Kaplamalı Yuvalar

Kaplama yiv kanalı nedir?

Kaplamalı yiv (PTS), iletken malzeme ile kaplanmış bir PCB (baskılı devre kartı) üzerindeki yivdir. Farklı katmanlar arasında elektriksel bağlantıların sağlanmasında kullanılır. Kaplamalı yiv konusunu dört açıdan tanıtmak istiyorum: tanım, avantajlar, tasarım dikkat edilecekler ve üretim süreci.

Elektrokaplama yiv tanımı

Elektrokaplama yivleri, bakır elektrokaplama işlemine tabi tutulmuş uzun yivleri ifade eder. Elektriksel bağlantılar için kullanılabilirler ve PCB deliklerinde bakır kaplama işlemini gerçekleştirmenin etkili bir yoludur. Elektrokaplama yivleri PCB içindeki elektrokaplama sürecine aittir, PCB'nin dış kenarında yapılan elektrokaplamaya ise kenar kaplaması denir.

Yuvalar, kaplamalı geçiş delikleri (PTH) veya kaplamasız geçiş delikleri (NPTH) olarak tanımlanabilir. Freze yuvası üst ve alt bakır katmanlara bağlandığında, kaplamalı geçiş deliği (PTH) oluşturur. Kaplamalı yuvalar genellikle delikten geçen paketli cihazların pin bağlantıları için kullanılır ve kaplamalı yuvalar ile kaplamasız yuvalar aynı anda PCB’lerde kullanılabilir.

Kaplamalı kanalların avantajları

Kaplamalı yuvalar, dikdörtgen çıkıntılı bileşenlerin montajı için standart yuvarlak deliklere göre daha iyi bir uyum sağlar. Faydaları şunları içerir:

• Bileşen pinleri ile PCB arasındaki gereksiz boşlukları azaltarak daha kompakt ve alan kazandıran bir tasarım elde edin.
  
• Daha hassas pin yuvası yerleşimi, diğer devreler veya bileşen yerleşimleri için PCB yüzeyinde daha fazla alan açabilir.
  
• Lehim boşluklarının oluşma riskini azaltır. Büyük dikdörtgen pinler yuvarlak deliklere yerleştirildiğinde doldurulmayan boşluklar oluşabilir ve yuvaların kullanılması bileşen pinlerine daha iyi uyum sağlar.

Kaplamalı kanallar için tasarım dikkat edilmesi gerekenler

Tasarım aşamasında, her bir kaplamalı geçit kanalının (plated through-slot) uzunluğu ve genişliği, üreticilerin işlenme gereksinimlerini açıklığa kavuşturmak için üretim çizimlerinde doğru şekilde işaretlenmeli ve açıklanmalıdır.

EDA tasarım araçlarında, eliptik delikler ekleyerek kaplamalı geçit kanallarını tanımlayabilirsiniz. Bu kanalları Gerber dosyasının mekanik katmanında da tanımlayabilirsiniz. Eğer tasarım dosyası mekanik katman içermiyorsa, bir mekanik katman ekleyebilir ve kanalları orada tanımlayabilirsiniz.

Ek olarak, geçit kanallarının kaplanma (plating) tasarım gereksinimlerini açıkça belgeleyen bir README dosyasının eklenmesi önerilir.

Kaplamalı geçit kanalı üretim süreci

PCBWay'in sağladığı kaplamalı geçit kanalının minimum genişliği 0.5 mm, kaplamasız geçit kanalının minimum genişliği ise 0.8 mm'dir.

İmalat süreci aşağıdaki gibidir:

1. Frezeleme: PCB malzemesi üzerinde gerekli boyutta yuvalar frezelemek ve yüzeydeki fazla bakır katmanını kaldırarak lehim lekeleri, izler ve diğer yapıları oluşturmak için bir frezeleme matkabı kullanın;
2. Delme ve temizlik: Yuvaları tasarım gereksinimlerine göre temizleyin ve kalıntıları kaldırın;
3. Kimyasal bakır kaplama: Delik iç yüzeyinin mükemmel iletkenliğe sahip olması için geçme deliklerinin elektrolitik kaplanması ile aynı kimyasal bakır kaplama sürecini kullanarak yuvanın iç duvarını kaplayın;
4. Yüzey işlemi: Gereksinimlere göre daldırma altın ve kalay püskürtme gibi sonraki yüzey işlemi süreçlerini uygulayın.

Genel olarak, dikilebilen (through-hole) cihazlarla ve özellikle dikdörtgen veya standart dışı pinlerle çalışırken, yuvarlak geçme delikleri kullanılmaya devam edilirse delik içinde fazladan boşluk oluşur. Bu sorundan kaçınmak için bileşen pinlerinin şekline uygun özel yuvalar tasarlayarak daha iyi bir uyum sağlanması gerekir.