آبکاری جانبی PCB چیست؟ چگونه آبکاری لبه PCB را طراحی کنیم؟
By نمونه اولیه PCBAتاریخ انتشار: 2025-07-20دسته بندی ها: فنی0 نظرات آبکاری جانبی PCB چیست؟ چگونه آبکاری لبه PCB را طراحی کنیم؟
By نمونه اولیه PCBAتاریخ انتشار: 2025-07-20دسته بندی ها: فنی0 نظرات آبکاری جانبی PCB چیست؟ چگونه آبکاری لبه PCB را طراحی کنیم؟
آبکاری جانبی PCB چیست؟
آبکاری جانبی PCB، که به عنوان آبکاری لبه نیز شناخته میشود، به آبکاری مسی اشاره دارد که از بالا تا پایین سطح برد و در امتداد (حداقل) یک لبه جانبی امتداد مییابد. این کار اتصالات ایمن PCB را تضمین میکند و خطر خرابی دستگاه را کاهش میدهد، به خصوص برای PCB های کوچک و مادربردها. نمونههای رایج چنین آبکاری را میتوان در ماژولهای Wi-Fi و Bluetooth یافت.
در طول فرآیند تولید، لبههایی که قرار است متالیزه شوند باید قبل از فرآیند آبکاری مس، فرزکاری شوند. پس از رسوب مس، عملیات سطحی مناسب روی لبههای PCB اعمال میشود.
دوم. چه زمانی از آبکاری جانبی PCB استفاده کنیم؟
موقعیتهایی که آبکاری لبه انجام میشود:
- رسانایی جریان پیشرفته PCB مورد نیاز است
- اتصالات باید در لبه PCB برقرار شوند.
- برد مدار چاپی (PCB) نیاز به محافظت در برابر ضربات جانبی دارد.
- یک برد مدار چاپی ثانویه از طریق لبه آن به مادربرد متصل میشود
- لحیم کاری لبه برای بهبود مونتاژ مورد نیاز است
III. انواع آبکاری جانبی PCB
۱. آبکاری کامل لبه دور تا دور
آبکاری کامل، لبه فلزی شده را پس از سوراخکاری در امتداد کنارهها هدایت میکند. این فرآیند مسیریابی، دیوارههای جانبی PCB را در معرض مس پایه الکترولس قرار میدهد و امکان اعمال همزمان آن با فرآیند سوراخکاری را فراهم میکند.
در حالت زیر، لایه پایه یک سطح رسانا ایجاد میکند که روی آن میتوان یک لایه مسی ضخیمتر و بادوامتر (برای چسبندگی بهتر) آبکاری کرد.
آبکاری کامل لبه دورپیچ
۲. لبه مس به برد
برای جلوگیری از آسیب دیدن مس، معمولاً به حداقل فاصله بین اجزای مسی و لبه PCB نیاز داریم. این فواصل عبارتند از:
- ۰.۲۵ میلیمتر برای لایههای بیرونی دارای جوش
- ۰.۴۰ میلیمتر برای لایههای داخلی دارای جوش
- ۰.۴۵ میلیمتر برای تمام لایهها با شیارهای V شکل
فاصله لبه مس تا برد فقط باید برای صفحات و نواحی مسی با مساحت زیاد استفاده شود، جایی که هرگونه آسیب جزئی به مس بر عملکرد برد تأثیری نخواهد گذاشت. برای جلوگیری از آسیب، نباید مسیرها در حداقل فاصله از لبه برد قرار گیرند.
اگر پدها در حداقل فاصله از لبه برد قرار داشته باشند، برای بازگرداندن حداقل فضای بدون مس، بریده میشوند، مگر اینکه:
- پدها بخشی از یک کانکتور لبهای هستند (معمولاً با لبه اریب)
- پدها روی یک لایه مکانیکی جداگانه با علامت «تا لبه برد» مشخص شدهاند.
- هرس بیش از 25٪ از سطح پد، که یک ناهنجاری محسوب میشود.
۳. سوراخهای آبکاری شده (PTH) در لبههای برد
PTH های لبه برد، سوراخهای آبکاری شدهای هستند که در لبه برد مدار چاپی ایجاد میشوند و به عنوان سوراخهای پروانهای نیز شناخته میشوند. آنها برای اتصال دو PCB یا با لحیم کاری مستقیم یا از طریق کانکتور استفاده میشوند. لبه PCB باید فضای خالی کافی برای محکم کردن برد در پنل تولید در طول ساخت داشته باشد.
