Doigts d'or – Un guide complet

L'avancement de la technologie des circuits imprimés (PCB) favorise l'amélioration et l'innovation des performances des appareils, parmi lesquels les doigts d'or des PCB Il s'agit d'une solution de connexion essentielle, jouant un rôle clé dans la transmission de données et d'énergie, assurant l'interaction complexe et le fonctionnement efficace des équipements électroniques modernes. Cet article approfondit ensuite les doigts d'or, en présentant leur définition, leurs exigences de conception, leur processus de production et leur rôle essentiel dans différentes applications. J'espère que vous en apprendrez davantage après lecture.

Que sont les Doigts d'Or ?

Les doigts d'or du PCB sont une rangée de zones de contact métalliques étroites, longues et fines situées sur le bord d'une carte de circuit imprimé (PCB), comme illustré ci-dessous :

Parce que les contacts représentés sur la figure sont longs et étroits, comme Les contacts métalliques sont recouverts d'une couche d'or (le métal recouvert est généralement de l'or, utilisé pour améliorer la conductivité électrique et la résistance à la corrosion). On les appelle « doigts d'or ». Ces contacts métalliques sont essentiels aux appareils électroniques car Ils peuvent assurer une connexion physique (généralement par slot) entre des périphériques matériels, permettant ainsi le transfert de données, de signaux électriques et d'énergie entre différents appareils ou cartes. Ils sont largement utilisés, non seulement pour la connexion à la carte mère des équipements électroniques, comme les cartes d'extension, mais aussi comme interface de connexion physique essentielle dans les équipements industriels et de communication.

Doigts d'or vs. autres interfaces de bord de PCB

Avantages des doigts d'or

1. Les doigts en or sont dotés d'un revêtement électrolytique en or dur et offrent une excellente résistance à l'usure. Ils peuvent supporter des milliers d'opérations de branchement et de débranchement et conviennent aux applications industrielles et hautes performances.

2. Le processus de placage à l'or des doigts d'or du PCB garantit une faible résistance, une intégrité du signal élevée et une transmission de puissance stable.

3. De nombreuses conceptions de circuits imprimés à doigts dorés prennent en charge le branchement et le débranchement de l'alimentation, ce qui les rend adaptées aux appareils plug-and-play.

4. Les doigts de la carte de circuit imprimé offrent une méthode de connexion avec une densité plus élevée et plus peu encombrante.

Matériaux et caractéristiques structurelles des Doigts d'Or

Les principaux matériaux utilisés pour la fabrication du connecteur à doigt en or comprennent :

Base en cuivre : La couche de base du doigt d'or est une feuille de cuivre conductrice, généralement d'une épaisseur de 1 oz ou 2 oz, offrant une capacité de transport de courant.

Couche barrière en nickel : La galvanoplastie d'une couche de nickel de 100 à 200 micropouces joue un rôle dans le blocage de la diffusion du cuivre, empêchant le cuivre de migrer vers la couche d'or et affectant les performances de connexion et la résistance à la corrosion.

Finition de surface dorée : La couche la plus externe est un revêtement métallique, comprenant généralement :

Or dur électrolytique : Avec une épaisseur de 30 à 50 micropouces, c'est le type le plus courant parmi les doigts d'or PCB et présente une forte résistance à l'usure.

Placage au nickel et à l'or autocatalytiques (ENIG) : Il convient aux applications nécessitant peu d'insertion et de retrait ou à un budget limité. Il présente une bonne planéité, mais une résistance à l'usure relativement faible.

Les trois couches ci-dessus constituent les zones de contact clés des « doigts d'or du PCB », offrant des garanties de transmission à grande vitesse et d'applications hautement durables.

Biseautage des doigts d'or

Le chanfreinage du bord du doigt d'or améliore la fluidité de l'insertion et du débranchement et réduit l'usure pendant le processus. Les angles de chanfreinage couramment utilisés sont de 30° ou 45°, et l'angle spécifique dépend de la structure du connecteur et de la force d'insertion requise.

Le chanfreinage est généralement réalisé après le retrait du masque de soudure et la dorure. Seule la partie du bord où se trouvent les contacts des doigts d'or est traitée. La profondeur du chanfrein doit être contrôlée avec précision afin de ne pas affecter la zone de contact ni la résistance du bord de la plaque.

Les fabricants de circuits imprimés à doigts d'or de haute qualité appliqueront strictement les normes du processus de chanfreinage pour garantir que leurs produits fonctionnent bien dans la communication, le contrôle industriel et l'électronique grand public haut de gamme.

