一排金黄色的导电触片,这就是俗称的“金手指”。在PCB设计制作行业中,“金手指”(Gold Finger,或称Edge Connector)是由connector连接器作为PCB板对外连接网络的出口。它有以下功能用途:

“金手指”互连点。当辅助PCB(如显卡、内存条)连接到主板时,会通过几个母槽中的其中一个插槽,在外围设备或内部卡和计算机之间传输信号。
金手指外部连接
计算机的外设通过PCB“金手指”连接到主板,例如扬声器、低音炮、扫描仪、打印机和显示器等设备,都插在计算机后面的特定插槽中。这些插槽依次连接到主板的PCB上,实现设备之间的通讯和数据传输。

特殊适配器

“金手指”可以为主板增强功能,通过二级PCB插入主板,例如内存、显卡、声卡、网卡等卡与插槽的连接部件,可传输增强的图形和高保真的声音,由于这些卡片很少分离和重新连接,“金手指”通常比卡片本身更持久。

“金手指”可制造性设计
在进行PCB制造时,需要进行“金手指”的可制造性设计,以确保生产出的产品符合要求,并且能够满足使用要求。以下是一些可制造性细节的处理:
“金手指”斜边设计。需要根据成品板厚以及“金手指”斜边的角度来判断安全距离,常规斜边的角度是45度。如果设计“金手指”距板边太近,为了避免露铜,可以按以下参数削铜,但如果不愿意“金手指”被削短,也可以按照以下参数设计其距板边的安全距离。

板角处理设计
为了方便插卡,“金手指”位置外形线需倒角,至于倒斜角还是倒圆角,根据个人喜好设计,如果外形板角不倒角处理,在插拔时直角会伤及卡槽,导致产品可靠性降低。

阻焊层开窗设计
为了方便插卡,“金手指”位置不做阻焊,全部开通窗处理。如果不开通窗,“金手指”之间会有阻焊油墨,在多次插拔过程中油墨会脱落,导致无法与卡槽接触。

线路层铺铜设计
为了方便插卡,外层表面“金手指”区域最好不做铺铜设计,如果两个或者多个都是同一网络,铺铜设计的效果是多个连成一块,则生产出来的产品不是单个“金手指”,会影响插拔的方便性。

拼版设计
“金手指”板单板尺寸小于40*40mm时,需要先斜边再铣单板外形。斜边之前应先铣成长条型。CAM应在两边电镀边上设计定位孔,用于铣第二次外形定位。在MI上斜边前排CNC流程,自动斜边必须保证“金手指”宽度40mm以上。
在拼装PNL时,“金手指”板应采用倒扣拼版方式使“金手指”朝外,以方便添加电金引线。

长短“金手指”设计
长短“金手指”应该设计为主引线40mil,副引线20mil,连接点6mil。将主引线移到离长“金手指”处间距8mil。在焊盘和20mil引线之间的间距应该为8mil。当主引线进入单板内部时,需要使用斜线连接,或者在“金手指”旁边有很大凹槽时,需要将引线做成圆角而不是直角。
当单板尺寸小于40*40mm时,必须先斜边再铣单板外形。斜边之前需要先铣成长条型。CAM需要在两边电镀边上设计定位孔,用于铣第二次外形定位。在MI上斜边前排CNC流程,自动斜边必须保证“金手指”宽度40mm以上。在拼装PNL时,“金手指”板应采用倒扣拼版方式使“金手指”朝外,以方便添加电金引线。

“金手指”的PCB生产
断“金手指”处理流程包括开料、内光成像、内层蚀刻、内层AOI、棕化、层压、钻孔、沉铜、板镀、外光成像、图形电镀、外层蚀刻、外层AOI、印阻焊、阻焊成像、阻焊检查、字符、印阻焊2、阻焊成像2、沉金、镀“金手指”、表面QC检查、褪膜1、外光成像2、显影2、外层蚀刻2、褪膜、铣板、“金手指”倒角、电测试、终检和发货。

CAM补偿
在制作含有“金手指”(金插头)工艺的多层板资料时,对于普通产品,“金手指”(金插头)区域的内层叠铜应为80mil,对于光电产品、内存条等产品,该区域内层叠铜应为40mil。
如果不使用“金手指”工艺,但需要斜边,则应按照“金手指”的要求制作线路叠铜。对于“金手指”引线宽度为12mil,应该与线路一起补偿。电流“金手指”宽度应为40mil,长度应与引线相同。当使用“镀金+金手指”工艺时,光电产品的“金手指”焊盘线路不需要补偿,且“金手指”离板边距离应大于等于0.5mm。在板厚公差为+/-0.1mm时,在“金手指”外围拼版空隙处应添加辅助铜。在“金手指”部位外形拐角处应加0.4mm非金属化孔。

电镀镍金
“金手指”通常需要经常插拔,因此使用电镀镍金工艺可以提高其导电性、抗氧化性和耐磨性。厚度可达3-50u,但由于成本较高,通常只在局部镀金处理中使用。

沉镍金
沉镍金工艺常规厚度为1u,最高可达3u,具有优越的导电性、平整度和可焊性。它被广泛应用于需要高精度设计的PCB板上,例如有按键位、绑定IC、BGA等设计。对于不需要高耐磨性能的“金手指”PCB,也可以选择整板沉金工艺,这种工艺的成本比电金工艺低很多。沉金工艺的颜色一般为金黄色。

“金手指”的可制造性检测
除了以上讲到的“金手指“可制造性设计问题外,还可以通过DFM软件,在生产前做“金手指”设计文件的相关问题检测,提前规避生产过程中出现的可制造性问题。

“金手指”是一种高成本的产品,如果在制造过程中出现问题而未及时发现,这可能会导致无法估量的损失。因此,在制造之前使用DFM软件检查设计文件,以减少成本并提高生产效率是非常重要的。通过DFM软件进行检测,可以提前发现设计文件中可能存在的问题,例如与“金手指”相关的可制造性设计问题等。通过及时解决这些问题,可以避免在生产过程中出现问题,从而减少不必要的成本开销和生产时间。