Главная > Ресурсы > Блоги > Позолоченные ворота: раскрываем магию золотых печатных плат в современном технологическом ландшафте

Позолоченные ворота: раскрываем магию золотых печатных плат в современном технологическом ландшафте

2023-08-08Репортер: SprintPCB

В современном цифровом мире, где все взаимосвязано, эффективная связь между различными электронными устройствами имеет решающее значение для бесперебойной работы. В основе этого технологического прогресса лежит важнейший компонент, известный как «золотые пальцы». Эти позолоченные разъёмы играют ключевую роль в обеспечении связи между различными печатными платами, обеспечивая сложную работу компьютерных систем и не только. «Золотые пальцы» — это специальные позолоченные столбики, расположенные по краям печатных плат (ПП). Эти разъёмы служат мостом между вторичными ПП и основной материнской платой компьютера или другого цифрового устройства. Их важность обусловлена уникальными свойствами золота, такими как исключительная проводимость, что делает его идеальным материалом для обеспечения надёжной передачи сигнала.

печатная плата-золотые-пальцы

2 основных типа золочения для золотых выводов печатных плат

Для золотых выводов печатных плат используются два основных типа золотого покрытия:

Химическое иммерсионное никелевое золото (ENIG):

Этот метод золочения экономичен и удобен в пайке. Однако его тонкий и мягкий слой (обычно толщиной 2–5 микрон) делает его менее подходящим для частой установки и извлечения печатных плат.

Гальваническое твердое золото:

Этот тип золотого покрытия обеспечивает прочность и долговечность за счет более толстого слоя (обычно толщиной 30 микрон), что делает его идеальным для выдерживания износа, связанного с многократным использованием печатных плат.

Роль золотых пальцев

Золотые контакты позволяют различным печатным платам обмениваться сигналами, гарантируя эффективную передачу команд от пользователей или автоматизированных систем. Например, когда команда инициируется на мобильном устройстве, сигнал проходит через несколько печатных плат, прежде чем достичь своего назначения. Этот сложный процесс включает в себя тщательные этапы гальванизации для обеспечения безошибочной передачи сигнала. Строгие процедуры проверки и тестирования проверяют правильность выравнивания и функциональность золотых контактов на каждой печатной плате. Роль золотых контактов выходит за рамки потребительской электроники и применяется в таких промышленных секторах, как производство. Компьютеризированное оборудование на заводах использует эти разъемы для организации широкого спектра процессов, повышая эффективность и точность. Например, на линиях автоматической сборки или заводах по упаковке пищевых продуктов печатные платы с золотыми контактами обеспечивают бесперебойное выполнение команд компьютерным оборудованием.

Золотые пальцы используются по-разному

Точки соединения:

Золотые контакты обеспечивают связь между дополнительными печатными платами и основной материнской платой через слоты PCI, ISA или AGP. Эти разъёмы обеспечивают передачу сигналов между периферийными устройствами, внутренними картами и самим компьютером.

Специальные адаптеры:

Золотые контакты позволяют интегрировать в персональные компьютеры компоненты, повышающие производительность, такие как видеокарты и звуковые карты. Эти карты, подключенные через золотые контакты, обеспечивают улучшенную функциональность и могут быть модернизированы со временем.

Внешние соединения:

Периферийные устройства, такие как динамики, сканеры и мониторы, подключаются к материнской плате через золотые контакты, что позволяет внешним устройствам взаимодействовать с компьютером. Универсальность и долговечность золотых контактов позволяют им выдерживать частое использование, делая их краеугольным камнем современной вычислительной техники. Стратегическое расположение и стандартизированные принципы конструкции гарантируют надлежащую работу и совместимость. Использование золота для покрытия этих разъёмов обусловлено его превосходной электропроводностью и устойчивостью к коррозии. Прочность и износостойкость золота повышаются благодаря легированию такими металлами, как никель или кобальт.

Стандарты производства IPC для золотых выводов печатных плат

Ассоциация по соединению электронной промышленности (IPC) установила стандарты производства золотых выводов для печатных плат, обеспечивающие стабильное качество и производительность. Соблюдение этих стандартов, таких как определённая толщина покрытия и протоколы испытаний, гарантирует надёжную передачу сигнала и надёжные соединения. Ассоциация по соединению электронной промышленности (IPC) установила стандарты производства золотых выводов для печатных плат в 2002 году. Последующие усовершенствования были внесены в 2012 году с введением стандарта IPC-4556, а затем в 2015 году были обновлены стандарты IPC A-600 и IPC-6010. Эти стандарты получили широкое распространение в сфере производства печатных плат. Стандарты IPC охватывают следующие ключевые аспекты:

Химический состав:

Для повышения структурной целостности контактов печатной платы оптимальное золотое покрытие должно содержать от 5 до 10 процентов кобальта.

Толщина:

Толщина золотого покрытия для золотых контактов должна постоянно находиться в диапазоне от 2 до 50 микродюймов. Стандартные значения толщины в зависимости от размера включают 0,031 дюйма, 0,062 дюйма, 0,093 дюйма и 0,125 дюйма. Более тонкие слои обычно используются для прототипов, тогда как более толстое покрытие подходит для часто используемых соединительных кромок.

Визуальный осмотр:

Золотые пальцы подвергаются тщательному визуальному осмотру с использованием увеличительного стекла. Края должны иметь гладкую и безупречную поверхность, без чрезмерного покрытия или присутствия никеля.

Тест на адгезию ленты:

Для оценки прочности сцепления золотого покрытия с контактами IPC рекомендует проводить тест с использованием клейкой ленты. Этот тест включает в себя наклеивание полоски ленты вдоль краев контактов, последующее её удаление и осмотр на наличие остатков покрытия. Наличие золотого покрытия на ленте свидетельствует о недостаточной адгезии между покрытием и контактами. Весь процесс нанесения золотого покрытия на печатные платы на контакты регулируется многочисленными дополнительными стандартами, что требует их всестороннего изучения для полного понимания. По мере развития технологий регулярно вводятся новые стандарты испытаний, совершенствующие этот процесс. Рекомендуется периодически консультироваться с IPC на предмет обновлений и уточнений этих стандартов. По сути, золотые контакты – это важнейшие компоненты, обеспечивающие бесперебойную связь между различными печатными платами. Их влияние простирается от персональных компьютеров до промышленной автоматизации, обеспечивая реализацию сложных процессов, определяющих наш цифровой мир.

Доверьте SprintPCB раскрыть свой творческий потенциал на мировой сцене. Наша команда профессионалов сделает всё возможное, чтобы удовлетворить ваши потребности в печатных платах и гарантировать высочайшее качество и производительность вашего проекта. Независимо от того, являетесь ли вы производителем электроники, инженером или конструктором, мы разработаем для вас оптимальные решения. Посетите наш официальный сайт, чтобы начать новую главу вашего пути в дизайне!