01
Deska plošných spojů s polovičním otvorem pro senzor Deska plošných spojů s polovičním otvorem
Pokovený polootvor
Pokovený poloviční otvor, známý také jako prolamovaný otvor, je struktura navržená podél okrajů desky plošných spojů připomínající zoubkované hrany. Vytváří se nejprve vyrobením standardních pokovených průchodů a následným použitím ostrého frézovacího nástroje k odříznutí části otvoru, přičemž polovina zůstane neporušená.
Tato konstrukce představuje efektivní a pohodlnou metodu pro laterální připojení, která se často používá v signálových obvodech a hojně se používá pro propojení mezi deskami. Pozlacené poloviční otvory lze přímo připájet k okrajům základní desky, čímž se šetří konektory a místo. Například moduly Bluetooth nebo Wi-Fi s pozlacenými polovičními otvory lze snadno připájet k základní desce jako jednotlivé komponenty, které splňují specifické požadavky bez nutnosti dalšího zapojení, což vede k čisté a jednoduché montáži.
Přestože pokovené polootvory usnadňují pájení desek plošných spojů, v odvětví desek plošných spojů jsou považovány za specializovanou technologii a jsou spojeny s vyššími náklady. Výrobní cyklus těchto desek plošných spojů je navíc relativně delší.
Vlastnosti desek plošných spojů senzorů s polovičním otvorem
1. Kompaktní design:
Desky plošných spojů s polovičním otvorem pro senzory jsou navrženy tak, aby byly kompaktní, což umožňuje efektivní využití prostoru v malých senzorových modulech. Tato kompaktnost je klíčová pro integraci senzorů do stísněných prostor v zařízeních.
2. Efektivní připojení:
Konstrukce s polovičním otvorem umožňuje spolehlivé propojení mezi deskami, což je nezbytné pro senzory, které potřebují propojení s jinými elektronickými součástkami nebo deskami. Tato konstrukce snižuje potřebu dalších konektorů a pomáhá zefektivnit proces montáže.
3. Zvýšená integrita signálu:
Poloviční otvory pomáhají udržovat integritu signálu minimalizací vzdálenosti mezi signálovými cestami a snížením rušení. To je obzvláště důležité pro senzory, které se pro svůj výkon spoléhají na přesný přenos dat.
4. Nákladově efektivní výroba:
Využitím polovičních otvorů mohou výrobci často snížit náklady spojené s konektory a montáží. To je dáno možností přímého pájení polovičních otvorů, což zjednodušuje výrobní proces.
5. Optimalizace prostoru:
Použití polovičních otvorů umožňuje lepší správu prostoru na desce plošných spojů. To je výhodné v senzorových aplikacích, kde je prostor omezený a efektivní uspořádání je zásadní pro funkčnost a výkon.
6. Všestranné použití:
Desky plošných spojů s polovičním otvorem pro senzory jsou všestranné a lze je použít v různých typech senzorů, včetně senzorů prostředí, senzorů pohybu a zobrazovacích senzorů. Jejich konstrukce umožňuje použití senzorů různých velikostí a montážních požadavků.
7. Zvýšená spolehlivost:
Desky plošných spojů s polovičním otvorem zvyšují spolehlivost senzorů tím, že poskytují robustní způsob připojení. To snižuje riziko mechanického selhání a zlepšuje životnost sestav senzorů.
Návrh vyrobitelnosti desek plošných spojů s polovičním otvorem
Minimální velikost polovičního otvoru
Minimální vyrobitelná velikost polovičních otvorů je 0,5 mm, za předpokladu, že otvor je vystředěn podél okraje desky plošných spojů. To znamená, že uvnitř desky plošných spojů musí být plocha mědi o velikosti 0,25 mm, aby byla zajištěna celistvost otvoru. Bez této centrální měděné plochy se měď na stěnách otvoru může během výrobního procesu oddělit, což vede k nepokoveným otvorům a konečnému produktu se stane nepoužitelným.
Rozteč polovičních otvorů
U desek plošných spojů s polovičním otvorem je minimální průměr hotového otvoru 0,5 mm. Během výrobního procesu je nutné průměr otvoru kompenzovat. Po kompenzaci musí být rozteč mezi polovičními otvory alespoň 0,35 mm. Proto by navržená rozteč mezi polovičními otvory měla být ≥ 0,45 mm. Odpovídající pájecí plošky pro poloviční otvory musí být kompenzovány tak, aby byly ≥ 0,25 mm. Kromě toho musí být mezi otvory pájecí masky a pájecími ploškami pro poloviční otvory můstek pájecí masky.
