01
Sensor de PCB de mig forat PCB de mig forat
Mig forat xapat
Un mig forat xapat, també conegut com a forat acanalat, és una estructura dissenyada al llarg de les vores d'una placa de circuit imprès (PCB) que s'assembla a les vores serrades. Es crea fabricant primer vies xapades estàndard i després utilitzant una eina de fresat afilada per tallar una part del forat, deixant-ne la meitat intacta.
Aquest disseny és un mètode eficient i convenient per a la connectivitat lateral, sovint utilitzat en circuits de senyal i àmpliament per a connexions de placa a placa. Els semiforats xapats es poden soldar directament a les vores de la placa principal, estalviant connectors i espai. Per exemple, els mòduls Bluetooth o Wi-Fi amb semiforats xapats es poden soldar fàcilment a una placa principal com a components individuals, complint requisits específics sense necessitat de cablejat addicional, donant com a resultat un muntatge net i senzill.
Tot i que els semiforats xapats faciliten la soldadura de placa a placa, es consideren una tecnologia especialitzada en la indústria de les plaques de circuits impresos (PCB) i tenen un cost més elevat. A més, el cicle de producció d'aquestes plaques de circuits impresos és relativament més llarg.
Característiques de les PCB de mig forat per a sensors
1. Disseny compacte:
Les PCB de mig forat per a sensors estan dissenyades per ser compactes, permetent un ús eficient de l'espai en mòduls de sensors petits. Aquesta compacitat és crucial per integrar sensors en espais reduïts dins dels dispositius.
2. Connectivitat eficient:
El disseny de mig forat facilita connexions fiables de placa a placa, cosa essencial per als sensors que necessiten interactuar amb altres components electrònics o plaques. Aquest disseny redueix la necessitat de connectors addicionals i ajuda a optimitzar el procés de muntatge.
3. Integritat del senyal millorada:
Els semiforats ajuden a mantenir la integritat del senyal minimitzant la distància entre les trajectòries del senyal i reduint les interferències. Això és particularment important per als sensors que depenen d'una transmissió de dades precisa per al rendiment.
4. Fabricació rendible:
Mitjançant la utilització de semiforats, els fabricants sovint poden reduir els costos associats amb els connectors i el muntatge. Això es deu a la capacitat de soldadura directa dels semiforats, que simplifica el procés de fabricació.
5. Optimització de l'espai:
L'ús de semiforats permet una millor gestió de l'espai a la placa de circuit imprès. Això és beneficiós en aplicacions de sensors on l'espai és limitat i una disposició eficient és fonamental per a la funcionalitat i el rendiment.
6. Aplicacions versàtils:
Les PCB de mig forat per a sensors són versàtils i es poden utilitzar en diversos tipus de sensors, com ara sensors ambientals, sensors de moviment i sensors d'imatges. El seu disseny s'adapta a diferents mides de sensors i requisits de muntatge.
7. Fiabilitat millorada:
Les PCB de mig forat milloren la fiabilitat dels sensors proporcionant un mètode de connexió robust. Això redueix el risc de fallades mecàniques i millora la durabilitat dels conjunts de sensors.
Disseny de fabricabilitat de PCB de mig forat
Mida mínima de mig forat
La mida mínima de fabricació per a semiforats és de 0,5 mm, sempre que el forat estigui centrat al llarg de la vora de la PCB. Això significa que hi ha d'haver una àrea de coure de 0,25 mm dins de la PCB per garantir la integritat del forat. Sense aquesta àrea central de coure, el coure de les parets del forat es pot desprendre durant el procés de producció, donant lloc a forats sense xapar i fent que el producte final sigui inutilitzable.
Espai entre mig forat
Per a les plaques de circuit imprès (PCB) de mig forat, el diàmetre mínim del forat acabat és de 0,5 mm. Durant el procés de fabricació, cal compensar el diàmetre del forat. Després de la compensació, l'espai entre els mig forats ha de ser d'almenys 0,35 mm. Per tant, l'espai dissenyat entre els mig forats ha de ser ≥0,45 mm. Les pastilles de soldadura corresponents per als mig forats s'han de compensar per garantir que siguin ≥0,25 mm. A més, hi ha d'haver un pont de màscara de soldadura entre les obertures de la màscara de soldadura i les pastilles de soldadura per als mig forats.
Panelització de mig forat
Quan es panelen PCB de mig forat, és essencial deixar un espai al voltant dels mig forats per facilitar el procés de fresat i fresat. Aquest detall sovint es passa per alt durant la fase de disseny perquè pocs enginyers de disseny han visitat fàbriques de PCB per entendre com es fabriquen els mig forats. Com a resultat, els productes de mig forat de vegades es panelen sense l'espai adequat, utilitzant mètodes estàndard de V-CUT. Això pot fer que la fulla V-CUT arrenqui el coure dels mig forats, donant lloc a forats sense xapar i fent que el producte sigui inutilitzable.
