PCBゴールドフィンガーのガイド
ジャンプ先：
- ゴールドフィンガーとは
- ゴールドフィンガーの使用方法
- 知っておくべきゴールドフィンガーの仕様
- PCBゴールドフィンガーベベル
- ゴールドフィンガーが世界をどのように変えているか
今日のコンピューター化され、モバイルでアクティブ化される世界では、信号は多数のデバイス間で送信されます。コマンドを実行するたびに、2つ以上の回路基板間で通信を行う必要があります。マザーボードとグラフィックスやサウンドカードなどのコンポーネント間の接続接点として機能する金の指がなければ、これは不可能です。
これらの信号とコマンドを送信するために使用される技術は、以前の電子機器からの大きな飛躍です。以前の電子機器は、通常、相互に通信するのが困難な個別のモジュールで構成されていました。ゴールドフィンガーを使用すると、1つの回路基板のプロセスがメインの処理基板によって即座に読み取られます。
この高度なテクノロジーに関連するプロセスは、公共部門と民間部門の隅々まで広がっています。製造業の世界では、さまざまなデバイスや機械の間で信号が送信され、一連のプロセスが実行されますが、その多くは人間の手では実行できませんでした。自動組立工場や食品包装工場では、コンピューターからのプロンプトで多くのコマンドが実行され、そのほとんどが何らかのサイズの回路基板を使用しています。
今日の産業プロセスの多くは、金の指によって可能になっています。では、それらは何であり、なぜそれらはコンピューター技術の内部動作にとってそれほど重要なのですか？
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ゴールドフィンガーとは何ですか？
金の指は、プリント回路基板（PCB）の接続エッジに沿って見える金メッキの柱です。ゴールドフィンガーの目的は、セカンダリPCBをコンピューターのマザーボードに接続することです。 PCBゴールドフィンガーは、消費者向けスマートフォンやスマートウォッチなど、デジタル信号を介して通信する他のさまざまなデバイスでも使用されています。合金の優れた導電性のため、PCBに沿った接続点には金が使用されています。
PCBゴールドフィンガーメッキプロセスに適用できるゴールドには、次の2種類があります。
- 無電解ニッケルイマージョンゴールド（ENIG） ： この金は、電気メッキされた金よりも費用対効果が高く、はんだ付けが簡単ですが、その柔らかく薄い（通常、2〜5uインチの組成により、ENIGは回路基板の挿入と取り外しの研磨効果には適していません。
- 電気メッキされたハードゴールド ： この金は固く（硬く）、厚く（通常は30uインチ）、PCBを一定に使用することによる研磨効果に最適です。
金の指は、異なる回路基板が互いに通信することを可能にします。特定のコマンドを実行するには、電源からデバイスまたは機器まで、信号が複数の接点間を通過する必要があります。
コマンドを押すと、信号は読み取られる前に1つまたは複数の回路基板間を通過します。たとえば、モバイルデバイスでリモートコマンドを押すと、信号は手元のPCB対応デバイスから近くまたは遠くのマシンに送信され、PCBは独自の回路基板で信号を受信します。
>金の指のメッキに含まれるプロセスには、いくつかの細心の注意が必要です。これにより、生産ラインからロールオフする各回路基板が、エラーのない信号を伝送するために適切に装備されていることが保証されます。メッキプロセスに含まれる規格は、各回路基板の金の指と特定のマザーボードの対応するスロットとの完全な適合を保証するのにも役立ちます。
これらのすべてのフィンガーとスロットが手袋にぴったり合うことを確認するには、各PCBが一連の検査と欠陥テストに合格する必要があります。回路基板上の金メッキが滑らかさを欠いているか、表面に適切に付着していない場合、その結果は商用リリースには十分ではありません。
PCBゴールドフィンガーを組み合わせるには、最初にボードの周囲の詳細を完成させるステップでメッキプロセスを実行する必要があります。指をメッキする時が来たら、ニッケルが銅の上に塗布されます。次に、最後に表面仕上げを施します。すべてが設定されたら、ボードは拡大鏡の下で検査され、接着テストを受けます。
ゴールドフィンガーはどのように使用されますか？
ゴールドフィンガーは、隣接する2つのPCB間の接続接点として使用されます。導電性は別として、金の目的は、多くの用途で接続エッジを摩耗から保護することです。指定された厚さでの硬質金の強度により、ゴールドフィンガーにより、PCBを対応するスロットで最大1,000回接続、切断、および再接続することができます。
