Der vollständige Leitfaden zu PCB-Goldfingern im Jahr 2024

In unserer modernen Hightech-Welt senden Geräte ständig Signale hin und her. Damit Befehle überhaupt ausgeführt werden können, ist die Kommunikation zwischen zwei oder mehr Leiterplatten unerlässlich. Ohne eine Möglichkeit, sie zu verbinden, wäre dieser sofortige Austausch nicht möglich. Hier kommen PCB-Goldkontakte ins Spiel – sie dienen als Verbindungskontakte, die die Kommunikation zwischen Mainboards und Komponenten wie Grafikkarten oder Soundkarten ermöglichen. Das ist ein enormer Fortschritt gegenüber älteren elektronischen Geräten, in denen Module meist separate Inseln waren, die nicht reibungslos miteinander interagierten. Goldkontakte ermöglichen es einer Leiterplatte, die Prozesse auf einer anderen sofort zu verstehen. In diesem Artikel betrachten wir PCB-Goldkontakte aus verschiedenen Blickwinkeln. Beginnen wir mit der Definition.

Was sind PCB-Goldfinger?

Goldfinger sind die vergoldeten Anschlüsse an den Kanten einer Leiterplatte. Ihr Zweck ist es, eine sekundäre PCB Tafel Zur Verbindung mit der Hauptplatine eines Computers oder Geräts wie einem Smartphone. Da Gold eine hohe Leitfähigkeit besitzt, wird es für die Kontaktpunkte auf der Platine verwendet, die Signale übertragen müssen. Im Wesentlichen dienen Goldkontakte auf der Leiterplatte als Brücken, die es verschiedenen Chips und Komponenten ermöglichen, über etablierte Protokolle zu kommunizieren. Kritische Funktionen wie WLAN, RAM und Prozessoren sind auf freie Kanäle zwischen Computerchips und Leiterplatten angewiesen, um Anweisungen auszuführen.

Es gibt zwei Haupt Oberflächenbehandlungsmethoden für goldene Finger:

Chemisch Nickel-Immersion-Gold (ENIG) – Es ist eine weit verbreitete Goldfinger-Methode, da es ein kostengünstiges Verfahren ist, das praktikables Löten ermöglicht. Der Nachteil besteht darin, dass es dünnere, weichere Oberflächen erzeugt, die durch wiederholtes Verbinden verschleißanfällig sind.

Galvanisch beschichtetes Hartgold – Ermöglicht deutlich dickere Goldschichten (typischerweise ca. 30 Mikrometer), ist aber teurer in der Herstellung. Dieser Typ ist für Spezialanwendungen vorgesehen, bei denen die Haltbarkeit entscheidend ist.

Arten von Goldfinger-Leiterplatten

Es gibt einige Haupttypen von Goldkontakten auf Leiterplatten:

• Normale Goldfinger (auch bündige Goldfinger genannt): Diese sind rechteckig Lötpadsvon gleichmäßiger Länge und Breite, ordentlich entlang der Brettkante angeordnet.
  
• Segmentierte PCB-Goldfinger (auch intermittierende Goldfinger genannt): Die Lötpads sind rechteckig, können aber unterschiedlich lang sein und befinden sich am Rand der Platine. Sie haben an der Vorderseite einen unterbrochenen Abschnitt.
  
• Lange-kurze Goldfinger (auch ungleichmäßige Goldfinger genannt): Dabei handelt es sich um rechteckige Pads unterschiedlicher Länge entlang der Platinenkante, die oft als lange-kurze Goldfinger oder ungleichmäßige Goldfinger bezeichnet werden. Dieser Typ wird häufig für Anschlüsse in Speichermodulen, USB-Laufwerken, Kartenlesern usw. verwendet.
  

Häufige Verwendung von PCB-Goldfingern

PCB-Goldkontakte haben vielfältige Anwendungsmöglichkeiten und ermöglichen die Verbindung von Komponenten in Computern und anderen Geräten. Hier sind einige ihrer häufigsten Anwendungen:

• Verbindungspunkte – Sekundäre Leiterplatten werden über Buchsensteckplätze mit dem Haupt-Motherboard verbunden, wie PCI, ISA oder AGP. Die Goldkontakte in diesen Steckplätzen übertragen Signale zwischen Peripheriegeräten/Karten und dem Computer selbst.
• Spezialadapter – PCB-Goldkontakte ermöglichen zahlreiche Leistungssteigerungen für PCs durch senkrecht auf dem Motherboard platzierte Erweiterungskarten. Dies ermöglicht verbesserte Grafik, Sound usw. Da sich diese Adapterkarten selten lösen, halten die Goldkontakte in der Regel länger als die Karten.
• Externe Anschlüsse – Peripheriegeräte wie Lautsprecher, Scanner und Drucker werden in spezielle Steckplätze auf der Rückseite des Towers eingesteckt. Diese Anschlüsse sind mit Leiterplatten verbunden, die wiederum über Goldkontakte mit dem Motherboard verbunden sind.

Damit jedes angeschlossene Gerät funktioniert, benötigt die Platine Strom. Die Goldkontakte und -steckplätze auf der Hauptplatine ermöglichen diese Stromübertragung. Sie ermöglichen modularen Leiterplatten den Betrieb und die Funktionalität sowohl stationärer als auch tragbarer Computerprodukte.

