EN
Быстрые ссылки
Главная страница > Производство печатных плат > Сверление и Металлизация > Боковое покрытие
Боковая металлизация, о которой мы часто говорим в индустрии печатных плат, имеет более образное название — «металлизация кромки», иногда ее также называют «кастеляция». Можно представить это как нанесение слоя «медной оболочки» на «боковую» часть платы — этот медный слой покрывает не только поверхность, но проходит от верхнего слоя печатной платы до нижнего, формируя сплошную проводящую соединительную зону по краю. Этот медный слой не просто нанесен на краевую поверхность, он полностью соединен с верхней и нижней токопроводящими медными фольгами самой платы, создавая проводящий путь, проходящий через всю толщину платы. Более того, в некоторых конструкциях края определенных участков внутри платы также подвергаются такой металлизации, например, края пазов, вырезов или зон разделения, заранее предусмотренных в печатной плате, которые также обрабатываются одинаковым образом, чтобы сделать эти внутренние края проводящими. Такая обработка позволяет превратить края печатной платы из изначальной изолирующей рамки, служащей лишь опорой, в функциональную проводящую структуру, способную участвовать в электрических соединениях.
После завершения этого слоя «медного покрытия» можно выполнить различные виды поверхностной обработки в соответствии с потребностями. Например, применяя процесс ENIG, тонкий слой золота наносится на медный слой, чтобы сделать проводимость на краях более стабильной и повысить устойчивость к окислению; либо применяя процесс ENEPIG, между золотом и медью добавляется переходный слой палладия и никеля, что дополнительно повышает надежность; если вы стремитесь к соотношению цены и качества, то горячее лужение (HASL) также является распространённым выбором. Покрытие медного слоя расплавленным припоем не только защищает медь, но и облегчает последующую пайку.
В проектировании и производстве печатных плат боковое металлизирование не является общим процессом, а представляет собой точное решение для конкретных функциональных требований. Его преимущества особенно значительны в следующих сценариях:
Например, в RF-модулях боковое меднение может помочь снизить импеданс и сделать передачу высокочастотных сигналов более стабильной.
Например, при подключении сенсорной платы и материнской платы боковое меднение может непосредственно использоваться как "открытый контакт". В сочетании с конструкцией слота материнской платы можно выполнить передачу сигнала и питания без дополнительных соединителей, что упрощает конструкцию и экономит пространство.
Для печатных плат, которые необходимо часто подключать или на которые могут воздействовать боковые силы, боковое меднение может усиливать края как "металлический каркас". Благодаря тесному сочетанию с основой оно может снизить риск растрескивания и расслаивания краев и особенно подходит для повышения прочности тонких печатных плат (толщина ≤0,8 мм).
В модульном дизайне плата расширения должна быстро и надежно подключаться к материнской плате. Боковое меднение может заменить традиционные штыревые разъемы и обеспечить функцию "plug and play" посредством кромочного припаивания или зажима. Такой дизайн не только повышает эффективность сборки, но и предотвращает плохой контакт, вызванный ослаблением штыревых разъемов.
Когда край печатной платы необходимо припаять и зафиксировать (например, при подключении к металлическому корпусу или радиатору), боковое меднение может обеспечить более надежную основу для пайки. Его ровная металлическая поверхность гарантирует равномерное прилипание припоя и предотвращает образование непропая или отпадания, особенно при автоматической пайке, что значительно повышает выход годных при сборке.
Эффект меднения сбоку в значительной степени зависит от детального контроля на стадии проектирования. Для обеспечения технологической осуществимости и конечного качества область металлизации должна быть четко определена посредством "перекрытия медных слоев" в проекте CAD, и должны строго соблюдаться следующие основные правила:
Такой дизайн обеспечивает непрерывное покрытие медного слоя от поверхности до боковой части во время гальванического покрытия, избегая "дефектов" - как кирпичи должны быть смещены и перекрыты для устойчивости при строительстве стены, перекрытие медного слоя является основной гарантией проводящих свойств боковой части.
Эта часть медного провода эквивалентна "удлинительному участку провода", обеспечивая плавную передачу тока изнутри печатной платы к медненому участку на боковой стороне, избегая излишнего сопротивления или затухания сигнала из-за слишком узкого соединения.
