切勿低估PCB半孔板

永远不要低估 PCB 半孔板

什么是PCB半孔?半孔是指为了生产需要,在PCB边缘钻出的一排孔。在镀铜时,需要将孔的边缘修剪掉,使边缘的孔变成一半大小。这样,PCB的边缘看起来就像一个镀铜表面,孔内填充着铜。

半孔的作用是什么?模块化PCB的设计中通常会采用半孔,主要是为了方便焊接、缩小模块尺寸以及满足功能需求。通常,半孔设计在PCB孔的一侧边缘,呈锣形,只留下孔的一半,也就是我们常说的半孔。

半孔板的可制造性设计

1. 最小半孔

半孔工艺的最小制造能力为0.5mm,前提是孔必须位于型材线的中心,这意味着板材上必须有0.25mm的孔。否则,孔壁的铜会在生产过程中脱落,导致无铜孔,成品无法使用。

2. 半孔间距

半孔板的最小成品开口尺寸为0.5mm,制造过程中需要对开口尺寸进行补偿,补偿后的半孔间距需保证≥0.35mm,因此半孔间距的设计需≥0.45mm。补偿后,与线路焊盘对应的半孔间距需保证≥0.25mm,与阻焊层窗口焊盘对应的半孔间距需设置在阻焊层桥接区之间。

3.防止与锡短路组装

针对矩形引脚、半孔开口和焊盘宽度等设计,目前一些工程师可能会为了确保孔环的完整性而增加焊盘宽度,忽略组装焊接过程中焊盘的间距,导致锡短路。实际上,半孔只需将孔径扩大到焊接环即可,无需增加整个引脚的宽度,因为成型时会铣掉板外一半的孔。

4. 半孔拼贴画

半孔板布局应预留半孔位置并留出左侧间距,以便于开模和铣削。PCB布局拼贴图往往会忽略这一点,因为很少有布局工程师去过PCB工厂了解半孔的制作工艺。对于半孔特殊产品,通常按照普通无间距板的V型切割方式进行拼贴,导致V型切割刀将半孔铜箔撕掉,造成孔内无铜箔,产品无法使用。

半穿孔板制造

1. 半孔板的定义

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半孔是指金属化孔一半位于板内,一半位于板外的设计,产品要求孔壁保留铜皮以容纳器件孔。工艺流程:钻孔→浸铜→板面电镀→外层电镀→图形电镀→铅锡电镀→铣削半孔→去污→蚀刻→去污

2.半长槽加工

当半孔为槽孔时,需要在槽孔两端各加一个直径为0.8-1.1mm的导向孔。导向孔需单独钻入第二层,以防止半槽孔受力不均、铜皮翘曲,并在铣削半孔的前方进行二次钻孔。

3. 半孔锣带

半孔板需要加工​​成一个宽度为1.6mm的封闭框架,称为GKO2(蚀刻前铣削半孔)。由于已经设置了拼贴,需要在SET内部进行GKO2(蚀刻前铣削半孔)加工,并且封闭区域不能进入板材,这一点非常重要,以便于绘制半孔锣带的形状,并便于在绘制锣带时识别半孔区域。

4. 半孔连接

如果半孔以贴面形式交付,且周围也环绕着半孔,则桥接处的四个角必须大于2mm,以防止板材在生产过程中被中断。在半孔周围,需要在板材的角部加压印孔进行连接;当锣形半孔板材连接处的角部小于1.6mm时,则无需加压印孔,可以直接将板材掰断。

5. 半孔钻井生产线

半孔板钻孔和普通板钻孔均可进行正常补偿。半孔成品最小开口尺寸为0.5mm,半孔板形状与铜箔切割的常规形状相同,然后进行常规堆叠式焊盘,焊盘间距≥0.25mm,以防止成品即使在短路情况下发生焊接。

6. 半孔阻焊剂生产

半孔板封闭区域需要打开窗口(如果半孔板封闭区域不打开窗口,会导致墨水进入半孔孔壁)。

与焊盘间线对应的半孔无法打开窗口,如果无法保持桥接,则需要与客户确认。建议调整半孔之间的距离,如果无法保证焊盘间距,即使是锡焊也容易进行。

半孔板的生产工艺比普通板材更为复杂,相对成本也更高。若未事先使用华秋DFM进行检查,可能导致产品制造成本计算错误,进而造成生产过程中发现产品存在半孔缺陷,从而延误研发产品的生产周期。

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