[经验]

PCB半孔工艺设计需要注意的细节问题

2023-3-31 15:03:16

1083 PCB板元器件物联网

　　随着电子技术的高速发展，电子产品正朝着微型化、轻便化、多功能化、高集成和高可靠性方向发展。印制电路板作为电子元器件的支撑体与连接体，在应用中常需要搭配一些核心小载板和套板镶嵌。
　　比如物联网的蓝牙模组/NBlot模组，这些不可或缺的通信模组可以像芯片一样焊接到PCB板上。这些小载板特点为：尺寸较小、单元边有整排金属化半孔，通过这些金属化半孔与母板以及元器件的引脚焊接到一起，行业内对于这种PCB的工艺称之为半孔工艺。
　　■ 半孔的说明
　　什么是半孔板呢？
　　这类板边有整排半金属化孔的 PCB ，其特点是孔径比较小，大多用于载板上，作为一个母板的子板，通过这些半金属化孔与母板以及元器件的引脚焊接到一起。
　　■ 半孔的难点
　　如何控制好板边半金属化孔成型后的产品质量，如孔壁铜刺脱落翘起、残留一直是加工过程中的一个难题。如果这些半金属化孔内残留有铜刺，在插件厂家进行焊接的时候，将导致焊脚不牢、虚焊，严重的会造成两引脚之间桥接短路。

　　常规的生产中，半孔是先钻个圆孔再沉铜，难点是去掉另一半的孔的同时，需要保证剩下的一半孔壁有铜存在且不脱落不翘起。

　　无论是钻加工还是铣加工，其SPINDLE（主轴）的旋转方向都是顺时针的。当刀具加工到A点的时候，由于A点的孔壁金属化层与基材层紧密相连，因此附着在孔壁上的金属化层具有支撑，可防止金属化层在加工时的延伸以及金属化层与孔壁的分离，保证此处加工后的不会产生铜刺翘起、残留; 而当刀具加工到B点的时候，由于附着在孔壁上的铜没有任何附着力支撑，刀具向前运转时，受外力影响孔内金属化层就会随刀具旋转方向卷曲，产生铜刺翘起、残留，这些都将直接影响PCB的安装及使用。
　　半孔板要增加费用的原因：半孔是一种特殊工艺流程，为了保证孔内有铜，必须得工序做到一半的时候先锣边，而且一般的半孔板非常小，所以半孔板一般费用比较高，非常规设计得非常规价格。
　　■ 半孔的设计
　　A 半孔焊盘边到板边距离≥1MM
　　B 半孔直径大小≥0.6MM
　　C 半孔孔边到孔边≥0.6MM
　　D 半孔单边焊环0.25mm（极限0.18mm）以上，小于此参数工程会适当优化，对于半孔间焊盘间隙有要求的请下单时说明并确认生产稿

　　可以制作圆形或椭圆形半孔（其焊盘形状可以为圆形或方形），但需要留意半孔在设计中尽量焊盘向板框线内部（挂铜）区域放。对于只有三分之一的孔在板内（下图3所示），这种设计是无法满足生产工艺，至少也得半孔放在板框中心线上。另外，与板边平行的椭圆形半孔也是不能加工的（下图6所示）

　　■ 半孔的拼板
　　半孔板单板尺寸长宽≥10MM（拼板的也需要满足此尺寸），跟常规的板一样，半孔板也可以采用V割和邮票孔拼板法。
　　需要强调一点：半孔边不可做V割成形（因为V割会拉铜丝，造成孔内无铜），一定要锣空（CNC）成形。

　　1）V割拼板（仅限非半孔边V割）

　　2）邮票孔拼板

　　3）四边半孔拼板

原作者：Vincent杜 Vincent技术交流站