什麼是PCB側鍍層？如何設計PCB邊緣鍍層？
一、什麼是PCB側鍍？
PCB 側鍍層，也稱為邊緣鍍層，是指從電路板頂部到底面，並沿著（至少）一個外圍邊緣延伸的銅鍍。它可確保 PCB 的連接牢固，並降低設備故障風險，特別適用於小型 PCB 和主機板。此類鍍層常見於 Wi-Fi 和藍牙模組。
在製造過程中，需要金屬化的邊緣應在鍍銅製程之前進行銑削。銅沉積後，應對PCB邊緣進行適當的表面處理。
二、何時使用PCB側電鍍？
實施邊緣電鍍的情況：
- 需要增強 PCB 的電流傳導性
- 需要在 PCB 邊緣進行連接
- PCB 需要防止橫向衝擊
- 輔助 PCB 透過其邊緣連接到主機板
- 需要邊緣焊接來改善組裝
三、PCB側面電鍍類型
1. 全包覆式邊緣電鍍
全環繞電鍍工藝在鑽孔後沿金屬化邊緣進行佈線。此佈線製程使 PCB 側壁暴露於化學鍍基銅，從而可與鑽孔製程同時進行。
在以下情況下，基層會形成一個導電表面，可以在其上鍍上更厚、更耐用的銅層（以獲得更好的黏附性）。
全環繞式邊緣電鍍
2. 銅對板邊緣
為了避免損壞銅箔，我們通常要求銅箔特徵與 PCB 邊緣之間保持一定的最小距離。這些距離如下：
- 外層有破損時為 0.25 毫米
- 內層有分線時為 0.40 毫米
- 所有層均有 0.45 毫米 V 型切口
銅箔到板邊緣的距離僅適用於平面和大面積覆銅區域，這些區域銅箔的任何輕微損傷都不會影響電路板的性能。走線不應位於距板邊緣的最小距離以內，以防止損壞。
如果在距電路板邊緣的最小距離內發現焊盤，則應將其修剪以恢復最小無銅空間，除非：
- 焊盤是邊緣連接器的一部分（通常帶有斜邊）
- 焊盤在單獨的機械層上標記為“至板邊緣”
- 修整量超過焊盤表面的 25%，被視為異常。
3. 電路板邊緣的鍍通孔（PTH）
板邊鍍通孔 (PTH) 是在電路板邊緣切割的鍍通孔，也稱為蝶形孔。它們用於透過直接焊接或連接器連接兩塊 PCB。 PCB 邊緣必須留有足夠的自由空間，以便在生產過程中將電路板固定在生產面板上。
頂層和底層必須有焊盤，以確保鍍層牢固地固定在電路板上。對於較小的尺寸，建議採用金表面處理。
以下是一些關鍵考慮因素：
- PCB 邊緣必須有足夠的自由空間，以便我們在製造過程中將 PCB 固定在生產面板中。
- 必須在頂層和底層（可能還有內層）放置焊盤，以將鍍層牢固地附著在 PCB 上。
- 一般來說，孔應盡可能大，以確保與母 PCB 良好焊接；建議 0.80 毫米或更大。
- 所有表面處理均可接受，但對於較小尺寸，金比鎳更受歡迎。
4. 圓邊電鍍
圓邊電鍍是指 PCB 或開孔的大部分或部分從頂面到底面進行電鍍。它主要用於為金屬外殼或屏蔽層建立良好的接地連接。要生產這種電鍍類型的電路板，必須在通孔電鍍製程之前銑削電路板輪廓。
100% 邊緣電鍍不可行，因為在加工過程中需要將電鍍層固定在生產面板內，因此必須使用佈線片。對於圓邊電鍍，化學鍍鎳金是理想的表面處理過程。
以下是需要注意的幾點：
- 每側都需要一條銅條來實現電鍍連接。
- 由於在加工過程中需要固定生產面板中的電路，因此不可能實現 100% 的邊緣電鍍。
- 在機械層上清楚標示需要圓邊電鍍的區域。
- 選擇性化學鍍鎳金是唯一適合圓邊電鍍的表面處理方法。
四、如何設計PCB邊緣電鍍？
1. PCB邊緣電鍍指南
在設計/佈局文件中使用重疊銅來定義鍍銅區域；這種額外的銅沉積可以是銅墊、表面或走線的形式。
為了確保側面電鍍的可生產性，必須在 CAD 佈局中使用重疊銅（銅表面、焊盤或軌道）來定義金屬化區域。
- 最小重疊：500μm。
- 在連接層上，必須定義至少 300µm 的連接銅線。
- 在非連接層上，銅與外輪廓的最小間隙應為 800μm。
PCB邊緣電鍍指南
2. 金屬化電鍍工藝
此工藝僅需四個步驟，順序如下：鑽孔 -> 銑削金屬槽 -> 除膠渣 -> 化學鍍銅
需要金屬化的外部輪廓必須在通孔電鍍工藝之前銑削，因為邊緣金屬化是在此製造步驟中進行的。銅沉積後，最終將所需的表面處理應用於邊緣。
3.製造問題
1. 銅皮剝落
在大面積基材上進行電鍍可能會因附著力差而導致銅剝落。解決此問題的方法首先是結合化學方法和其他專有方法對錶面進行粗化處理。然後，採用直接金屬化工藝對電鍍表面進行處理，以提高銅的結合強度。
2. 毛刺
在某些電鍍製程中，最終加工過程中可能會形成毛邊。需要改進專有工藝流程，將毛邊拋光至特徵邊緣。
4. 代工廠考慮因素
- 金墊天線位置過大會影響焊接或訊號傳輸。
- 與電路板上的電線連接的內緣焊盤可能會造成短路。
- 磨邊槽內設計的郵票孔必須在第二次鑽孔步驟中加工。
- 外緣的連續金屬化無法透過以工藝相關的方式將單塊PCB板製成面板來實現。在小型板橋所在的位置無法進行金屬化。滑動鍍層金屬化層可用阻焊層覆蓋。
- 購買封邊板時，需要與PCB供應商確認使用電鍍製程製造PCB的可能性，以及製造商能夠密封PCB邊緣的程度。 Gerber文件或工廠圖紙應在機械層上標明需要滑動電鍍的位置以及所需的表面光潔度。
五、PCB邊緣電鍍的好處
- 增強電流傳導
更高的載流能力可提升電路板的可靠性和品質。此外，適當的導電水平有利於元件按要求運行，並保護脆弱的邊緣連接。 - 訊號完整性
邊緣電鍍可防止幹擾進入內部電脈衝傳輸，從而增強訊號完整性。 - 散熱性
由於鍍層邊緣是金屬材質，因此能夠形成額外的冷卻表面積，從而將熱量散發到周圍的空氣中。金屬表面能夠提高電路板的可靠性，尤其是在元件對熱敏感的情況下。 - 更好的 EMC/EMI 效能
金屬化邊緣可使雜散電流逸出，防止產生零星電場和磁場。 - 提高電磁相容性
邊緣電鍍增強了多層板的電磁相容性。 - 防止靜電損壞
處理電路板時，靜電會攻擊敏感元件，而金屬表面有助於吸收靜電。
六、PCB側鍍層的應用
- 透過屏蔽多層板（例如高頻電路板）的內部區域來提高 EMC 性能
- 邊緣作為附加冷卻表面的冷卻功能，可利用主動散熱
- 外殼連接
- 闆對板連接（見鍍半孔）
以上就是關於PCB側面鍍銅的知識。
