EN
Linkuri rapide
Pagina Principală > Producție PCB > Burghiere și Placare Cu Cupru > Metalizare laterală
Placarea laterală, despre care discutăm frecvent în industria PCB, are un nume mai sugestiv numit "placare cu cupru pe margine", uneori denumită și "Castellation". Puteți imagina acest lucru ca și cum s-ar pune un strat de "manta de cupru" pe "latura" plăcii de circuit - acest strat de cupru nu acoperă doar suprafața, ci se extinde de pe stratul superior al plăcii de PCB până pe stratul inferior, formând o bandă completă de conexiune conductivă de-a lungul marginii. Acest strat de cupru nu este pur și simplu acoperit pe suprafața marginii, ci este conectat complet cu folia de cupru conductivă de pe partea superioară și inferioară a PCB-ului însuși, formând o cale conductivă care traversează întreaga grosime a plăcii. Chiar și în unele proiecte, marginile unor zone specifice din interiorul plăcii vor fi și ele metalizate în acest mod, precum marginile canalelor, tăieturilor sau zonelor de separare rezervate în interiorul PCB-ului, care vor folosi aceeași metodă de metalizare pentru a face aceste margini interne conductive. Această prelucrare poate transforma marginea PCB-ului, care anterior era doar un cadru izolant cu rol fizic de susținere, într-o structură conductivă funcțională care poate participa la conexiunile circuitului.
După finalizarea acestui strat de "acoperire de cupru", se pot efectua diverse tratamente superficiale în funcție de nevoi. De exemplu, utilizând procesul ENIG, se aplică un strat subțire de aur peste stratul de cupru pentru a face conductivitatea marginilor mai stabilă și rezistența la oxidare mai puternică; sau utilizând procesul ENEPIG, se adaugă un strat de tranziție paladiu-nichel între aur și cupru pentru a îmbunătăți fiabilitatea; dacă aveți în vedere raportul cost-beneficiu, nivelarea cu aer cald (HASL) este, de asemenea, o alegere frecventă. Acoperirea stratului de cupru cu lipit topit nu doar că îl protejează, ci facilitează și lipirea ulterioară.
În proiectarea și fabricarea PCB-urilor, placarea laterală nu este un proces general, ci o soluție precisă pentru cerințe funcționale specifice. Avantajele sale sunt deosebit de semnificative în următoarele scenarii:
De exemplu, în modulele RF, placarea laterală cu cupru poate ajuta la reducerea impedanței și la stabilizarea transmisiei semnalelor de înaltă frecvență.
De exemplu, la conectarea subplăcii senzorului cu placa de bază, placarea laterală cu cupru poate fi utilizată direct ca "contact expus", combinată cu designul slotului de pe placa de bază, permițând finalizarea transmisiei semnalului și a energiei fără conectori suplimentari, ceea ce simplifică structura și economisește spațiu.
Pentru PCB-urile care trebuie frecvent conectate sau care pot fi supuse unor forțe laterale, placarea laterală cu cupru poate consolida marginea precum un "schelet metalic". Combinarea strânsă cu suportul reduce riscul crăpării și al dezlipirii marginilor și este potrivită în special pentru îmbunătățirea durabilității PCB-urilor subțiri (grosime ≤0,8 mm).
În cadrul unui design modular, placa secundară trebuie conectată rapid și stabil la placa de bază. Placarea laterală cu cupru poate înlocui capetele de pin clasice și poate realiza o conexiune de tip "plug and play" prin lipirea marginii sau fixarea cu cleme. Acest design nu este doar mai eficient în asamblare, ci evită și contactele slabe cauzate de capetele de pin lăsate libere.
Atunci când marginea PCB-ului trebuie lipită și fixată (de exemplu, conectarea la un carcas metalic sau radiator), placarea laterală cu cupru poate oferi o bază de lipire mai fiabilă. Suprafața sa plană metalică asigură o lipire uniformă și evită lipiturile reci sau desprinderea, în special în cazul lipirii automate, ceea ce poate îmbunătăți semnificativ randamentul asamblării.
Efectul placării cu cupru pe lateral depinde în mare măsură de controlul detaliilor în etapa de proiectare. Pentru a asigura fezabilitatea procesului și calitatea finală, zona de metalizare trebuie definită clar prin "suprapunerea stratului de cupru" în proiectarea CAD, iar următoarele reguli esențiale trebuie respectate strict:
Această proiectare poate asigura acoperirea continuă a stratului de cupru de pe suprafață pe lateral în timpul placării electrolitice, evitând "defectele" - exact ca și în cazul cărămizilor, care trebuie așezate decalat și suprapus pentru a fi stabile atunci când se construiește un perete, suprapunerea stratului de cupru este garantia de bază pentru performanța conductivă a lateralului.
Această parte a firului de cupru este echivalentă cu "secțiunea de extensie a cablului", asigurând astfel transmiterea curentului în mod fluid dinspre interiorul PCB-ului către zona de placare cu cupru de pe latură, evitând rezistența excesivă sau atenuarea semnalului din cauza unei conexiuni prea înguste.
