对于80后来说，第一次见金手指的时候，可以追溯很早，不过那时候并不知道这是怎么一回事。任天堂的红白机、小霸王游戏机的游戏卡，就是通过金手指进行电气连接的。

金手指（connecting finger）是电脑硬件如：（内存条上与内存插槽之间、显卡与显卡插槽等），所有的信号都是通过金手指进行传送的。金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指”。

金的特性：它具有优越的导电性、耐磨性、抗氧化性及降低接触电阻。但金的成本极高，所以只应用于金手指的局部镀金或化学金，如bonding pad等。

电脑硬件如：内存条上与内存插槽之间、显卡与显卡插槽等，之间的所有信号都是通过金手指进行传送。

金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指”。金手指实际上是在覆铜板上通过电镀工艺再覆上一层金，因为金的抗氧化性极强可以保护内部电路不受腐蚀，而且导电导性也很强并不会造成信号损失，同时金具有非常强的延展性在适当的压力下可以让触点间接触面积更大从而降低接触电阻提高信号传递效率。因为镀层厚度只有几十微米所以极易磨损因此非必要条件下应当避免拔插带有金手指的原件以延长使用寿命。

内存处理单元的所有数据流、电子流正是通过金手指与内存插槽的接触与PC系统进行交换，是内存的输出输入端口，因此其制作工艺对于内存连接显得相当重要。

分级金手指 长短金手指

长短金手指插拔的应力更小一点。

不同的连接器形状，应力也不同。

金手指制程流程

贴胶带→磨板（微蚀）→水洗→活化→水洗→镀镍→水洗→活化→水洗→镀金→金回收→水洗→风干→下板

a.贴胶带的目的

是让板子仅露出欲镀金手指之部分，其它则以胶带贴住防镀。贴胶带是一细活，不允许有胶带贴住金手指及离金手指太远现象，要防止在切除多余的胶带时割伤板材，避免人为擦花。操作时要留意所使用的胶带不可有脱胶现象，以免铜面残余胶渍。此步骤是最耗人力的，自动贴胶带机的上市，将会带来工业的又一次革命。辘胶带的目的，是通过辘板机使胶带与板面贴实，避免因胶带未被压实，在镀镍金时胶带内藏药水造成药水缸间的交叉污染。

b. 磨板（微蚀）

除去板面的油污、氧化皮及绿油残渣，提供一个光鲜、微粗糙的铜面，增加铜层与待镀镍层的结合力。

c. 活化的作用

去除铜面轻微氧化皮及防铜面再度氧化，使铜面更加光鲜洁净，保持铜层或镍层的活性，增强基体金属与待镀金属间的结合力。

d.镀镍

作为金层与铜层之间的屏障，防止铜migration. 为提高生产速率及节省金用量，现在几乎都用输送带直立式进行之自动镀镍金设备，镀液的主盐是镍含量甚高而镀层应力极低的氨基磺酸镍（Nickel Sulfamate Ni (NH2SO3)2。4H2O）。

e.镀金

无固定的基本配方，金盐（Potassium Gold Cyanide金氰化钾，简称PGC）是主要成分。

目前不管酸性中性甚至碱性镀金，所用的纯金都是来自纯度很高的金盐，金盐为纯白色的结晶，不含结晶水，依结晶条件不同有大结晶及细小的结晶，前者在高浓度的PGC水溶液中缓慢而稳定地自然形成，后者是快速冷却并搅拌而得到的结晶，市场上多为后者。

f.酸性镀金（PH=3.8~4.6）

使用非溶解性阳极，最广泛使用的是钛网上附着有白金，或钽网（Tantalam）上附着白金层，后者较贵使用寿命也较长。

g.自动前进沟槽式的自动镀金

把阳极放在沟槽的两旁，由输送带推动板子进行于槽中央，其电流的接通是由黄铜电刷（在槽上方输送带两侧）接触板子上方突出槽外的线路所导入，只要板子进镀槽就立即接通电流。各镀槽与水洗槽间皆有缓冲室并用橡胶软垫隔绝，以减少药水的流失，避免药液缸的相互污染。

h. 酸性镀金的阴极上因电流效率并不好，即使全新液也只有30~40%而已，且因逐渐老化及污染而降低到15%左右，故酸性镀金镀液的搅拌是非常重要的。

i.在镀金的过程中阴极上因电流效率降低而析出较多的氢气，使镀液中的氢离子减少，因而PH值有渐渐上升的情形，此种现象在钴系或镍系或二者并用之酸性镀金制程中都会发生。当PH值渐渐升高时镀层中的钴量或镍量会降低，会影响镀层的硬度甚至疏孔度，故须每日测其PH值。通常镀液中都有大量的缓冲导电盐类，故PH值不会发生较大的变化，除非有异常的情形发生。

