EN
БЪРЗИ ВРЪЗКИ
Начална страница > Производство на PCB > Сверла и металопокритие > Страново покритие
Странично металнизиране, за което често се говори в индустрията на печатни платки (PCB), има по-наглядно име – «медно покритие по ръба», понякога наричано още «Castellation». Можете да си го представите като нанасяне на слой «меден слой» по «страничната» част на платката – този меден слой не само покрива повърхността, а се простира от горния слой на PCB до долната част, формирайки непрекъснат проводящ пояс по ръба. Този меден слой не е просто нанесен върху страничната повърхност, а напълно свързан с горните и долните проводящи медни фолиа на самата PCB, създавайки проводяща връзка, минаваща през цялата дебелина на платката. Дори в някои конструкции ръбовете на определени зони вътре в платката също се обработват по този начин, например ръбовете на пазове, резби или зони за отделяне, които са предвидени вътре в PCB, също се подлагат на подобна металнизирана обработка, така че тези вътрешни ръбове да станат проводими. Тази обработка може да превърне ръба на PCB от изолираща рамка, която първоначално служи само като физическа опора, в функционална проводяща структура, която може да участва в електрическите връзки.
След като този слой от "медно покритие" е завършен, могат да се извършат различни повърхностни обработки според нуждите. Например, чрез процеса ENIG, върху медния слой се нанася тънък слой злато, за да направи проводимостта по ръба по-стабилна и устойчивостта на оксидация по-силна; или чрез процеса ENEPIG, между златото и медта се добавя преходен слой от паладий-никел, за да се подобри допълнително надеждността; ако се стремите към цена/качество, изравняването с горещ въздух (HASL) също е често използван избор. Покриването на медния слой с олово не само защитава медта, но и улеснява последващото запояване.
В проектирането и производството на PCB, страничното металопокритие не е обобщен процес, а прецизно решение за специфични функционални изисквания. Неговите предимства са особено значими в следните сценарии:
Например, при ВЧ модули, боковото медно покритие може да помогне за намаляване на импеданса и осигуряване на по-стабилна високочестотна предавателна връзка.
Например, при свързването на подплатата на сензора и основната платка, боковото медно покритие може директно да се използва като "експониран контакт", комбинирано с дизайна на слот за основната платка, сигнала и захранването могат да се предават без допълнителни конектори, което опростява конструкцията и спестява пространство.
За ППП, които често се включват/изключват или може да бъдат подложени на странични сили, боковото медно покритие може да засили ръба като "метален скелет". Плътната му комбинация с основата намалява риска от пукване и отделяне на слоевете по ръба и е особено подходящо за подобряване на издръжливостта на тънки ППП (дебелина ≤0.8mm).
При модулния дизайн дъщерната платка трябва бързо и стабилно да се свърже с главната платка. Боксовото медно покритие може да замени традиционните щифтови конектори и да осъществи връзка чрез ръбово запояване или зажимане. Този дизайн не само че е по-ефективен при монтажа, но също така избягва лошия контакт, причинен от разхлабени щифтови конектори.
Когато ръбът на PCB трябва да се запои и фиксира (например при свързване към метален корпус или радиатор), боксовото медно покритие може да осигури по-надеждна основа за запояване. Неговата равна метална повърхност гарантира равномерно залепване на припоя и избягва студеното запояване или отпадането, особено при автоматизирано запояване, което значително може да подобри добива при монтажа.
Ефектът от медното покритие от страната зависи предимно от контрола върху детайлите на етапа на проектиране. За да се осигури изпълнимост на процеса и крайното качество, областта на металлизацията трябва да бъде ясно определена чрез "прекъсване на медния слой" в CAD дизайна и следните основни правила трябва стриктно да се спазват:
Това проектиране осигурява непрекъснатото покритие на медния слой от повърхността към страната по време на електролитното покритие и избягва "дефекти" - точно както тухлите трябва да са разместени и захапени, за да бъдат стабилни при изграждане на стена, прекъсването на медния слой е основна гаранция за проводимостта на страната.
Тази част от медната жица е еквивалентна на "разширения участък на жицата", което осигурява гладка трансмисия на тока от вътрешната част на PCB към медното покритие на страничната част, избягвайки прекомерно съпротивление или затихване на сигнала поради твърде тесен контакт.
