Főoldal > Nyomtatott Áramkör Gyártás > Fúrások & Átmeneti Rétegek > Oldalrétegzés
Az oldalréteg, amiről gyakran esik szó a PCB iparágban, egy élénkebb névvel is illethető, nevezetesen „élként való rézbevonás”, néha „Castellation” néven is emlegetik. Képzeljük el, mintha egy „réz kabát” rétegét helyeznénk a nyomtatott áramkör oldalára – ez a réteg nem csupán a felületet fedi, hanem a nyomtatott áramkör felső rétegétől az alsó rétegéig húzódik, és így egy teljes vezető kapcsolati sávot hoz létre az él mentén. Ez a rézréteg nem egyszerűen a széle felületére van húzva, hanem teljesen összekapcsolódik a nyomtatott áramkör saját felső és alsó vezető rézlemezzel, létrehozva egy vezető pályát, ami az egész tábla vastagságán végigvezet. Még egyes tervezések esetén a tábla belsejében található meghatározott területek szélei is ilyen módon vannak fémbevonva, például a tábla belsejében előre megtervezett hornyok, vágások vagy elválasztási területek szélei is alapvetően ugyanezzel a fémbevonási technikával rendelkeznek, hogy ezek a belső élek is vezetőképessé váljanak. Ez a kezelés képessé teszi a nyomtatott áramkör szélét arra, hogy az eredetileg csupán fizikai támasztást szolgáltató szigetelő keretről átalakuljon egy funkcionális, áramkörként is résztvevő vezető szerkezetté.
A "réteg rézbevonat" elkészítése után a különböző felületkezelések elvégezhetők igény szerint. Például az ENIG eljárás használatával egy vékony aranyréteg kerül a rézréteg felületére, amely az élvezetel vezetőképességét stabilabbá, valamint az oxidációs ellenállást erősebbé teszi; vagy az ENEPIG eljárás alkalmazásával arany és réz közé egy palládium-nikkel átmeneti réteg kerül beiktatásra a megbízhatóság további javítása érdekében; ha a költséghatékonyságot tartja a legfontosabbnak, akkor a forrasztó levegőzés (HASL) is egy gyakori választás. A rézréteg olvadt forraszttal történő befedése nemcsak a réz védelmét szolgálja, hanem az azt követő forrasztási folyamatokat is megkönnyíti.
A nyomtatott áramkörök tervezése és gyártása során az oldalirányú bevonat nem általánosan alkalmazott folyamat, hanem egy pontos megoldás adott funkcionális igényekre. Előnyei különösen jelentősek az alábbi alkalmazási helyzetekben:
Például RF-modulok esetén az oldalsó rézbevonat segíthet az impedancia csökkentésében és a nagyfrekvenciás jelátvitel stabilitásának növelésében.
Például a szenzorlap és a főlap összekapcsolásánál az oldalsó rézbevonat közvetlenül használható „nyitott érintkezőként”, kombinálva a főlap kártyatartó kialakításával, így az áramkörök csatlakozóelemek nélkül is képesek jel- és energiatovábbításra, ami leegyszerűsíti a szerkezetet és helyet takarít meg.
Azoknál a nyomtatott áramköröknél, amelyeket gyakran dugnak be, vagy amelyek oldalirányú erőhatásnak lehetnek kitéve, az oldalsó rézbevonat úgy viselkedhet, mint egy „fém vázszerkezet”. Szoros kapcsolata a hordozóréteggel csökkenti az élrepedés és a rétegleválás kockázatát, különösen vékony nyomtatott áramkörök (vastagság ≤0,8 mm) tartósságának javítására alkalmas.
A moduláris tervezésnél a leánykártyát gyorsan és stabilan kell csatlakoztatni az alaplapra. Az oldalsó rézbevonat a hagyományos csapágyakat helyettesítheti, és élforrasztással vagy befogással elérheti a „csatlakoztatás és használat” funkciót. Ez a tervezés nemcsak hatékonyabb az összesítésnél, hanem elkerüli a laza csapágyak miatti rossz érintkezést.
Amikor a nyomtatott áramkör (PCB) szélét forrasztani és rögzíteni kell (például csatlakoztatni egy fém házhoz vagy hűtőborda), az oldalsó rézbevonat megbízhatóbb forrasztási alapot biztosíthat. Sík fémfelülete biztosítja az egyenletes forrasztóanyag tapadását, elkerülve a hidegforrasztást vagy leesést, különösen az automatizált forrasztásnál, ami jelentősen növelheti az összesítési hozamot.
A réteg oldalán lévő rézbevonat hatása elsősorban a tervezési szakaszban lévő részletek szabályozásától függ. A folyamat kivitelezhetőségének és a végső minőségnek a biztosítása érdekében a fémréteg területét egyértelműen meg kell határozni a „rézréteg átfedés” segítségével a CAD tervezés során, és a következő alapvető szabályokat szigorúan be kell tartani:
Ez a kialakítás biztosítja a rézréteg folyamatos lefedettségét a felülettől az oldalig az elektrolitikus bevonat során, elkerülve a „hibákat” – olyan, mint a téglák esetében, amikor fal építése során a stabilitás érdekében el kell tolni és átfedni őket, a rézréteg átfedése az oldal vezetőképességének alapvető garanciája.
Ez a rézdrót része egyenértékű a "vezeték meghosszabbító szakaszával", biztosítva, hogy az áram zavartalanul át tudjon folyni a PCB belsejéből az oldalsó rézbevonati területre, elkerülve a túl kis kapcsolódásból fakadó túl nagy ellenállást vagy jelcsillapodást.