Acest design are rolul de a preveni conectarea eronată a stratului de cupru din zona nefuncțională cu placarea laterală de cupru, pentru a evita riscul unui scurtcircuit. În același timp, rezervă spațiu de operare pentru prelucrarea marginilor (de exemplu, tăiere și șlefuire), astfel încât precizia placării laterale de cupru să nu fie perturbată.
Datorită structurii sale unice de "margine metalizată", placarea pe latură demonstrează o valoare inegalabilă în îmbunătățirea performanței și a fiabilității PCB-ului, în special în dispozitivele electronice de înaltă clasă:
În circuitele cu frecvență înaltă, cum ar fi modulele RF și echipamentele de comunicații 5G, placarea cu cupru pe lateral poate forma o barieră invizibilă împreună cu stratul de masă al PCB-ului multi-strat, blocând interferența electromagnetică (EMI) externă și reducând radiația externă a semnalelor interne. Această soluție de proiectare poate reduce semnificativ diafonia semnalelor și poate menține funcționarea stabilă a circuitului într-un mediu electromagnetic complex.
Pentru circuite sensibile, cum ar fi modulele senzor ale instrumentelor medicale, placarea cu cupru pe lateral poate transforma marginea PCB-ului într-o "limită de ecranare" și poate forma un spațiu de izolare completă a semnalelor împreună cu soluția de ecranare interioară. Aceasta înseamnă că semnalele parazite externe nu pot pătrunde ușor, iar semnalele importante interne nu pot scăpa ușor, oferind un mediu de lucru pur pentru circuitele de înaltă precizie.
Componentele electronice sunt extrem de sensibile la electricitatea statică, iar placarea cu cupru de pe laturi poate fi utilizată ca un "canal de descărcare electrostatică" pentru a ghida descărcarea în siguranță a sarcinilor statice acumulate în timpul transportului și asamblării, reducând riscul de defectare electrostatică a componentelor. Acest efect protector este deosebit de critic pentru plăcile neacoperite, fără protecție de carcasă, sau modulele care sunt frecvent conectate și deconectate.
Ca purtător principal al conexiunii de margine, placarea cu cupru de pe laturi poate fi utilizată direct ca punct de contact pentru lipire, dar poate fi folosită și împreună cu slotul pentru a realiza o fixare mecanică și o conexiune electrică integrată. Această soluție de proiectare nu doar că simplifică procesul de asamblare, ci îmbunătățește și rezistența la șocuri și durabilitatea conexiunii prin combinarea strânsă dintre metal și metal, reducând defectele cauzate de contactele slabe.
Deși placarea laterală cu cupru poate îmbunătăți semnificativ performanța PCB-ului, aceasta este limitată de caracteristicile procesului de fabricație. Riscurile potențiale trebuie evitate din timp în etapa de proiectare pentru a asigura fezabilitatea procesului:
În procesul de fabricație PCB, placa trebuie fixată pe panoul de producție pentru a garanta precizia prelucrării, ceea ce face ca placarea cu cupru laterală să nu poată acoperi întreaga lungime a marginii. Acest lucru necesită rezervarea unei zone goale în poziția corespunzătoare a etichetei de cablare. Această zonă liberă trebuie rezervată conform designului fixatorului panoului de producție, iar lățimea este de obicei controlată între 2-5 mm.
Tratamentul de metalizare al placării laterale cu cupru trebuie finalizat înainte de procesul de placare electrochimică cu gaură trecătoare (PTH), iar separarea plăcilor V-Cut va distruge stratul de cupru format pe laturi, provocând crăparea sau desprinderea placării. Prin urmare, plăcile de circuit imprimat cu placare laterală de cupru trebuie să evite separarea prin V-Cut. Se recomandă utilizarea procesului de separare cu gong pentru a păstra integritatea placării marginale.
Tratamentul suprafeței zonei placate cu cupru pe laturi trebuie să acorde prioritate aurului sau argintului imers. Aceste două procese pot forma un strat protector uniform și dens pe suprafața stratului de cupru, evitând oxidarea și fără a afecta performanța lipirii. În cazul utilizării altor metode de tratament, cum ar fi HASL, fiabilitatea conexiunii marginale se poate reduce din cauza grosimii neuniforme a placării.
În același timp, designul măștii de lipire necesită o "deschidere pentru mască de lipire" în zona placată cu cupru de pe latură, pentru a asigura expunerea directă a suprafeței metalice, astfel încât să se obțină o conexiune conductivă. Pentru a evita ambiguitățile, se recomandă să adăugați note clare de text în fișierul de design, care să indice zona placării cu cupru de pe latură, tipul tratamentului de suprafață și cerințele de conectare, astfel încât să putem executa lucrarea cu acuratețe.
Placă de circuit cu bază de cupru
PCB cu Straturi Groase de Cupru
Sloturi metalizate
Testarea PCB