ゴールドフィンガーの機能は多目的です。任意のコンピューター設定で、PCBゴールドフィンガーのおかげでコンピューター自体に接続する多くの周辺機器が表示されます。ゴールドフィンガーの最も普及している用途には、次のものがあります。
- 相互接続ポイント ： セカンダリPCBがメインマザーボードに接続する場合、PCI、ISA、AGPスロットなどのいくつかのメススロットの1つを介して接続されます。これらのスロットを介して、金の指が周辺機器または内部カードとコンピュータ自体の間で信号を伝送します。
- 特別なアダプター ： 金の指は、パーソナルコンピュータに多くのパフォーマンスの強化を追加することを可能にします。マザーボードに垂直にスロットするセカンダリPCBを介して、コンピュータは強化されたグラフィックスと忠実度の高いサウンドを提供できます。これらのカードが取り外されたり再取り付けされたりすることはめったにないため、金の指は通常、カード自体よりも長持ちします。
- 外部接続 ： コンピュータステーションに追加された周辺機器は、PCBゴールドフィンガーでマザーボードに接続されています。スピーカー、サブウーファー、スキャナー、プリンター、モニターなどのデバイスはすべて、コンピュータータワーの後ろの特定のスロットに接続されています。これらのスロットは、マザーボードに接続するPCBに接続されます。
対応するデバイスが機能するには、専用のカードが電源に接続されている必要があります。マザーボード上の指と対応するスロットにより、すべてが可能になります。ゴールドフィンガーは、モジュールPCBに、リモートおよび固定コンピューティングデバイスのユーザーに最新の機能を操作および提供する能力を提供します。
異なるスロットが異なるタイプのカードを接続するPCBシステムの柔軟性により、同じコンピューターを5年または10年にわたって定期的にアップグレードすることが可能になります。サウンドカードまたはグラフィックカードが更新されるたびに、マザーボードから既存のカードを取り外して、新しく改良されたモデルと交換することができます。更新のたびに、PCBゴールドフィンガーはユニバーサル接続接点のままです。
パーソナルコンピュータの領域を超えて、PBCゴールドフィンガーは、コンピュータ化された産業機械の接続接点としても使用されます。プレス工場や自動車工場で見られる機械化された機器の大規模な武器には、金の指を介して主な電源に接続するさまざまな内部カードが含まれます。たとえば、工場のロボットアームには、さまざまな動きを促す金の指カードが搭載されています。
PCBゴールドフィンガーメッキプロセスでは、フィンガーが正しく機能するために特定の基準を順守する必要があります。 PCB自体の設計では、適切な指の長さと位置合わせに必要な領域も考慮する必要があります。 PCB自体の目的やサイズに関係なく、ゴールドフィンガーの設計には常に次のルールが適用されます。
- メッキされた貫通穴は、金の指の近くに配置しないでください。
- ゴールドフィンガーは、はんだマスクやスクリーン印刷と接触しないようにする必要があります。どちらも距離を置いておく必要があります。
- 金の指は常にPCBの中央から反対方向を向く必要があります（エッジを面取りしたい場合）
PCBゴールドフィンガーメッキプロセス中にこれらの規則のいずれかが守られない場合、PCBは親回路基板と通信できない可能性があります。または、PCBがマザーボードの適切なスロットに正しく収まらない場合があります。
PCBの接続フィンガーに金が使用されている理由は、合金の優れた強度と導電性によるものです。金の強度により、接続接点を摩耗させることなく、指を何百回も挿入および排出することができます。金メッキの保護がなければ、回路基板は数回の使用で接続機能が簡単に剥がれる可能性があります。
なぜ他の種類の金属よりも金が多いのか不思議に思うかもしれません。結局のところ、金は最も希少で最も高価な天然元素の1つです。 PCBの接続エッジを銅またはニッケルでメッキする方が費用効果が高いでしょうか？ただし、プリント基板に必要な機能には金が必要です。
PCBが現代の形に発展するにつれて、いくつかの要因から、金が最も適切な接続接触金属として特定されました。金の主な利点は、合金の導電性と耐食性です。強度を高めるために、プリント回路基板に使用される金は通常、ニッケルまたはコバルトと組み合わせて合金化されます。これにより、PCBの一定の活動に直面しても、金の耐摩耗性がさらに高まります。めっきプロセスの場合、ニッケルの厚さは150〜200マイクロインチです。