Тази конструкция е предназначена да предотврати погрешното свързване на медния слой в нефункционалната зона със страничното медно покритие, за да се избегне риска от късо съединение. В същото време осигурява работно пространство за обработка на ръба (като рязане и шлифоване), за да се гарантира, че точността на страничното медно покритие няма да бъде нарушена.
Благодарение на уникалната си конструкция "метализиран ръб", страничното покритие демонстрира незаменима стойност при подобряването на производителността и надеждността на PCB, особено във висок клас електронни устройства:
Във високочестотни вериги, като RF модули и оборудване за 5G комуникации, медното покритие по страните може да създаде невидима бариера заедно със заземения слой на многослойната печатна платка, за да блокира външни електромагнитни смущения (EMI) и да намали излъчването на вътрешни сигнали. Тази конструкция значително може да намали взаимното влияние между сигнали и да поддържа стабилната работа на веригата в сложна електромагнитна среда.
За чувствителни вериги, като сензорни модули на медицински уреди, медното покритие по страните може да превърне ръба на печатната платка в "защитен граничен слой" и да създаде пространство за пълно разделение на сигнали заедно с вътрешната защитна конструкция. Това означава, че външни разсеяни сигнали трудно проникват, а вътрешни ключови сигнали не се излъчват лесно, осигурявайки чиста работна среда за високоточни вериги.
Електронните компоненти са изключително чувствителни към статично електричество и покритието с мед по страните може да се използва като "канал за разряд на статично електричество", за да се насочи безопасният разряд на натрупаното статично електричество по време на транспортиране и монтаж, намалявайки риска от повреди на компонентите вследствие на статичен разряд. Този защитен ефект е особено критичен за платки без защитен корпус или модули, които често се включват и изключват.
Като основен елемент на крайното свързване, покритието с мед по страните може директно да се използва като точка за електрически контакт при лъгера, а също така може да се използва в комбинация със слота, за да осигури интегриране на механичното закрепване и електрическото свързване. Този дизайн не само опростява процеса на монтаж, но и подобрява устойчивостта на вибрации и издръжливостта на свързването чрез плътната комбинация между метал и метал, намалявайки повредите, причинени от лоши контакти.
Въпреки че боковото меднене може значително да подобри производителността на PCB, то е ограничено от характеристиките на производствения процес. Потенциални рискове трябва да се избягват предварително на етапа на проектиране, за да се осигури изпълнимост на процеса:
При производството на PCB платки, плочата трябва да бъде фиксирана на производствената панел, за да се осигури точност на обработката, което води до това, че боковото меднене не може да покрие цялата дължина на ръба. Това изисква резервиране на зоната с празнина в съответната позиция на маркировката на проводниците. Празнината трябва да бъде оставена според проекта на фиксиращото устройство на производствената панел, а ширината обикновено се контролира в диапазона 2-5 мм.
Металозирането на страничното медно покритие трябва да се извърши преди процеса на електрохимично покритие на преходните отвори (PTH). Разделянето на платките чрез V-Cut ще разруши създаденото медно покритие по ръба, което може да доведе до пукнатини или отлепване на покритието. Следователно, при печатни платки с медно покритие по ръба трябва да се избягва разделянето чрез V-Cut. Препоръчва се използването на процеса с фреза (gong plate) за разделяне на платките, за да се осигури интегритета на покритието по краищата.
За обработката на медното покритие по ръба трябва да се предпочетат процесите чрез потапяне в злато или сребро. Тези два процеса могат да създадат равномерен и плътен защитен слой върху повърхността на медното покритие, което предотвратява оксидирането и не влияе на качеството на лъгането. Ако се използват други методи за обработка, като HASL, надеждността на връзката по ръба може да намалее поради неравномерната дебелина на покритието.
В същото време, дизайнирането на лутерната маска изисква "отваряне на лутерната маска" за медната площ по страната, за да се осигури директен контакт с металната повърхност, необходим за токопровеждащата връзка. За да се избегне неяснота, препоръчва се добавянето на ясни текстови бележки в дизайнерския файл, за да се посочи обхвата на медното покритие по страната, типа повърхностна обработка и изискванията за връзка, така че ние да можем точно да го изпълним.
ПП с медна основа
Печатна платка с тежък мед
Метализирани слотове
Тестване на ПЛС