Такая конструкция предотвращает ошибочное соединение медного слоя в нефункциональной зоне с боковым меднением, избегая риска короткого замыкания. В то же время, она предусматривает пространство для обработки краев (например, резки и шлифовки), чтобы не нарушить точность бокового меднения.
Благодаря своей уникальной структуре "металлизированного края", боковое меднение демонстрирует незаменимую ценность в повышении производительности и надежности печатных плат, особенно в высокотехнологичных электронных устройствах:
В высокочастотных цепях, таких как RF-модули и оборудование связи 5G, покрытие меди на стороне может образовать невидимый барьер с слоем заземления многослойной печатной платы, чтобы блокировать внешние электромагнитные помехи (EMI) и уменьшать внешнее излучение внутренних сигналов. Такой дизайн может значительно снизить перекрестные помехи сигналов и обеспечить стабильную работу цепей в сложной электромагнитной среде.
Для чувствительных цепей, таких как модули датчиков медицинских приборов, покрытие меди на стороне может преобразовать край печатной платы в "защитную границу" и создать пространство полной изоляции сигналов вместе с внутренней защитной конструкцией. Это означает, что внешние паразитные сигналы трудно проникают внутрь, а внутренние ключевые сигналы не склонны к утечке, обеспечивая чистую рабочую среду для высокоточных цепей.
Электронные компоненты чрезвычайно чувствительны к статическому электричеству, а медное покрытие на стороне можно использовать в качестве «канала электростатического разряда» для безопасного вывода накопленных статических зарядов во время транспортировки и сборки, снижая риск повреждения компонентов из-за электростатического разряда. Такой защитный эффект особенно важен для плат без защитного корпуса или модулей, которые часто подключаются и отключаются.
Поскольку медное покрытие на стороне является основным элементом краевого соединения, его можно напрямую использовать в качестве контактной точки для пайки, а также совместно с разъемом для обеспечения механической фиксации и электрического соединения. Такая конструкция не только упрощает процесс сборки, но и повышает устойчивость соединения к вибрациям и долговечность за счет плотного соединения металла с металлом, уменьшая сбои, вызванные плохим контактом.
Хотя боковое меднение может значительно повысить производительность печатных плат, оно ограничено характеристиками производственного процесса. Потенциальные риски необходимо избегать заранее на стадии проектирования, чтобы обеспечить технологическую осуществимость:
При производстве печатных плат плата должна быть закреплена на производственной панели для обеспечения точности обработки, что приводит к тому, что боковое меднение не может покрывать всю длину края. Это требует резервирования зазора в соответствующей позиции маркировки проводки. Ширина этого зазора определяется конструкцией крепления производственной панели и обычно составляет 2-5 мм.
Металлизационную обработку боковой медной фольги необходимо завершить до процесса электрохимического покрытия сквозных отверстий (PTH), а разделение плат с помощью V-Cut разрушит сформированный слой боковой меди, что вызовет растрескивание или отслоение покрытия. Поэтому платы с боковым меднением должны избегать разделения с помощью V-Cut. Рекомендуется использовать процесс разделения с помощью фрезерования (gong plate) для сохранения целостности краевого покрытия.
Для обработки медненых участков на боковой поверхности следует приоритетно использовать химическое золочение или химическое серебрение. Эти два процесса позволяют сформировать на поверхности медного слоя равномерный и плотный защитный слой, предотвращающий окисление, и не влияющий на качество пайки. Если используются другие методы обработки, такие как HASL, надежность краевых соединений может снизиться из-за неравномерной толщины покрытия.
В то же время конструкция паяльной маски требует «открытия паяльной маски» для медной площадки на боковой стороне, чтобы обеспечить прямое воздействие на металлическую поверхность и достичь проводящего соединения. Во избежание неоднозначности рекомендуется добавить в проектный файл четкие текстовые примечания, указывающие на объем медной площадки на боковой стороне, тип обработки поверхности и требования к соединению, чтобы мы могли точно выполнить указанные работы.
Печатная плата на медной основе
Печатные платы с тяжелой медью
Сквозные слоты
Тестирование ПЛИ
