在PCB加工过程中,PCB厂家总会在工控板或者射频板的四周打上一圈过孔和铜带,甚至有些射频板会在板的四周边进行金属化包边,很多小伙伴不明白为什么要这么做,难道是工程师在秀技术,做无用功嘛。那么,金属包边电路板有什么作用呢?
这样做自然是有目的的,现如今随着系统速率的提高,不仅仅是高速信号的 时序、信号完整性问题突出,同时因系统中高速数字信号产生的电磁干扰及电源完整性造成的EMC问题也非常突出。高速数字信号产生的电磁干扰不仅会造成系统内部的严重互扰,降低系统的抗干扰能力,同时也会向外空间产生很强的电磁辐射,引起系统的电磁辐射发射严重超过EMC标准,使得PCB厂家的产品不能通过EMC标准认证。 多层PCB的板边辐射就是比较常见的电磁辐射源。
当非预期的电流达到接地层和电源层的边缘时,便发生边缘辐射,具有表现为电源旁路不充分所产生的接地和电源噪声。感性过孔所产生的圆柱形辐射磁场,它在电路板各层之间辐射,最终在电路板边缘会合。承载高频信号的带状线回流电流与电路板边缘靠得太近。为了防止这些情况产生, 在PCB线路板的四周以1/20波长孔间距打上一圈接地过孔,形成接地过孔护盾,防止TME波对外辐射。
对于微波电路板,其波长进一步变小,而由于PCB加工工艺现在孔与孔之间的间距不能做的很小,此时以1/20波长的间距在PCB四周打屏蔽过孔的方式对于微波板作用已经不太明显,这时就需要采用PCB金属化包边工艺,将整个板边用金属包围起来,从而使微波信号无法从PCB板边辐射出去,当然采用板边金属化包边工艺,也将会导致PCB加工制造成本增加许多。
1.判断客户需要金属化包边的区域。
大多数顾客在设计线路时,铜是伸在板的外形边。 当出现这种情况时,就需要考虑板边是否需要包边?肯定它是金属化包边必须要客户的正式说明信息。包边信息的来源是Gerber文件和是Gerber之外的PDF、TXT、DWG等里面。
2. 金属化包边电路板的线路制作及注意事项。
将需包边的外形拷贝到pthrou层,做成封闭的长槽。注意由于包边处需要镀铜,铜厚是有一定厚度的。所以在制作包边外形时,应考虑补偿问题。
3. 做好包边槽之后,接下来要判断包边的电气连接性。
判断包边应该连接哪一层,应遵循下面顺序:查找顾客要求连接哪些层、区域;如果没有,则要通过判断了;清楚了各层连接要求,在制作时就要注意,不连接则需隔离,连接处则需导通。
4. 金属化包边线路制作注意事项。
包边的电路板为防止碎膜,必须保证焊盘单边10MIL无论是板内还是附边上或板外的部分都要求有10MIL的焊盘,对于客户原来交货单元上没有满足10MIL环,需要增加或更改的,必须反馈确认;包边附近有焊盘的,焊盘距包边盘至少8MIL间距,无法满足的,需要反馈确认。包边后必须检查内外层连接情况,确定层间连接方式,避 免包边后引起电地短路。若存在镀孔菲林,包边制作必须按PTH槽一样处理,要有盘,特别留意异型槽的包边也应该与孔一样,需要做填实并放大4mil。
5.金属化包边电路板阻焊加工。
阻焊一定要将包边槽完整开窗,包边阻焊开窗=包边焊盘+0.16mm。金属化包边电路板的外形问题,为了提高生产效率,CAM必须采用标准铣刀制作包边槽,如0.8、1.0、1.6、2.0、2.4mm。金属包边电路板拼板要求和表面工艺选择,包边槽孔长方向必须与拼板后板的长边方向平行(即包边槽孔方向和喷锡运行方向平行)。对于不满足以上要求的订单,工程预审优先和顾客确认使用沉金或图镀铜镍金等非喷锡表面工艺。