Points clés de conception des Gold Fingers

1. Épaisseur

Lors de la conception des doigts d'or, leur longueur, leur largeur et leur position doivent être déterminées avec précision en fonction des spécifications d'interface du dispositif cible. Une couche de placage d'or est généralement nécessaire pour améliorer la conductivité électrique et la résistance à la corrosion (une couche de nickel est généralement appliquée avant le placage d'or pour améliorer l'adhérence et la résistance à l'usure de la couche d'or). L'épaisseur est généralement comprise entre 3 et 50 microns. PCBasic peut adapter la conception aux différents usages et applications des produits de ses clients, ce qui permet à chaque produit d'optimiser ses performances dans son environnement d'exploitation spécifique tout en prolongeant sa durée de vie.

2. Chanfrein

Le bord des doigts dorés doit généralement être chanfreiné ou arrondi pour garantir une insertion rapide du connecteur et éviter que les doigts dorés ne rayent la fente de la carte ou n'exposent le cuivre lors de l'insertion et du retrait. (Cette étape est généralement réalisée après le revêtement du cache de la pastille et avant le traitement de surface.)

3. Emplacement

La distance entre les doigts dorés et le trou PTH doit être de 1 mm, tandis que la distance minimale entre les doigts dorés et le bord de la carte doit être de 0.5 mm, ce qui réduit le risque de défaillance de la carte. Évitez également de placer des pastilles, des trous ou des sérigraphies dans la zone des doigts dorés, car ces éléments pourraient endommager les doigts dorés ou altérer la connexion électrique lors de l'insertion et du retrait.

4. Propriétés électriques et mécaniques

Les propriétés électriques et la résistance mécanique des doigts en or doivent être prises en compte lors de la conception afin de garantir qu'ils peuvent résister à des insertions et retraits physiques fréquents tout en répondant aux exigences électriques.

5. Pollution 

Des mesures doivent être prises lors de la conception et de la fabrication pour empêcher l'huile, la poussière et autres polluants d'adhérer aux doigts en or. Dans le cas contraire, des effets indésirables (tels que des trous) pourraient survenir et les performances électriques pourraient être affectées.

Méthodes de traitement de surface pour les doigts d'or

Le traitement de surface des doigts d'or est une étape importante de leur conception et de leur fabrication. Grâce à une technologie de traitement de surface adaptée, leurs performances et leur durabilité peuvent être considérablement améliorées, garantissant une connexion efficace et fiable dans diverses applications. Les méthodes de traitement de surface des doigts d'or comprennent l'or dur électrolytique, l'or doux électrolytique, l'ENIG, l'ENEPIG et le placage sélectif. Les deux méthodes les plus utilisées sont l'or dur électrolytique et l'ENIG. Voici un tableau les concernant :

Normes des doigts d'or des PCB

Doigts d'or Présente depuis le début du XXe siècle dans la fabrication électronique, la technologie a évolué. Plus tard, avec le développement rapide de l'industrie électronique et la généralisation des ordinateurs et des équipements de communication mobile, la conception et l'application de doigts d'or Le système a gagné en maturité et les normes correspondantes ont été progressivement établies. Voici quelques critères clés :

La conception et la fabrication des doigts en or doivent être conformes aux normes pertinentes telles que l'IPC pour garantir que les doigts en or fabriqués peuvent maintenir la cohérence et l'interchangeabilité à l'échelle mondiale et améliorer la fiabilité et la compétitivité des produits sur le marché.

Applications des doigts d'or en électronique

La surface plaquée or du doigt d'or offre une excellente conductivité électrique et une excellente résistance à l'usure, ce qui en fait une interface de connexion fiable et durable pour les circuits imprimés, idéale pour les systèmes modulaires hautes performances. Les doigts d'or sont souvent utilisés dans :

Le Connecteur de bord de PCB pour brancher et débrancher le module

Équipement de communication: tels que les routeurs, les stations de base, les modules sans fil et autres appareils. Ces appareils adoptent souvent des connecteurs à doigts dorés pour une transmission de signaux à haut débit et à faible impédance, ainsi qu'une connexion modulaire.

Systèmes de contrôle industriel : le connexion de modules d'extension PLC

Équipement électronique médical : divers instruments de diagnostic et dispositifs de surveillance

Système de jeu

Les doigts en or sont largement utilisés dans les conceptions de bords de circuits imprimés modernes en raison de leur processus spécial de placage à l'or des PCB.

Conclusion

Les doigts d'or La connexion physique stable et fiable des appareils électroniques est essentielle. La conception et la fabrication de ces connecteurs nécessitent le strict respect des normes industrielles en vigueur, afin de garantir la cohérence et l'interchangeabilité de la production mondiale de connecteurs en or. Pour toute question, n'hésitez pas à nous contacter. N'hésitez pas à nous contacter!

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