EN
Enlaces rápidos
Página de Inicio > Fabricación de PCB > Herramientas y Taladros > Metalizado Lateral
El recubrimiento lateral, del que solemos hablar en la industria de PCB, tiene un nombre más descriptivo llamado "recubrimiento de cobre en el borde", a veces también se le llama "Castellation". Puedes imaginarlo como una capa de "chaqueta de cobre" colocada en el "lateral" de la placa de circuito: esta capa de cobre no solo cubre la superficie, sino que se extiende desde la capa superior de la PCB hasta la inferior, formando una banda conductora completa a lo largo del borde. Esta capa de cobre no está simplemente colocada sobre la superficie del borde, sino que está completamente conectada con las láminas de cobre conductoras de las superficies superior e inferior de la propia PCB, creando un camino conductor que atraviesa toda la espesor de la placa. Incluso en algunos diseños, los bordes de ciertas áreas internas de la placa también se metalizan de esta manera, como los bordes de ranuras, cortes o zonas de separación reservadas dentro de la PCB, que también utilizan el mismo método de tratamiento de metalizado para hacer conductores estos bordes internos. Este tratamiento puede transformar el borde de la PCB, que originalmente era un marco aislante que servía únicamente como soporte físico, en una estructura conductora funcional que puede participar en la conexión del circuito.
Una vez completada esta capa de "recubrimiento de cobre", se pueden realizar diversos tratamientos superficiales según las necesidades. Por ejemplo, mediante el proceso ENIG, se aplica una fina capa de oro sobre la capa de cobre para hacer la conductividad en los bordes más estable y mejorar la resistencia a la oxidación; o utilizando el proceso ENEPIG, se añade una capa de transición de paladio-níquel entre el oro y el cobre para mejorar aún más la confiabilidad; si se busca una solución más económica, el nivelado con aire caliente (HASL) también es una opción común. Cubrir la capa de cobre con estaño fundido no solo protege al cobre, sino que también facilita la soldadura posterior.
En el diseño y fabricación de PCB, el recubrimiento lateral no es un proceso generalizado, sino una solución precisa para requisitos funcionales específicos. Sus ventajas son particularmente significativas en los siguientes escenarios:
Por ejemplo, en módulos RF, el recubrimiento de cobre en los bordes puede ayudar a reducir la impedancia y hacer que la transmisión de señales de alta frecuencia sea más estable.
Por ejemplo, en la conexión entre una placa secundaria de sensores y la placa principal, el recubrimiento de cobre en el borde puede utilizarse directamente como "contacto expuesto", combinado con el diseño de ranura de la placa principal, permitiendo completar la transmisión de señales y energía sin conectores adicionales, lo que simplifica la estructura y ahorra espacio.
Para PCB que deban conectarse frecuentemente o puedan estar sujetas a fuerzas laterales, el recubrimiento de cobre en los bordes puede actuar como un "esqueleto metálico". Su fuerte adherencia al sustrato puede reducir el riesgo de grietas y delaminación en los bordes, siendo especialmente adecuado para mejorar la durabilidad de PCB delgadas (espesor ≤0.8mm).
En el diseño modular, la tarjeta de extensión necesita conectarse rápidamente y de forma estable a la placa base. El recubrimiento lateral de cobre puede reemplazar los conectores tradicionales de pines y lograr "conexión y reproducción" mediante soldadura de borde o fijación por pinza. Este diseño no solo es más eficiente en el ensamblaje, sino que también evita problemas de contacto causados por conectores de pines sueltos.
Cuando el borde de la PCB necesita soldarse y fijarse (por ejemplo, conectarse a un estuche metálico o disipador de calor), el recubrimiento lateral de cobre puede proporcionar una base de soldadura más confiable. Su superficie metálica plana asegura una adherencia uniforme de la soldadura y evita puntos fríos o desprendimientos, especialmente en soldadura automatizada, lo que puede mejorar significativamente el rendimiento del ensamblaje.
El efecto del chapado de cobre en el lateral depende en gran medida del control de los detalles en la etapa de diseño. Para garantizar la viabilidad del proceso y la calidad final, el área de metalizado debe estar claramente definida mediante la "superposición de capas de cobre" en el diseño CAD, y deben seguirse estrictamente las siguientes reglas fundamentales:
Este diseño puede garantizar la cobertura continua de la capa de cobre desde la superficie hasta el lateral durante el proceso de electrochapado, evitando "fallas"; al igual que los ladrillos deben colocarse desplazados y superpuestos para lograr estabilidad al construir una pared, la superposición de la capa de cobre es la garantía básica para el rendimiento conductor del lateral.
Esta parte del cable de cobre es equivalente a la "sección de extensión del cable", lo que garantiza que la corriente pueda transmitirse suavemente desde el interior del PCB hasta el área de chapado de cobre en el lado, evitando una resistencia excesiva o atenuación de señal debido a una conexión demasiado estrecha.