برای محکم نگه داشتن آبکاری روی تخته، باید روی لایههای بالایی و پایینی پدهایی وجود داشته باشد. برای اندازههای کوچکتر، روکش سطح طلایی ترجیح داده میشود.
در اینجا برخی از ملاحظات کلیدی وجود دارد:
- لبه برد مدار چاپی باید فضای خالی کافی داشته باشد تا بتوانیم برد مدار چاپی را در طول ساخت در پنل تولید محکم کنیم.
- برای اتصال محکم آبکاری به برد مدار چاپی، باید پدهایی روی لایههای بالایی و پایینی (و احتمالاً لایههای داخلی) قرار داده شوند.
- به عنوان یک قاعده کلی، سوراخها باید تا حد امکان بزرگ باشند تا لحیمکاری خوبی به برد مدار چاپی اصلی تضمین شود؛ 0.80 میلیمتر یا بزرگتر توصیه میشود.
- تمام پرداختهای سطحی قابل قبول هستند، اما برای اندازههای کوچکتر، طلا بر نیکل ترجیح داده میشود.
۴. آبکاری لبه گرد
آبکاری لبه گرد به این معنی است که بیشتر یا بخشی از PCB یا برش از بالا به پایین آبکاری میشود. این روش در درجه اول برای ایجاد یک اتصال زمین خوب برای محفظههای فلزی یا محافظ استفاده میشود. برای تولید بردهایی با این نوع آبکاری، طرح کلی برد باید قبل از فرآیند آبکاری سوراخکاری شده، فرزکاری شود.
آبکاری لبه ۱۰۰٪ امکانپذیر نیست زیرا آبکاری باید در طول پردازش در پنل تولید محکم شود، بنابراین باید از زبانههای مسیریابی استفاده شود. برای آبکاری لبه گرد، آبکاری نیکل بدون الکترولیز، سطح نهایی ایدهآل است.
در اینجا چند نکته قابل توجه است:
- هر طرف به یک نوار مسی نیاز دارد تا اتصال آبکاری را ممکن سازد.
- آبکاری لبه ۱۰۰٪ به دلیل نیاز به محکم کردن مدار در پنل تولید در حین پردازش غیرممکن است.
- نواحی که نیاز به آبکاری لبه گرد دارند را به طور واضح روی لایه مکانیکی علامت گذاری کنید.
- پوشش انتخابی نیکل بدون الکترولس طلا تنها پوشش سطحی مناسب برای آبکاری لبه گرد است.
چهارم. چگونه آبکاری لبه PCB را طراحی کنیم؟
۱. دستورالعملهای آبکاری لبه PCB
نواحی مس آبکاری شده را با استفاده از مس روی هم افتاده در فایلهای طراحی/طرحبندی تعریف کنید؛ این رسوب مس اضافی میتواند به شکل پدهای مسی، سطوح یا ردپاها باشد.
برای اطمینان از قابلیت تولید آبکاری جانبی، نواحی متالیزه شده باید با استفاده از مس همپوشانی (سطوح، پدها یا مسیرهای مسی) در طرح CAD تعریف شوند.
- حداقل همپوشانی: ۵۰۰ میکرومتر
- در لایههای اتصال، باید یک خط مسی اتصال حداقل ۳۰۰ میکرومتری تعریف شود.
- در لایههای غیر متصل، مس باید حداقل ۸۰۰ میکرومتر از کانتور بیرونی فاصله داشته باشد.
دستورالعملهای آبکاری لبه PCB
2. فرآیند آبکاری فلزی
این فرآیند تنها به چهار مرحله به ترتیب زیر نیاز دارد: سوراخکاری -> فرزکاری شیار فلزی -> لکهزدایی -> آبکاری مس بدون برق
خطوط بیرونی که نیاز به فلزکاری دارند باید قبل از فرآیند آبکاری سوراخکاری شده، فرزکاری شوند، زیرا فلزکاری لبهها در طول این مرحله تولید انجام میشود. پس از رسوب مس، در نهایت سطح مورد نظر روی لبهها اعمال میشود.
