فتحات معدنية مُجَوَّفة

ما هي قناة الفتحة المطلية العابرة؟

الفتحة المطلية العابرة (PTS) هي فتحة طويلة على لوحة دوائر مطبوعة (PCB) تمت معالجتها بطبقة من المادة الموصلة. وتُستخدم لتحقيق الاتصال الكهربائي بين طبقات مختلفة من اللوحة. سأقدم الفتحة المطلية العابرة من أربع جهات: التعريف، المزايا، اعتبارات التصميم، والعملية التصنيعية.

تعريف الفتحة المطلية بالكهرباء

تشير الفتحات المطلية كهربائيًا إلى الفتحات الطويلة التي خضعت لمعالجة طلاء بالنحاس. يمكن استخدامها للاتصالات الكهربائية، وهي وسيلة فعالة لتحقيق طلاء النحاس في فتحات اللوحة الدوائرية المطبوعة. وتنتمي الفتحات المطلية كهربائيًا إلى عملية الطلاء الداخلية في اللوحة الدوائرية المطبوعة، بينما يُطلق على الطلاء الموجود على الحافة الخارجية من اللوحة اسم طلاء الحافة.

يمكن تعريف الفتحات على أنها فتحات مطلية عابرة (PTH) أو فتحات غير مطلية عابرة (NPTH). عندما تتصل فتحة الطحن بالطبقات النحاسية العلوية والسفلية، فإنها تشكل فتحة مطلية عابرة (PTH). تُستخدم الفتحات المطلية عادةً للتوصيلات الدبوسية للأجهزة المعبأة عابرة للوحة، ويمكن استخدام كل من الفتحات المطلية وغير المطلية في اللوحات الدوائرية الكهربائية في نفس الوقت.

مزايا القنوات المطلية كهربائياً

توفر الفتحات المطلية تناسقًا أفضل مقارنة بالفتحات الدائرية القياسية عند تركيب المكونات ذات الرصاصات المستطيلة. وتشمل الفوائد ما يلي:

• تقليل الفجوات غير الضرورية بين أطراف المكونات ولوحة الدوائر الكهربائية (PCB)، لتحقيق تصميم أكثر إحكامًا ويوفّر مساحة.
  
• يمكن أن يحرر التخطيط الدقيق للفتحات مساحة أكبر على سطح لوحة الدوائر الكهربائية لدوائر أو مكونات أخرى.
  
• تقلل من خطر حدوث فراغات في اللحام. عندما تُدخل رصاصات مستطيلة كبيرة في فتحات دائرية، قد تبقى فجوات غير معبأة، ويمكن للفتحات أن تتناسب بشكل أفضل مع أطراف المكونات.

الاعتبارات التصميمية للقنوات المطلية كهربائيًا

يجب خلال مرحلة التصميم، أن يتم تحديد طول وعرض كل فتحة معدنية بدقة ووصفها في الرسومات التصنيعية لمساعدة المصنعين على توضيح متطلبات المعالجة.

في أدوات تصميم EDA، يمكن تعريف الفتحات المعدنية من خلال إضافة ثقوب بيضوية. كما يمكن تعريف هذه الفتحات في الطبقة الميكانيكية لملف Gerber. إذا لم تكن ملفات التصميم تحتوي على طبقة ميكانيكية، يمكن إضافة طبقة ميكانيكية وتعريف الفتحات هناك.

بالإضافة إلى ذلك، يُوصى بتضمين ملف README يوثق بوضوح متطلبات التصميم المتعلقة ب electroplating through-well (ال electroplating عبر البئر) لضمان التواصل الدقيق.

عملية تصنيع electroplating through-channel

الحد الأدنى لعرض الفتحة المعدنية التي يوفرها PCBWay هو 0.5 مم، والحد الأدنى لعرض الفتحة غير المعدنية هو 0.8 مم.

العملية التصنيعية هي كما يلي:

1. التفريز: استخدام قاطع التفريز لصنع شقوق بالحجم المطلوب على مادة الدائرة المطبوعة (PCB)، وإزالة طبقة النحاس الزائدة على السطح لتشكيل الوسادات والمسارات وغيرها من الهياكل.
2. التنظيف بعد الحفر: تنظيف الشقوق وفقًا لمتطلبات التصميم وإزالة الرواسب المتبقية.
3. طلاء النحاس كيميائيًا: استخدام نفس عملية الطلاء الكيميائي بالنحاس المستخدمة في الطلاء الكهربائي للثقوب المعدنية، لطلاء جدار الشق الداخلي لضمان توصيله الجيد للكهرباء.
4. المعالجة السطحية: إجراء عمليات المعالجة السطحية اللاحقة مثل الغمس بالذهب أو رش-tin وفقًا للمتطلبات.

بشكل عام، عند التعامل مع أجهزة ذات ثقوب معدنية مع أطراف مستطيلة أو غير قياسية الشكل، إذا استُخدمت ثقوب دائرية تقليدية، فسوف يتبقى مساحة فارغة داخل الثقب. ولتجنب هذه المشكلة، يجب تخصيص شقوق تتناسب مع شكل أطراف المكون لتحقيق تركيب أفضل.