Ez a tervezés azzal a céllal készült, hogy megakadályozza a nem funkcionális terület rézrétegének téves csatlakozását az oldalsó rézbevonathoz, elkerülve a rövidzárlat kockázatát. Ugyanakkor biztosítja a szükséges működési teret az élkezeléshez (például vágáshoz és csiszoláshoz), biztosítva az oldalsó rézbevonat pontosságának megzavarását.
A "metallizált él" egyedi szerkezetének köszönhetően az oldalsó bevonat kiemelkedő értéket képvisel a PCB teljesítményének és megbízhatóságának javításában, különösen a nagy teljesítményű elektronikai eszközök esetében:
Magas frekvenciájú áramkörökben, mint például rádiófrekvenciás (RF) modulok és 5G kommunikációs eszközök, az oldalra felvitt réteg rézzel egy láthatatlan akadályt képezhet a többrétegű nyomtatott áramkör földrétegével szemben, amely blokkolja a külső elektromágneses interferenciát (EMI), és csökkenti a belső jelek külső sugárzását. Ez a tervezés jelentősen csökkentheti a jelek közötti interferenciát, és stabilan működő áramkör biztosításához vezethet összetett elektromágneses környezetben.
Érzékeny áramkörök esetén, például orvosi műszerek érzékelő moduljai, az oldalra felvitt réz az áramkör szélét egy „árnyékoló határrá” alakíthatja, és teljes körű jelizolációs teret hozhat létre a belső árnyékolási tervezéssel. Ez azt jelenti, hogy a külső szórt jelek nehezen tudnak behatolni, és a belső kritikus jelek nem könnyen szivároghatnak ki, így tiszta működési környezetet biztosítva a nagy pontosságú áramköröknek.
Az elektronikai alkatrészek rendkívül érzékenyek a sztatikus elektromosságra, és az oldalra felvitt réteg réz használható „elektrosztatikus kisütési csatornaként” a felhalmozódott elektrosztatikus töltések biztonságos kisütésének irányítására szállítás és összeszerelés közben, csökkentve ezzel az alkatrészek elektrosztatikus átütésének kockázatát. Ez a védelmi hatás különösen kritikus a házvédelem nélküli nyers lapok vagy gyakran be- és kihelyezett modulok esetében.
Mint az élérintkezés fő hordozóját, az oldalra felvitt réz közvetlenül forrasztási érintkezési pontként használható, valamint együttműködhet a kártyatartóval mechanikai rögzítés és villamos csatlakozás integrálásához. Ez a kialakítás nemcsak egyszerűsíti az összeszerelési folyamatot, hanem a fém-fém közeli kapcsolatán keresztül növeli a csatlakozás ütésállóságát és tartósságát, csökkentve a rossz érintkezésből fakadó meghibásodásokat.
Bár az oldalsó rézbevonat jelentősen javíthatja a PCB teljesítményét, a gyártási folyamat jellemzői korlátozzák. A lehetséges kockázatokat előre el kell kerülni a tervezési szakaszban annak érdekében, hogy biztosítsák a folyamat gyakorlati kivitelezhetőségét:
A PCB gyártása során a nyákot rögzíteni kell a gyártópanelen a feldolgozási pontosság biztosítása érdekében, amely miatt az oldalsó rézbevonat nem fedi le az él teljes hosszát. Ezért a vezetékelési jelölés megfelelő helyén tartalékot kell hagyni. Ezt a részt a gyártópanel rögzítőkialakításának megfelelően kell meghagyni, szélessége általában 2-5 mm között van.
Az oldalsó rézbevonat fémbevonatának kezelését a fúrtlyukas galvanizálási folyamat (PTH) előtt kell elvégezni, és a V-Cut laptérképzés tönkreteszi a kialakult oldaliréz-réteget, amely a bevonat repedéséhez vagy lehullásához vezethet. Ezért az oldaliréz bevonattal rendelkező nyomtatott áramkörök esetében el kell kerülni a V-Cut laptérképzést. Ajánlott a gong lemez folyamatot használni a táblák elválasztásához, és biztosítani a széleken lévő bevonat integritását.
Az oldalsó rézbevonattal ellátott felületkezelés során elsősorban kemencearany vagy kemenceezüst bevonatot kell alkalmazni. Ezek a két folyamat egyenletes és sűrű védőréteget képeznek a rézréteg felületén, elkerülve az oxidációt, és nem befolyásolják a forrasztási teljesítményt. Amennyiben más kezelési módokat, például HASL-t alkalmaznak, az élkötés megbízhatósága csökkenhet a bevonat egyenetlen vastagsága miatt.
Ugyanakkor a forrasztómaszk tervezéséhez szükséges a „forrasztómaszk nyitás” a sárgaréteg borított oldalán, hogy biztosítsa a fémfelület közvetlen kitérítését a vezető csatlakozás eléréséhez. Az egyértelműség érdekében javasolt a tervezési fájlban egyértelmű szöveges megjegyzéseket hozzáadni a sárgaréteg borítás terjedelmére, a felületkezelés típusára és a csatlakozási követelményekre vonatkozóan, hogy pontosan tudjuk azt végrehajtani.
Réz alapú nyomtatott áramkör
Nagy Rétegtömegű PCB
Fémzárt átmeneti hornyok
PCB-vizsgálat
EN