PCBゴールドフィンガーの製造基準は、2002年にAssociation Connectivity Electronics Industries（IPC）によって確立されました。規格は、IPC-4556のリリースにより2012年に修正されました。 2015年に、規格はIPC A-600およびIPC-6010のリリースで再び修正されました。これらは、現在PCB製造で最も広く使用されている規格です。 IPC標準は次のように要約できます。
- 化学組成 ： PCB接点のエッジに沿って最大の剛性を得るには、金メッキを5〜10パーセントのコバルトで構成する必要があります。
- 厚さ ： 金の指のメッキの厚さは、常に2〜50マイクロインチの範囲内にある必要があります。サイズ別の標準的な厚さは、0.031インチ、0.062インチ、0.093インチ、および0.125インチです。薄い方の厚さは一般にプロトタイプに使用され、厚い方の厚さは定期的に挿入、取り外し、再挿入される接続エッジに沿って使用されます。
- ビジュアルテスト ： 金の指は、拡大鏡で実施される視覚テストに合格する必要があります。エッジは滑らかできれいな表面を持ち、余分なメッキやニッケルの外観がないようにする必要があります。
- テープテスト ： 接点とともに金メッキの接着性をテストするために、ICPは、接点の端に沿ってテープのストリップを配置するテストを推奨しています。テープを剥がした後、メッキの痕跡がないかストリップを検査します。テープに金メッキが見られる場合、メッキは接点とともに十分な接着性を欠いています。
PCBゴールドフィンガーメッキプロセスには他にも多数の規格が存在します。詳細を理解するには、すべてを完全に読む必要があります。テクノロジーが進歩するにつれて、テストのさらなる標準がプロセスに一般的に導入されるため、定期的に更新についてIPCに確認することをお勧めします。
PCBゴールドフィンガーベベリング
回路基板では、PCBゴールドフィンガーメッキプロセスは、はんだマスクの後、表面仕上げの前に使用されます。めっきプロセスは通常、次のステップで構成されます。
- ニッケルメッキ ： 最初に3〜6ミクロンのニッケルがフィンガーのコネクタエッジにメッキされます。
- 金メッキ ： 1〜2ミクロンの硬質金がニッケルの上にメッキされています。金は通常、表面抵抗を高めるためにコバルトで強化されています。
- 面取り ： コネクタのエッジは、対応するスロットに簡単に挿入できるように、指定された角度で傾斜しています。面取りは通常、30〜45度の角度で行われます。
一部の回路基板では、特定の金の指が他の指よりも長くなったり短くなったりします。たとえば、回路基板の一端に長いフィンガーがある場合があります。このように、長い指の端がより簡単に所定の位置にカチッと収まるため、PCBをスロットに挿入するのが簡単になります。そこから、PCBのもう一方の端を所定の位置に押し込むだけです。
めっき工程には一定の制限があります。たとえば、金の指と回路基板の他の部分の間には一定の距離が必要です。主な制限は次のとおりです。
- 面取り段階での銅の露出を防ぐために、内層はPCBエッジに沿って銅を含まないようにする必要があります。
- メッキ穴、SMD、パッドは、金の指から1.0ミリメートル以内に配置しないでください。
- メッキパッドの長さは40ミリメートルを超えることはできません。
- 金の指と輪郭の間に0.5ミリメートルの距離が必要です。
プリント回路基板の金の指の周りの標準の間隔要件から逸脱すると、カードが物理的に弱くなったり機能しなくなったりする可能性があります。
今日のコンピューターとモバイルデバイスは、メーカーが製品をより速く、より機知に富んだものにするために競争するにつれて、ますます複雑になっています。大規模なコンピュータステーションを構築し、少数のモバイルデバイスを蓄積すると、多数の金メッキの回路基板が同時に相互作用する可能性があります。記事を印刷したり写真をスキャンしてソーシャルメディアアカウントにアップロードしたりするたびに、信号が周辺機器からマザーボードカードに送信され、マザーボードカードはPCBを介してこれらの信号を受信します。
主に金の指のおかげで、テクノロジーは、現在数百万人が日常的に使用しているモバイルデバイスの最新の配列に進歩することができました。さらに、ゴールドフィンガーにより、業界はこれまで以上に生産性と能力を高めることができました。
ますます多くの技術が金の指に依存しているので、それらを最高水準でメッキしてテストすることが重要です。この方法でのみ、回路基板を使用するハイテク製品から確実に最大のパフォーマンスを確保できます。ミレニアムサーキットリミテッドでは、さまざまな業界のお客様に最高品質のPCBを提供しています。無料見積もりについては、今すぐお問い合わせください。
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