Especificacions de disseny de PCB de mig forat
A. Distància des de la vora del coixinet de mig forat fins a la vora de la placa: ≥1 mm
B. Diàmetre del mig forat: ≥0,6 mm
C. Espai entre semiforats: ≥0,6 mm
D. Anell de soldadura d'un sol costat per a mig forat: ≥0,25 mm (mínim 0,18 mm)
Especificacions de panelització de PCB de mig forat
Mida individual de la placa: La longitud i l'amplada de la placa de circuit imprès de mig forat han de ser >10 mm (això també s'aplica a les plaques amb panells). Igual que les plaques estàndard, les plaques imprès de mig forat es poden panelitzar mitjançant mètodes de tall en V i encaminament amb pestanyes.
Tractament de les vores: Les vores de la PCB de mig forat no es poden modelar amb V-CUT, ja que V-CUT pot arrencar el coure.
Com dissenyar PCB de mig forat
Obriu el programari de disseny de PCB: Inicieu el vostre programari de disseny de PCB i creeu un nou projecte de PCB.
Seleccioneu les ubicacions dels mig forats: a l'editor de disseny, trieu les ubicacions on voleu afegir els mig forats.
Afegir vies: a l'editor de disseny, seleccioneu l'opció "Afegir via" o una funció similar.
Establir paràmetres de via: Configureu el diàmetre i la posició de la via. Assegureu-vos que la via estigui configurada com a mig forat, és a dir, que tingui un recobriment de coure només en un costat.
Ajusta la posició i la mida: modifica la posició i la mida de la via segons calgui per complir els requisits de disseny.
Productes que utilitzen PCB de mig forat
Mòduls Bluetooth: S'utilitzen habitualment en diversos dispositius de comunicació sense fil per a la connectivitat.
Mòduls Wi-Fi: es troben en electrònica de consum com ara ordinadors portàtils i encaminadors per permetre connexions a Internet sense fil.
Dispositius portàtils: com ara rellotges intel·ligents i rastrejadors d'activitat física, on les connexions de placa a placa que estalvien espai i són crucials.
Etiquetes RFID: S'utilitzen en sistemes de seguiment i identificació, i es beneficien de dissenys de PCB compactes i eficients.
Dispositius IoT petits: dispositius com sensors intel·ligents i passarel·les compactes que requereixen interconnexions miniaturitzades i efectives.
Mòduls de càmera: s'utilitzen en telèfons mòbils i altres dispositius d'imatge, on les restriccions d'espai i la connectivitat de la placa són crítiques.
Sensors d'automoció: Sensors compactes utilitzats en aplicacions d'automoció per a sistemes de monitorització i control.
PCB de mig forat
Les plaques de circuit imprès de mig forat presenten files de forats perforats al llarg de la vora de la placa. Quan aquests forats estan recoberts de coure, les vores es retallen, donant com a resultat un aspecte de mig recobert al llarg del límit. Aquest disseny dóna a la vora de la placa de circuit imprès un aspecte superficial recobert de coure.
En les plaques de circuit imprès tipus mòdul, se solen integrar mig forats per facilitar la soldadura. A causa de la petita mida i els diversos requisits funcionals dels mòduls, els mig forats se solen col·locar al llarg de la vora de la placa de circuit imprès. Durant el procés de fresat, es talla la meitat de la vora, deixant només els forats mig xapats visibles a la placa de circuit imprès.
Aquest enfocament de disseny millora la facilitat de soldadura i s'alinea amb les necessitats dels mòduls compactes i multifuncionals.
Reptes de la fabricació de PCB de mig forat
En el processament de mitges ranures, si queden rebaves de coure dins dels forats metal·litzats, pot provocar problemes com ara unions de soldadura febles, soldadura en fred i curtcircuits entre pins, especialment en files de mitges ranures on l'espai és molt petit i propens a curtcircuits. Durant el procés de fresat, són habituals problemes com ara coure elevat a les parets del forat i rebaves residuals, generalment a causa d'una velocitat insuficient de l'eina de fresat, una unió inadequada entre el coure i les parets del forat i un gruix excessiu de coure que provoca un tall incomplet.
A més, en el cas dels semiforats metal·litzats, les variacions en l'expansió de la PCB, la precisió de la perforació i la precisió de la conformació poden provocar desviacions de mida significatives entre els semiforats a banda i banda de la mateixa unitat. Aquesta discrepància planteja reptes importants per als clients durant la soldadura i el muntatge.
Raons per l'augment dels costos de les PCB de mig forat
Els forats de mig forat impliquen un procés de fabricació especialitzat. Per garantir que hi hagi coure dins dels forats, les vores s'han de fresar a la meitat del procés. A més, les plaques de circuit imprès de mig forat solen ser molt petites, cosa que augmenta encara més el cost. Com a resultat, els dissenys no estàndard tenen un preu no estàndard.