Em nosso mundo moderno de alta tecnologia, dispositivos estão constantemente enviando sinais para frente e para trás. Para que qualquer comando realmente aconteça, a comunicação entre duas ou mais placas de circuito é essencial. Sem uma maneira de conectá-los, nada dessa conversa cruzada instantânea seria viável. É aqui que entram os dedos de ouro do PCB – eles atuam como contatos de conexão que permitem que placas-mãe e componentes como placas gráficas ou placas de som se comuniquem entre si. É um grande avanço em relação aos eletrônicos mais antigos, onde os módulos tendiam a ser ilhas separadas que não interagiam suavemente. Dedos dourados permitem que uma placa de circuito compreenda imediatamente os processos que acontecem em outra. Neste artigo, veremos os dedos de ouro do PCB sob diferentes aspectos. Vamos começar com a definição.
O que são dedos de ouro PCB?
Dedos dourados referem-se aos conectores banhados a ouro que correm ao longo das bordas de uma placa de circuito impresso. Seu objetivo é permitir um secundário PCB quadro para fazer interface com a placa-mãe de um computador ou dispositivo como um smartphone. Como o ouro é altamente condutor, é usado para os pontos de contato na placa que precisam transmitir sinais. Essencialmente, dedos de ouro no PCB servem como pontes permitindo que diferentes chips e componentes se comuniquem através de protocolos estabelecidos. Funções críticas como WiFi, RAM, e os processadores dependem de canais claros entre chips de computador e placas de circuito para executar instruções.
Existem dois principais métodos de tratamento de superfície para dedos de ouro:
Ouro de imersão em níquel eletrolítico (CONCORDA) -Destaca-se como um método de dedo de ouro amplamente adotado devido ao seu processo econômico que permite uma soldagem viável., superfícies mais macias propensas ao desgaste devido a conexões repetidas.
Ouro Duro Galvanizado – Permite filmes de ouro muito mais espessos (em volta 30 mícrons normalmente) mas é mais caro de fabricar. Este tipo é reservado para aplicações especiais onde a durabilidade é crítica.
Tipos de PCBs Gold Finger
Dedos de ouro em placas de circuito impresso vêm em alguns tipos principais:
- Dedos de ouro normais (também chamado de dedos de ouro nivelados): Estes são retangulares almofadas de soldade comprimento e largura uniformes, ordenadamente organizado ao longo da borda do tabuleiro.
- Dedos de ouro PCB segmentados(também chamados de dedos de ouro intermitentes): As almofadas de solda aqui são retangulares, mas podem ter comprimentos diferentes, localizado na borda da placa. Eles têm uma seção desconectada na frente.
- Dedos de ouro longos e curtos (também chamados de dedos de ouro irregulares): Estas são almofadas retangulares de diferentes comprimentos ao longo da borda do tabuleiro, muitas vezes referidos como dedos de ouro longos e curtos ou dedos de ouro irregulares. Muitas vezes você encontrará esse tipo usado para conexões em módulos de memória, Unidades USB, leitores de cartão, etc.
Usos comuns de PCB Gold Fingers
Os dedos de ouro PCB têm uma variedade de usos comuns que permitem conexões entre componentes em computadores e outros dispositivos. Aqui estão algumas de suas aplicações mais difundidas:
- Pontos de interconexão – PCBs secundários se conectam à placa-mãe principal através de slots fêmeas como PCI, ISA ou AGP. Os dedos dourados nesses slots transmitem sinais entre dispositivos/placas periféricas e o próprio computador.
- Adaptadores especiais – Os conectores PCB dourados permitem vários complementos de desempenho para computadores pessoais por meio de placas de expansão perpendiculares que se encaixam na placa-mãe. Isso permite gráficos aprimorados, som, etc. Como essas placas adaptadoras raramente se desconectam, os dedos de ouro tendem a sobreviver às cartas.
- Conexões externas – Periféricos adicionados a uma estação de computador, como alto-falantes, scanners e impressoras, conecte em slots específicos na parte traseira da torre. Essas portas se conectam a PCBs que fazem interface com a placa-mãe através de dedos de ouro.