Este diseño tiene como finalidad impedir que la capa de cobre en el área no funcional se conecte erróneamente al chapado lateral de cobre, evitando así el riesgo de cortocircuito. Al mismo tiempo, reserva espacio operativo para el procesamiento del borde (como corte y lijado), asegurando que la precisión del chapado lateral de cobre no se vea afectada.
Gracias a su estructura única de "borde metalizado", el chapado lateral muestra un valor insustituible al mejorar el rendimiento y la confiabilidad del PCB, especialmente en dispositivos electrónicos de alta gama:
En circuitos de alta frecuencia, como módulos RF y equipos de comunicación 5G, el recubrimiento de cobre en los laterales puede formar una barrera invisible junto con la capa de tierra del PCB multicapa para bloquear la interferencia electromagnética externa (EMI) y reducir la radiación externa de las señales internas. Este diseño puede reducir significativamente la diafonía de las señales y mantener el circuito funcionando de manera estable en un entorno electromagnético complejo.
Para circuitos sensibles, como los módulos de sensores de instrumentos médicos, el recubrimiento de cobre en los laterales puede transformar el borde del PCB en un "límite de blindaje" y formar un espacio de aislamiento de señal integral junto con el diseño interno de blindaje. Esto significa que las señales parásitas externas tienen dificultad para penetrar y las señales clave internas no se filtran fácilmente, proporcionando un entorno de trabajo limpio para circuitos de alta precisión.
Los componentes electrónicos son extremadamente sensibles a la electricidad estática, y el chapado de cobre en el lateral puede utilizarse como un "canal de descarga electrostática" para guiar la descarga segura de cargas estáticas acumuladas durante el transporte y el ensamblaje, reduciendo el riesgo de fallos por descarga electrostática en los componentes. Este efecto protector es especialmente crítico para placas desnudas sin protección de carcasa o módulos que se conectan y desconectan con frecuencia.
Como portador principal de la conexión de borde, el chapado de cobre en el lateral puede utilizarse directamente como punto de contacto de soldadura, y también puede usarse en combinación con la ranura de conexión para lograr una integración del fijado mecánico y la conexión eléctrica. Este diseño no solo simplifica el proceso de ensamblaje, sino que también mejora la resistencia a las vibraciones y la durabilidad de la conexión mediante la estrecha combinación entre metales, reduciendo los fallos causados por un mal contacto.
Aunque el revestimiento de cobre lateral puede mejorar significativamente el rendimiento del PCB, está limitado por las características del proceso de fabricación. Los riesgos potenciales deben evitarse con anticipación durante la etapa de diseño para garantizar la viabilidad del proceso:
En la fabricación de PCB, la placa debe fijarse en el panel de producción para garantizar la precisión del procesamiento, lo que hace que el revestimiento de cobre lateral no pueda cubrir toda la longitud del borde. Esto requiere reservar un área de separación en la posición correspondiente de la etiqueta de cableado. Esta separación debe reservarse según el diseño del soporte del panel de producción, y su anchura suele controlarse entre 2 y 5 mm.
El tratamiento de metalización del revestimiento lateral de cobre debe completarse antes del proceso de galvanoplastia de orificios pasantes (PTH), y la separación de placas V-Cut destruirá la capa de cobre lateral formada, causando que el recubrimiento se agriete o desprenda. Por lo tanto, las placas de circuito impreso con recubrimiento lateral de cobre deben evitar la separación de placas V-Cut. Se recomienda utilizar el proceso de corte (gong) para separar las placas y garantizar la integridad del recubrimiento de los bordes.
En el tratamiento superficial del área recubierta de cobre en el lateral, se debe priorizar el oro o la plata inmersos. Estos dos procesos pueden formar una capa protectora uniforme y densa sobre la superficie de la capa de cobre, evitando la oxidación y sin afectar el rendimiento de soldadura. Si se utilizan otros métodos de tratamiento, como HASL, la fiabilidad de la conexión en los bordes podría disminuir debido al espesor irregular del recubrimiento.
Al mismo tiempo, el diseño de la máscara de soldadura requiere una "apertura de máscara de soldadura" para el área recubierta de cobre en el lado, con el fin de garantizar que la superficie metálica quede directamente expuesta para lograr una conexión conductiva. Para evitar ambigüedades, se recomienda agregar notas de texto claras en el archivo de diseño que indiquen el alcance del recubrimiento de cobre en el lado, el tipo de tratamiento superficial y los requisitos de conexión, para que podamos ejecutarlo con precisión.
PCB con base de cobre
PCB de Cobre Grueso
Ranuras Metalizadas
Pruebas de PCB