۳. مسائل مربوط به تولید
۱. لایه برداری مس
آبکاری روی سطوح بزرگ زیرلایه ممکن است به دلیل چسبندگی ضعیف باعث لایه برداری مس شود. این مشکل ابتدا با زبر کردن سطح با استفاده از ترکیبی از روشهای شیمیایی و سایر روشهای اختصاصی برطرف میشود. سپس، سطح آبکاری با استفاده از فلزکاری مستقیم با استحکام اتصال مس بالاتر آماده میشود.
2. برز
در برخی از فرآیندهای آبکاری، ممکن است در طول پردازش نهایی، برآمدگیهایی ایجاد شود. برای صیقل دادن برآمدگیها تا لبهی قطعه، به یک جریان فرآیند اختصاصی اصلاحشده نیاز است.
۴. ملاحظات ریختهگری
- موقعیتهای آنتن پد طلایی بیش از حد بزرگ میتوانند بر لحیمکاری یا انتقال سیگنال تأثیر بگذارند.
- پدهای لبه داخلی متصل به سیمهای روی برد ممکن است باعث اتصال کوتاه شوند.
- سوراخهای مهر طراحی شده در شیار سنگزنی لبه باید در مرحله دوم سوراخکاری پردازش شوند.
- متالیزاسیون پیوسته لبه بیرونی را نمیتوان با تولید بردهای مدار چاپی منفرد به صورت پنل به روشی وابسته به فرآیند، محقق کرد. متالیزاسیون را نمیتوان در جایی که پلهای پنل کوچک قرار دارند، اعمال کرد. لایههای متالیزاسیون آبکاری شده کشویی را میتوان با پوشش لحیم پوشاند.
- هنگام خرید بردهای لبه آببندی شده، لازم است با تأمینکننده PCB در مورد امکان تولید PCB با استفاده از فرآیند آبکاری و میزان آببندی لبههای PCB توسط تولیدکننده، مشورت شود. فایلهای Gerber یا نقشههای کارخانه باید روی لایه مکانیکی، محل مورد نیاز برای آبکاری کشویی و سطح نهایی مورد نیاز را نشان دهند.
مزایای آبکاری لبه PCB
- هدایت جریان بهبود یافته
ظرفیت حمل جریان بهبود یافته، قابلیت اطمینان و کیفیت برد را افزایش میدهد. علاوه بر این، سطوح رسانایی مناسب برای عملکرد صحیح قطعات ایدهآل است و از اتصالات لبه آسیبپذیر محافظت میکند. - یکپارچگی سیگنال
آبکاری لبه با جلوگیری از ورود تداخل به انتقال پالس الکتریکی داخلی، یکپارچگی سیگنال را افزایش میدهد. - اتلاف حرارت
از آنجایی که لبههای آبکاری شده فلزی هستند، سطح خنککننده اضافی ایجاد میکنند تا گرما را به هوای اطراف منتقل کنند. سطح فلزی، قابلیت اطمینان برد را بهبود میبخشد، به خصوص هنگامی که قطعات به گرما حساس هستند. - عملکرد بهتر EMC/EMI
لبههای فلزیشده به جریانهای سرگردان اجازه خروج میدهند و از تولید میدانهای الکتریکی و مغناطیسی پراکنده جلوگیری میکنند. - سازگاری الکترومغناطیسی بهبود یافته
آبکاری لبه، سازگاری الکترومغناطیسی بردهای چندلایه را افزایش میدهد. - محافظت در برابر آسیب الکترواستاتیک
الکتریسیته ساکن میتواند هنگام کار با برد به اجزای حساس برخورد کند و سطح فلزی به جذب الکتریسیته ساکن کمک میکند.
ششم. کاربردهای آبکاری جانبی برد مدار چاپی
- بهبود عملکرد EMC با محافظت از نواحی داخلی بردهای چند لایه (به عنوان مثال، بردهای مدار با فرکانس بالا)
- عملکرد خنککننده با لبهها به عنوان سطوح خنککننده اضافی، که میتوانند از اتلاف حرارت فعال استفاده کنند
- اتصالات محفظه
- اتصالات برد به برد (به نیمسوراخهای آبکاری شده مراجعه کنید)
موارد فوق دانش مربوط به آبکاری مس در سمت PCB است.
فهرست مندرجات
گزينه ها