Para que qualquer dispositivo conectado funcione, sua própria placa de circuito precisa de energia. Os dedos dourados e slots na placa-mãe facilitam essa transferência de energia. Eles essencialmente capacitam PCBs modulares para operar e fornecer funcionalidade para produtos de computação estacionários e portáteis.
Chanfradura de dedo de ouro PCB
O chanfro dos dedos de ouro é um processo importante, pois os otimiza para uma inserção mais fácil e melhor conectividade. O formato chanfrado e o revestimento em camadas são essenciais para produzir dedos de ouro que podem interagir de forma confiável com portas e slots. Em placas de circuito impresso, O revestimento de ouro do PCB é feito após a aplicação da máscara de solda, mas antes do acabamento final da superfície. As principais etapas do procedimento de galvanização são:
Chanframento – As bordas dos dedos de ouro são chanfradas em ângulos de 30-45 graus normalmente. Esse formato angular facilita a inserção dos dedos nos slots e conectores correspondentes.
Folheado a ouro – Um a dois mícrons de ouro duro são banhados no níquel. O cobalto é frequentemente adicionado ao ouro para reduzir a resistência superficial.
Revestimento de níquel – Primeiro, três a seis mícrons de níquel são banhados nas bordas de conexão dos dedos como camada base.
Regras de design de PCB Gold Fingers
- Mantenha os furos banhados afastados dos dedos em pelo menos 1 mm. Furos passantes requerem revestimento de cobre ao redor do furo em todas as camadas. Este cobre pode fluir para os dedos de ouro durante o revestimento e causar contaminação ou problemas de espessura do revestimento.. Manter um limite de 1 mm evita isso.
- Mantenha o espaçamento entre os dedos e qualquer máscara de solda ou serigrafia. Isso evita que o material transborde para os dedos durante a aplicação, o que pode interferir na inserção.
- Oriente os dedos na lateral da placa oposta ao centro do componente. Isso ajuda na inserção e no alinhamento, pois limpa os componentes na parte inferior.
- Não coloque nenhum Peças SMD, chapeado através de furos, ou almofadas de solda dentro de 1 mm dos dedos. Isso evita interferência com o conector de interface.
- Remova todo o cobre da camada interna sob os dedos, normalmente 3 mm além da borda da largura do dedo. Isso evita que a camada interna de cobre seja exposta durante o chanfro/chanframento da PCB, o que parece ruim esteticamente.
- Limite o comprimento máximo do dedo a cerca de 40 mm. Dedos mais longos estão sujeitos a danos durante o manuseio e inserção.
- Evite máscara de solda ou serigrafia em áreas imediatamente adjacentes aos dedos, onde o material pode transbordar, causando problemas de acúmulo..
- Projete aberturas contínuas na máscara de solda ao redor dos dedos. Isso evita a necessidade de linhas vincadas ou malha de aço.
Padrões de dedos de ouro de placa de circuito
A Association Connecting Electronics Industries IPC fornece padrões para o projeto e fabricação de dedos de ouro em placas de circuito impresso. Estas diretrizes evoluíram ao longo do tempo através de várias publicações do IPC.
Os principais aspectos dos padrões de dedo de ouro do PCB incluem:
Composição folheada a ouro – Para maximizar a durabilidade, o banho de ouro deve incorporar 5-10% cobalto. Isso aumenta a dureza ao longo das bordas de contato.
Espessura do Chapeamento – A espessura aceitável do revestimento de ouro varia de 2 para 50 micropolegadas. Revestimentos mais finos ao redor 2-3 mícrons são frequentemente usados para protótipos. Revestimentos mais espessos de 5-10 mícrons proporcionam maior vida útil para altos ciclos de inserção.
Inspeção visual – Os dedos dourados devem apresentar uma superfície lisa, acabamento limpo sob ampliação, sem contaminantes visíveis ou níquel.
Teste de adesão – Um teste de fita adesiva pode validar a adesão adequada do revestimento. Nenhum resíduo de ouro deve ser visível na fita após a aplicação e remoção dos dedos.
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