O revestimento de cobre é um passo crítico que transforma furos em ligações eléctricas fiáveis.
Independentemente da qualidade da conceção de uma placa de circuito impresso, um revestimento de cobre deficiente pode provocar:
- Ligações intermitentes
- Através da fissuração
- Falha prematura do produto
Do ponto de vista do fabricante, o revestimento de cobre não é apenas um processo químico - é um porta de fiabilidade.
Este artigo explica como funciona o revestimento de cobre no fabrico de placas de circuito impresso, as diferentes fases de revestimento e como fabricantes como a TOPFAST controlar a qualidade do revestimento para garantir um desempenho a longo prazo.
O que é o revestimento de cobre no fabrico de PCB?
O revestimento de cobre é o processo de deposição de cobre nas superfícies das placas de circuito impresso e no interior dos orifícios perfurados para criar ligações eléctricas entre camadas.
A galvanização tem dois objectivos principais:
- Permitir a continuidade eléctrica através de vias
- Atingir a espessura de cobre necessária para a corrente e fiabilidade
Tipos de revestimento de cobre no fabrico de PCB
Revestimento de cobre sem eletrólito
A galvanização electrolítica de cobre deposita um camada de cobre fina e uniforme sem utilizar corrente eléctrica.
Objetivo
- Criar uma camada condutora inicial no interior dos orifícios perfurados
- Preparar a placa de circuito impresso para a galvanoplastia
Espessura típica:
Este passo é essencial para tornar as vias eletricamente funcionais.
Revestimento de cobre eletrolítico
A galvanoplastia utiliza corrente eléctrica para aumentar a espessura do cobre.
Objetivo
- Reforçar através de paredes
- Aumentar a espessura do cobre da superfície
- Cumprir as especificações de cobre do projeto
A galvanoplastia determina:
- Através da fiabilidade
- Capacidade de transporte de corrente
- Resistência mecânica
Processo de revestimento de cobre passo a passo
Passo 1 - Preparação da parede do furo
Após a perfuração, as paredes do furo devem ser:
- Limpo
- Desmembrado
- Ativado para deposição de cobre
Uma má preparação conduz a uma fraca adesão do cobre.
Etapa 2 - Deposição de cobre sem eletrólise
Uma fina camada de cobre é depositada quimicamente, garantindo:
- Cobertura uniforme
- Continuidade eléctrica
Esta camada é a base para todos os revestimentos subsequentes.
Etapa 3 - Aumento da espessura da galvanoplastia
A espessura do cobre é aumentada através de galvanoplastia controlada.
Os principais parâmetros incluem:
- Densidade da corrente
- Química do banho
- Temperatura
- Tempo de revestimento
A coerência é crucial para a fiabilidade.
Espessura da galvanização e porque é importante
Via Espessura da parede
A fiabilidade da via depende em grande medida:
- Espessura mínima do cobre
- Distribuição uniforme
A insuficiência de cobre pode causar:
- Fissuras durante o ciclo térmico
- Circuitos abertos
Espessura da superfície de cobre
O cobre da superfície afecta:
- Capacidade de corrente de rastreio
- Desempenho da gravura
- Controlo da impedância
Na TOPFAST, a espessura da galvanização é cuidadosamente adaptada aos requisitos do projeto para evitar uma galvanização excessiva ou insuficiente.
Defeitos comuns de revestimento de cobre
H3: Revestimento fino
Causado por:
- Tempo de revestimento insuficiente
- Má distribuição da corrente
Resulta numa fiabilidade reduzida.
Formação do vazio
Os vazios no interior das vias podem ocorrer devido a:
- Limpeza deficiente do furo
- Cobertura electroless incompleta
Os vazios constituem um risco importante para a fiabilidade.
Revestimento irregular
A distribuição desigual do cobre conduz a:
- Fraco através de paredes
- Variação da impedância
- Perda de rendimento
Como o revestimento de cobre afecta a fiabilidade dos PCB
A qualidade do revestimento de cobre tem um impacto direto:
- Desempenho em ciclos térmicos
- Resistência a tensões mecânicas
- Estabilidade eléctrica a longo prazo
Em aplicações de elevada fiabilidade, a qualidade da galvanização é frequentemente importante mais do que a aparência do quadro.
Factores de conceção que influenciam a qualidade da galvanização
Do ponto de vista do fabrico, a galvanização torna-se mais difícil quando:
- O rácio de aspeto é demasiado elevado
- O tamanho do furo é demasiado pequeno
- A distribuição do cobre é desigual
- São utilizados modelos de cobre pesado
A análise DFM precoce ajuda a identificar os riscos de revestimento antes da produção.
Perspetiva do fabricante: Como a TOPFAST controla a qualidade da galvanização
Na TOPFAST, a qualidade do revestimento de cobre é garantida através de:
- Gestão controlada de banhos químicos
- Monitorização da espessura em tempo real
- Análise de secções transversais regulares
- Normas de aceitação alinhadas com o IPC
- Feedback de conceção orientado para o DFM
A tónica é colocada em rendimento estável e fiabilidade a longo prazoe não apenas o cumprimento das especificações mínimas.
Considerações sobre o custo do revestimento de cobre
O custo do revestimento de cobre aumenta com o tempo:
- Necessidades elevadas de cobre
- Vias de elevado rácio de aspeto
- Tolerâncias de espessura apertadas
- Especificações avançadas de fiabilidade
A otimização dos requisitos de revestimento pode reduzir significativamente o custo dos PCB sem comprometer o desempenho.
Conclusão
O revestimento de cobre é um dos processos mais críticos no fabrico de PCB.
Transforma os orifícios perfurados em ligações eléctricas duradouras e define a fiabilidade da placa de circuito impresso.
Ao compreender como funciona o revestimento de cobre e o que afecta a sua qualidade, os designers e os compradores podem tomar decisões mais inteligentes que equilibram custo, desempenho e fiabilidade.
Com processos controlados e experiência de fabrico, TOPFAST garante a qualidade do revestimento de cobre que suporta um desempenho fiável do PCB durante todo o ciclo de vida do produto.
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FAQ sobre revestimento de cobre
P: Qual é o objetivo do revestimento de cobre no fabrico de PCB? R: O revestimento de cobre cria ligações eléctricas entre as camadas de PCB e assegura uma espessura de cobre suficiente para garantir a fiabilidade.
Q: Qual é a diferença entre revestimento de cobre eletrolítico e eletrolítico? R: A galvanização sem eletrólise cria uma camada condutora inicial, enquanto a galvanização electrolítica aumenta a espessura do cobre utilizando corrente eléctrica.
P: Qual deve ser a espessura do revestimento de cobre via? R: A espessura do cobre da via depende dos requisitos de conceção e fiabilidade, mas deve cumprir as normas IPC para um desempenho a longo prazo.
P: O que é que causa os vazios no revestimento de cobre de PCB? R: Os vazios são normalmente causados por uma limpeza deficiente do orifício ou por uma cobertura incompleta de cobre electroless.
P: Como é que o revestimento de cobre afecta a fiabilidade dos PCB? R: O revestimento de cobre adequado melhora a resistência ao stress térmico, à fadiga mecânica e às falhas eléctricas.