EN
Rychlé odkazy
Domovská stránka > Výroba plošných spojů > Vrtáky A Poniklování > Boční plátování
Boční pokovení, o kterém často mluvíme v průmyslu desek plošných spojů (PCB), má názornější název „okrajové měděné pokovení“, někdy také „Castellation“. Můžete si to představit jako „měděný plášť“ aplikovaný na „boku“ desky plošných spojů – tato měděná vrstva nejen pokrývá povrch, ale táhne se od horní vrstvy desky až po spodní vrstvu a vytváří tak podél okraje kompletní vodivý spojovací pás. Tato měděná vrstva není jednoduše nanesena na povrchu okraje, ale je zcela propojena s horními a spodními vodivými měděnými fóliemi samotné desky plošných spojů, čímž vznikne vodivá cesta, která prochází celou tloušťkou desky. Dokonce i v některých návrzích bývají takto metalizovány okraje určitých oblastí uvnitř desky, například okraje drážek, řezů nebo oddělovacích oblastí vyhrazených uvnitř desky plošných spojů, které rovněž využívají stejného způsobu metalizace, aby byly tyto vnitřní okraje vodivé. Tato úprava může proměnit okraj desky plošných spojů z původně izolujícího rámce, který sloužil pouze jako fyzická podpora, na funkční vodivou strukturu, která může být zapojena do elektrického obvodu.
Po dokončení této vrstvy "měděného povlaku" lze podle potřeby provádět různé povrchové úpravy. Například při použití procesu ENIG je na měděnou vrstvu nanesena tenká vrstva zlata, čímž se dosáhne stabilnější vodivosti okrajů a vyšší odolnosti proti oxidaci; nebo při použití procesu ENEPIG je mezi zlatem a mědí přidána přechodová vrstva z palladia a niklu, čímž se dále zvýší spolehlivost. Pokud hledáte nákladově efektivní řešení, je běžnou volbou i hladicí proces horkým vzduchem (HASL). Povrch měděné vrstvy je chráněn předělaným pájkem, který zároveň usnadňuje následné pájení.
V návrhu a výrobě plošných spojů není boční povlak obecný proces, ale přesné řešení pro konkrétní funkční požadavky. Jeho výhody jsou obzvláště významné v následujících případech:
Například u RF modulů může boční měděná vrstva pomoci snížit impedanci a učinit přenos vysokofrekvenčního signálu stabilnějším.
Například při připojení senzorového dílčího modulu k hlavní desce lze boční měděnou vrstvu použít přímo jako „exponovaný kontakt“. V kombinaci s konstrukcí zástrčného konektoru na hlavní desce lze provést přenos signálu a energie bez dodatečných konektorů, čímž se zjednoduší konstrukce a ušetří místo.
U desek plošných spojů (PCB), které se často zasouvají nebo mohou být vystaveny bočním silám, může boční měděná vrstva posílit okrajovou pevnost jako „kovový kostra“. Její těsná kombinace s podkladem může snížit riziko praskání okrajů a odvrstvování a je zvláště vhodná pro zlepšení odolnosti tenkých desek plošných spojů (tloušťka ≤0,8 mm).
V modulárním návrhu je třeba připojit dceřinu desku k desce plošných spojů rychle a stabilně. Nanesení mědi na bok může nahradit tradiční kolíkové konektory a dosáhnout funkce "plug and play" prostřednictvím lemování nebo upnutí. Tento návrh nejen zvyšuje efektivitu montáže, ale také zabraňuje špatnému kontaktu způsobenému uvolněnými kolíkovými konektory.
Když je třeba okraj desky plošných spojů svařovat a upevnit (například při připojení k kovovému pouzdru nebo chladiči), může nanesení mědi na bok poskytnout spolehlivější základnu pro svařování. Její rovný kovový povrch zajišťuje rovnoměrné přilnutí pájky a zabraňuje studenému svařování nebo odlupování, zejména při automatizovaném svařování, což výrazně zvyšuje výtěžnost montáže.
Účinek měděného povlaku na boku závisí do značné míry na kontrole detailů v návrhové fázi. Aby byla zajištěna technologická proveditelnost a konečná kvalita, musí být metalizovaná plocha jednoznačně definována prostřednictvím "překryvu měděných vrstev" v návrhu CAD a musí být přísně dodržována následující základní pravidla:
Tento návrh zajistí nepřetržité pokrytí měděnou vrstvou od povrchu po bok během elektrolytického pokovení a zabrání "chybám" - podobně jako cihly musí být při stavbě zdi posunuté a překrývající se, aby byly stabilní, překryv měděných vrstev je základní zárukou vodivých vlastností boku.
Tato část měděného vodiče odpovídá "prodloužené části vodiče", čímž se zajistí hladký přenos proudu z vnitřní části plošného spoje do oblasti měděného povlaku na straně, čímž se zabrání nadměrnému odporu nebo útlumu signálu způsobenému příliš úzkým připojením.
