PCB的金手指设计与加工制作
发布于 2021-04-06 12:39
一、金手指的定义
(Gold Finger或称 Edge Connector)将PCB板一端插入连接器卡槽,用连接器的插接脚作为pcb板对外连接的出口,使焊盘或者铜皮与对应位置的插接脚接触来达到导通的目的,并在pcb板此焊盘或者铜皮上沉金或者镀上镍金,因为成手指形状所以称为金手指。
二、金手指PCB的表面处理方式
电镀镍金：厚度可达3-50u”,因其优越的导电性、抗氧化性以及耐磨性，被广泛应用于需要经常插拔的金手指PCB或者需要经常进行机械磨擦的PCB板上面，但因为镀金的成本极高所以只应用于金手指等局部镀金处理。电金工艺颜色是银白色的，没有沉金的那么黄，缺点是可焊接略差。
图：选择性电金手指PCB（喷锡+金手指区域电金）
2.沉金：厚度常规1u”,最高可达3u”因其优越导电性、平整度以及可焊性，被广泛应用于有按键位、绑定IC、BGA等设计的高精密PCB板，对于耐磨性能要求不高的金手指PCB，也可以选择整板沉金工艺，沉金工艺成本较电金工艺成本低很多。沉金工艺的颜色是金黄色。
图：全板沉金PCB
三、金手指设计时需要注意的事项
在PCB设计时见到类似下图的外形和封装时，第一反应就是板上有金手指。对金手指比较简单的判断方法：器件的TOP 和BOTTOM 面都有PIN 的器件；会有如下图中的防呆U型槽。
板上有金手指时，需要做好金手指的细节处理。
PCB板金手指细节处理：
1) 对于经常需要插拔的PCB板，为了增加金手指的耐磨性，金手指通常需要电镀硬金。
2) 金手指需要倒角，通常是45°，其他角度如20°、30°等。如果设计中没有倒角，则有问题；如下图，箭头所示为45°倒角：
3) 金手指需要做整块阻焊开窗处理，PIN 不需要开钢网；
4) 沉锡、沉银焊盘需要距离手指顶端最小距离14mil；建议设计时焊盘距离手指位1mm 以上，包括过孔焊盘；
5) 金手指的表层不要铺铜；
下图为一金手指的设计，可供参考：
6) 金手指内层所有层面需要做削铜处理，通常削铜宽度大3mm；可以做半手指削铜和整个手指削铜。在PCIE设计中，也有指明金手指区域的铜要全部削掉；
金手指的阻抗会比较低，削铜（手指下挖空）可以减小金手指和阻抗线之间的阻抗差值，同时对ESD 也有好处；
建议：金手指焊盘下全削铜。
四、PCB金手指加工的注意事项
1. 可斜边处理的板厚1.2-2.4m的板厚均可斜边处理。不在此板厚范围无法斜边处理。
2. 斜边深度及角度，一般默认为20-45度之间。金手指距板边需留有足够的斜边间距，根据不同金手指PCB的板厚或设计需求，我们建议设计时金手指距板边的距离为0.6-1.5mm，避免斜边时伤到金手指，金手指距板边的距离小于0.6mm的,要求斜边处理会有伤到金手指的风险。
以下为几种常见的斜边角度及深度示意图，供大家参考。
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