PCB Gold Fingerabschrägung

Das Anfasen der Goldkontakte ist ein wichtiger Prozess, da es das Einstecken erleichtert und die Konnektivität verbessert. Die abgeschrägte Formgebung und die mehrschichtige Beschichtung sind entscheidend für die Herstellung von Goldkontakten, die zuverlässig mit Anschlüssen und Steckplätzen verbunden werden können. Bei Leiterplatten erfolgt die Vergoldung der Kontakte nach dem Auftragen der Lötmaske, jedoch vor der endgültigen Oberflächenveredelung. Die wichtigsten Schritte des Beschichtungsverfahrens sind:

Abschrägung – Die Kanten der Goldfinger sind typischerweise in einem Winkel von 30–45 Grad abgeschrägt. Diese abgewinkelte Form erleichtert das Einführen der Finger in die passenden Schlitze und Anschlüsse.

Vergoldung – Ein bis zwei Mikrometer Hartgold werden auf Nickel plattiert. Um den Oberflächenwiderstand zu verringern, wird dem Gold oft Kobalt zugesetzt.

Vernickeln – Zunächst werden drei bis sechs Mikrometer Nickel als Grundschicht auf die Verbindungskanten der Finger plattiert.

Designregeln für PCB-Goldfinger

• Halten Sie die durchkontaktierten Löcher mindestens 1 mm von den Fingern entfernt. Durchkontaktierte Löcher erfordern eine Kupferbeschichtung um das Loch herum auf allen Lagen. Dieses Kupfer kann während der Beschichtung auf die Goldfinger fließen und zu Verunreinigungen oder Problemen mit der Beschichtungsdicke führen. Ein Abstand von 1 mm verhindert dies.
• Halten Sie den Abstand zwischen den Fingern und Lötstoppmasken oder Siebdrucken ein. Dadurch wird verhindert, dass beim Auftragen Material auf die Finger läuft und das Einführen beeinträchtigt.
• Richten Sie die Finger auf der der Bauteilmitte gegenüberliegenden Seite der Platine aus. Dies erleichtert das Einsetzen und Ausrichten, da die Bauteile auf der Unterseite frei bleiben.
• Legen Sie keine SMD-Teile, durchkontaktierte Löcher oder Lötpads innerhalb von 1 mm von den Fingern. Dies verhindert Störungen des Schnittstellensteckers.
• Entfernen Sie das gesamte Kupfer der Innenschicht unterhalb der Finger, typischerweise 3 mm über die Kante der Fingerbreite hinaus. Dadurch wird verhindert, dass das Kupfer der Innenschicht beim Abschrägen/Anfasen der Leiterplatte freigelegt wird, was optisch unschön wirkt.
• Begrenzen Sie die maximale Fingerlänge auf etwa 40 mm. Längere Finger können bei der Handhabung und beim Einführen leicht beschädigt werden.
• Vermeiden Sie Lötstoppmasken oder Siebdruck in Bereichen direkt neben den Fingern, wo Material überlaufen und Ablagerungen verursachen kann.
• Gestalten Sie durchgehende Öffnungen in der Lötstoppmaske um die Finger herum. Dadurch entfallen Ritzlinien oder Stahlgitter.

Standards für Goldkontakte auf Leiterplatten

Die Association Connecting Electronics Industries IPC bietet Standards für Design und Herstellung von Goldkontakten auf Leiterplatten. Diese Richtlinien wurden im Laufe der Zeit durch verschiedene IPC-Publikationen weiterentwickelt.

Zu den wichtigsten Aspekten der PCB-Goldfinger-Standards gehören:

Zusammensetzung der Vergoldung – Für maximale Haltbarkeit sollte die Vergoldung 5–10 % Kobalt enthalten. Dies erhöht die Härte an den Kontaktkanten.

Beschichtungsdicke – Die zulässige Goldbeschichtungsdicke liegt zwischen 2 und 50 Mikrometern. Dünnere Beschichtungen von etwa 2–3 Mikrometern werden häufig für Prototypen verwendet. Dickere Beschichtungen von 5–10 Mikrometern bieten eine längere Lebensdauer bei hohen Bestückungszyklen.

Sichtprüfung – Goldfinger sollten unter Vergrößerung eine glatte, saubere Oberfläche ohne sichtbare Verunreinigungen oder Nickel aufweisen.

Haftungsprüfung – Ein Klebebandtest kann die ordnungsgemäße Haftung der Beschichtung bestätigen. Nach dem Aufbringen und Entfernen von den Fingern sollten keine Goldrückstände auf dem Klebeband sichtbar sein.

Bei MOKO Technology produzieren wir seit fast 20 Jahren Leiterplatten. In dieser Zeit haben wir unsere Fähigkeiten in allen Aspekten verfeinert. PCB-Herstellung – von schnellen Prototypen bis hin zu mittleren und kleinen Serien. Ein Bereich, in dem wir uns auszeichnen, ist die Herstellung hochwertiger Goldkontakte auf Leiterplatten. Wir halten uns strikt an Industriestandards, um sicherzustellen, dass die Vergoldung die richtige Härte und Haftung aufweist. Bei Fragen zu unseren Möglichkeiten zur Herstellung von Goldkontakten wenden Sie sich bitte an bitte hier klicken uns zu kontaktieren.