Tento návrh má zabránit tomu, aby měděná vrstva v nefunkční oblasti byla omylem spojena s měděným povlakem na straně, a tím předejít riziku zkratu. Zároveň zajišťuje prostor pro okrajové úpravy (například řezání a broušení), aby nebyla narušena přesnost měděného povlaku na straně.
Díky své jedinečné struktuře "metalizovaný okraj" vykazuje povlak na straně nepostradatelnou hodnotu při zvyšování výkonu a spolehlivosti plošných spojů, zejména u kvalitních elektronických zařízení:
Ve vysokofrekvenčních obvodech, jako jsou RF moduly a zařízení pro 5G komunikaci, může mědění na straně vytvořit neviditelnou bariéru s uzemňovací vrstvou vícevrstvého plošného spoje, která blokuje vnější elektromagnetické rušení (EMI) a snižuje vnější vyzařování interních signálů. Tento návrh může výrazně snížit vzájemné rušení signálů a udržet obvod stabilně fungující v komplexním elektromagnetickém prostředí.
Pro citlivé obvody, jako jsou senzorové moduly lékařských přístrojů, může mědění na straně přeměnit okraj plošného spoje na „stínící hranici“ a ve spojení s vnitřním stíněním vytvořit prostor s plným oddělením signálů. To znamená, že vnější rušivé signály se obtížně dostanou dovnitř a klíčové interní signály nejsou snadno únikající, čímž je vytvořeno čisté pracovní prostředí pro vysokopřesné obvody.
Elektronické součástky jsou extrémně citlivé na elektrostatické výboje a měděné povlaky na bocích lze použít jako "cestu pro odvod elektrostatického náboje" k bezpečnému odvedení nahromaděného statického náboje během přepravy a montáže, čímž se sníží riziko poškození součástek elektrostatickým výbojem. Tento ochranný efekt je obzvláště důležitý pro desky plošných spojů bez ochranného pouzdra nebo moduly, které se často zapojují a vypouštějí.
Jako hlavní nosná konstrukce okrajového připojení mohou být měděné povlaky na bocích použity přímo jako kontaktní body pro pájení, a mohou být také použity ve spojení se slotem pro dosažení integrace mechanického upevnění a elektrického připojení. Tento návrh nejen zjednodušuje montážní proces, ale také zvyšuje odolnost proti nárazům a trvanlivost připojení prostřednictvím těsného spojení kovu s kovem, čímž se snižuje počet poruch způsobených špatným kontaktem.
Ačkoli mědění bočních stran může výrazně zlepšit výkon desky plošných spojů (PCB), je omezeno vlastnostmi výrobního procesu. Již v návrhové fázi je třeba předem vyhnout se potenciálním rizikům, aby byla zajištěna výrobní proveditelnost:
Při výrobě desky plošných spojů (PCB) musí být deska upevněna na výrobním panelu, aby byla zajištěna přesnost zpracování, což má za následek, že mědění bočních stran nemůže pokrýt celou délku okraje. To vyžaduje vyhradit mezera v odpovídající pozici vodiče. Tato mezera musí být vyhrazena podle konstrukce upínacího zařízení výrobního panelu, šířka je obvykle řízena na 2–5 mm.
Metalizace na straně měděného povlaku musí být dokončena před procesem elektrolytického pokovení otvorů (PTH), a separace desky pomocí V-Cut povede k poškození vytvořené vrstvy mědi na straně, což může způsobit prasknutí nebo odloupnutí povlaku. Proto by desky s měděným povlakem na stranách měly vyhnout separaci V-Cut. Doporučuje se použít proces gong pro oddělení desek a zajistit tak integritu povrchového pokovení na okrajích.
Při povrchové úpravě měděného povlaku na straně by měla být upřednostněna ponorová zlato nebo ponorová stříbro. Tyto dvě technologie mohou vytvořit rovnoměrnou a hustou ochrannou vrstvu na povrchu měděné vrstvy, která zabrání oxidaci a neovlivní svařovací vlastnosti. Pokud se použijí jiné metody, jako je HASL, může se spolehlivost okrajového připojení snížit kvůli nerovnoměrné tloušťce povlaku.
Zároveň návrh masky pro pájení vyžaduje "vyjmutí pájecí masky" pro měděné plochy na straně, aby bylo možné kovový povrch přímo exponovat a dosáhnout vodivého spojení. Za účelem vyhnout se nejednoznačnostem, doporučuje se do návrhového souboru přidat jasné písemné poznámky, které specifikují rozsah mědění na straně, typ povrchové úpravy a požadavky na připojení, aby bylo možné tento návrh přesně realizovat.
Měděný plošný spoj
Plošný spoj s tlustou měďí
Plátované otvory
Zkoušky PCB