金手指表面变色、黄斑、黄点和黑块等缺陷的表面形态，从对上述各种存在于金手指上的缺陷的局部放大照片来看，它们均属于一种腐蚀现象。尽管变色、黄斑、黄点及黑块等缺陷表现的表面形态各有差异，有些差异还很大，但其本质都是一种腐蚀现象，只不过受到腐蚀的程度轻重不等而已。

金手指性能参数

金层厚度、镍层厚度，以及镀层的致密性

金手指常见问题

1、附着力差

该金手指出厂前由于附着力不够出现起皮，部分脱离基板，再经过插入连接器的过程中由于先受到簧片的阻力，翘起的金手指被弯折回来。后续金手指插入连接器后受到簧片的夹力，金手指在折叠处形成两层金手指压接的现象，金手指再拔出连接器的过程受到簧片的摩擦力会将金手指往连接器方向拉，由于金手指折叠处比较脆弱，拔出金手指的过程就会将一部分金手指弄断。

通过实验室模拟实验，先将金手指部分翘起，插入拔出连接器，可以复现该现象。

金手指附着力不足主要原因有镀前处理不良、镀液中途断电时间长，镀液有机污染、镍缸温度太低等。

2、金颜色不良

变色、黄斑

局部放大后的变色表面。从局部放大图中可以看到，颜色变深的点均发生在金面的凹坑上，这些凹坑实际上均是金层的针孔。透过这些针孔使其底部的Ni受到了氧的侵蚀从而使颜色变深。这些颜色变深点的集合，导致了金手指表面大面积变色。

黄斑均发生在已变色的金层表面个别局部小区域上。黄斑呈泪滴形，很可能是在组装过程中受到飞溅的唾液侵袭。由于唾液的腐蚀性，通过金层的针孔侵入到底层的Ni，唾液加剧了Ni层的腐蚀程度，使颜色变得更深。此时金层针孔底层的Ni层均已变黑，而且黑色的氧化镍分子已扩散到金层的表面，使金层表面变得更暗。

黑斑

在金手指上出现的大面积发黑缺陷，如图6所示。显然这是金层表面附着了腐蚀性很强的杂物（如镀液的药液残渣、盐雾溶液等）引起的结果。

由Ni镀层氧化导致的黑盘现象，仅发生在PCB ENIG Ni（P）/Au 工艺的涂层中，黑盘现象本质上就是Ni的氧化现象，黑色Ni就是氧化镍（NixOy）。

黑镍现象的成因非常复杂，有一种理论解释为：在化学浸Au/Ni时，Ni溶解与Au沉积同时发生置换反应。当Au镀液置换反应过剧时，将使Ni层迅速氧化而变黑。

通过在Ni表面置换Au的工艺方法所形成的Au层是薄而多针孔的。针孔发生的数量与ENIG Ni/Au工艺参数及其工艺过程控制有关，同时也与化学Au镀层的厚度有关。当涂层过薄或工艺过程参数控制不当时，可能造成覆盖在Ni上的Au层质量低劣，存在大量的针孔，挡不住氧化镍的上下生长，从而形成大片的黑色氧化镍。

Au本身具有极高的抗腐蚀性，但由于黑盘现象发生后，此时附在氧化镍层上的Au与氧化镍层之间已无任何附着力，所以才导致大部分的Au层从金手指表面脱落，从而导致黑色的氧化镍直接暴露在外形成大面积的黑块。

这种缺陷具有偶发性，发生的位置也不确定，是一种无法预测的隐患，危害极大。

3、金面粗糙

表面不平滑，有凹凸

问题解决措施

（1）改善PCB ENIG Ni（P）/Au工艺条件和过程的精细控制，尽量增加金层厚度，减少金层针孔。

（2）建议对金手指采取电镀Ni/Au工艺。

部分内容摘录自《金手指变色工艺案例分析 》作者：绿板观察

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