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生产金手指电路板

作者:深圳普林电路发布时间:2025年06月20日

电路板金手指工艺是一种在PCB边缘上应用金属的加工技术,用于提供连接、导电和保护功能。这项工艺在现代电子产品中起着重要作用,特别是在插座或连接器接口方面。


生产金手指电路板


一、金手指工艺的制造过程

基材准备:在PCB制造过程中,需要在电路板的边缘区域留出金手指的空间,通常通过控制蚀刻或切割方式完成。选择适合的基板材料,如FR-4环氧玻璃纤维板,按照设计规格进行切割,形成电路板的基础形状。

表面处理:接下来,在金手指区域施加化学预处理,以确保金属沉积后具有良好的附着性。对孔壁及基板表面进行微蚀刻等预处理,以增强后续涂层的附着力。

金属沉积:采用电镀方法将金属沉积到金手指区域,形成金属覆盖层。此过程需要严格控制金属沉积的均匀性和厚度以及避免气泡和不良沉积。镀金是制造金手指的关键环节,通常采用电镀或化学镀两种方法。电镀是通过电流在电解质中沉积金层,适用于需要较厚金层的应用;化学镀则是在无电流条件下,通过还原剂将金离子还原并沉积在金手指表面,适用于对涂层均匀性和精细度有更高要求的应用。

清洁和润色:完成金属沉积后,对金手指表面进行清洁和润色处理,确保金手指平滑光亮、无污渍和锈蚀。

检测和测试:对金手指的接触性能、导电性能以及外观进行严格检查和测试,确保金手指的质量符合标准要求。镀金完成后,对金手指进行严格的质量检测,包括视觉检查、涂层厚度测量、硬度测试和电气连续性测试,确保产品符合设计规范和行业标准。


二、金手指工艺的优点

可靠连接:金手指作为PCB边缘的导电连接点,可以实现可靠的信号传输和连接。在电脑内存条、显卡等硬件中,所有的信号都是通过金手指进行传送,为主板增强功能,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。

良好导电性能:金手指采用金属材料制成,具有良好的导电性能,有利于提高电路传输效率。金具有优越的导电性,能够保证信号在传输过程中损失较小。

防腐保护:金属金手指具有耐腐蚀性能,可以有效保护PCB边缘不受环境侵蚀。金的抗氧化性极强,可以保护内部电路不受腐蚀,延长电路板的使用寿命。

易于安装:金手指设计使得PCB更容易安装到设备或连接器中,简化了电路板的使用和维护。其特殊的形状和处理,方便了插卡操作,例如为了方便插卡,“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。

广泛应用:金手指工艺在各类电子设备中广泛应用,特别适用于需要频繁插拔或具有高要求的连接接口设计。如在计算机的外设连接中,扬声器、低音炮、扫描仪、打印机和显示器等


三、金手指工艺的相关注意事项

设计规范:镀金连接器不应放置在PTH附近;金手指附近没有阻焊层或丝网印刷,阻焊层和丝网印刷应与金手指保持一定距离;为了对PCB边缘进行斜角处理,金手指不应朝向PCB中间的方向;金手指需要倒角,通常是45°;金手指区域不建议铺铜,以减少与阻抗线之间的阻抗差值,对ESD也有好处;金手指通常需要电镀硬金以增加耐磨性。


表面处理选择:

电镀镍金:厚度可达3-50微英寸。因其优越的导电性、抗氧化性和耐磨性,广泛应用于需要频繁插拔或需承受机械摩擦的金手指印刷电路板。但由于镀金成本高,仅用于局部镀金处理,如金手指部位。

化学沉金:厚度一般为1微英寸,最大为3微英寸。其良好的导电性、平整度和可焊性,广泛用于关键位置、绑定集成电路、球栅阵列等设计的高精度印刷电路板。对于耐磨性要求低的金手指印刷电路板,也可选择整板化学沉金工艺,且化学沉金工艺成本远低于电镀金工艺。化学沉金工艺的颜色为金黄色。


常见问题及解决:

附着力差:金手指出场前由于附着力不够出现起皮,部分脱离基板,在后续插拔过程中容易出现金手指折断等问题。金手指附着力不足主要原因有镀前处理不良、镀液中途断电时间长,镀液有机污染、镍缸温度太低等。

金颜色不良:包括变色、黄斑、黑斑等情况。变色可能是由于金层针孔,使底部的Ni受到氧的侵蚀;黄斑可能是在组装过程中受到飞溅的唾液侵袭;黑斑可能是金层表面附着了腐蚀性很强的杂物,或者是由Ni镀层氧化导致的黑盘现象。解决措施包括改善PCB ENIGNi(P)/Au工艺条件和过程的精细控制,尽量增加金层厚度,减少金层针孔;建议对金手指采取电镀Ni/Au工艺。

金面粗糙:表面不平滑,有凹凸。需要在生产过程中严格控制工艺参数,确保金属沉积的均匀性。


总体而言,电路板金手指工艺通过在PCB边缘添加金属层,为电子设备提供了可靠的连接和导电功能,随着电子技术的不断发展,金手指工艺也将不断优化和创新,以满足日益增长的电子产品需求。

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