Panelizační panely s polovičními otvory
Při panelizaci desek plošných spojů s polovičními otvory je nezbytné ponechat kolem nich mezery, aby se usnadnilo frézování a frézování. Tento detail se během fáze návrhu často přehlíží, protože jen málo projektantů navštívilo továrny na výrobu desek plošných spojů, aby pochopili, jak se poloviční otvory vyrábějí. V důsledku toho se výrobky s polovičními otvory někdy panelizují bez správných roztečí a používají se standardní metody V-CUT. To může vést k tomu, že měď na polovičních otvorech je stržena čepelí V-CUT, což má za následek nepokovené otvory a výrobek se stane nepoužitelným.
Specifikace návrhu desek plošných spojů s polovičním otvorem
A. Vzdálenost od okraje polovičního otvoru k okraji desky: ≥1 mm
B. Průměr polovičního otvoru: ≥0,6 mm
C. Rozteč mezi polovičními otvory: ≥0,6 mm
D. Jednostranný pájecí kroužek pro poloviční otvor: ≥0,25 mm (minimálně 0,18 mm)
Specifikace panelizace desek plošných spojů s polovičním otvorem
Velikost jednotlivé desky: Délka a šířka desky s polovičním otvorem by měla být >10 mm (to platí i pro panelové desky). Stejně jako standardní desky lze i desky s polovičním otvorem panelovat pomocí metod V-CUT a směrování výstupků.
Ošetření hran: Okraje desky plošných spojů s polovičním otvorem nelze tvarovat pomocí V-CUT, protože V-CUT může strhnout měď.
Jak navrhnout desky plošných spojů s polovičním otvorem
Otevřete software pro návrh desek plošných spojů: Spusťte software pro návrh desek plošných spojů a vytvořte nový projekt desek plošných spojů.
Výběr umístění polovičních otvorů: V editoru rozvržení vyberte umístění, kam chcete přidat poloviční otvory.
Přidat průchody: V editoru rozvržení vyberte možnost „Přidat průchod“ nebo podobnou funkci.
Nastavení parametrů průchodu: Nakonfigurujte průměr a polohu průchodu. Ujistěte se, že průchod je nastaven jako poloviční otvor, což znamená, že má měděný povlak pouze na jedné straně.
Úprava polohy a velikosti: Upravte polohu a velikost průchodu dle potřeby tak, aby splňovaly vaše požadavky na návrh.
Produkty s použitím desek plošných spojů s polovičním otvorem
Moduly Bluetooth: Běžně se používají v různých bezdrátových komunikačních zařízeních pro připojení.
Wi-Fi moduly: Nacházejí se ve spotřební elektronice, jako jsou notebooky a routery, a umožňují bezdrátové připojení k internetu.
Nositelná zařízení: Jako například chytré hodinky a fitness trackery, kde je klíčové prostorově úsporné a efektivní propojení mezi deskami.
RFID štítky: Používají se ve sledovacích a identifikačních systémech a těží z kompaktního a efektivního provedení desek plošných spojů.
Malá zařízení IoT: Zařízení jako inteligentní senzory a kompaktní brány, která vyžadují miniaturní a efektivní propojení.
Moduly fotoaparátů: Používají se v mobilních telefonech a dalších zobrazovacích zařízeních, kde jsou prostorová omezení a konektivita desek kritické.
Automobilové senzory: Kompaktní senzory používané v automobilových aplikacích pro monitorovací a řídicí systémy.
Deska plošných spojů s polovičním otvorem
Desky plošných spojů s polovičními otvory mají řady otvorů vyvrtaných podél okraje desky. Když jsou tyto otvory poměděny, okraje jsou oříznuty, což vede k polovičnímu pokovení podél okraje. Toto provedení dodává okraji desky plošných spojů vzhled poměděného povrchu.
V deskách plošných spojů modulového typu se pro usnadnění pájení běžně integrují poloviční otvory. Vzhledem k malým rozměrům a rozmanitým funkčním požadavkům modulů se poloviční otvory obvykle umisťují podél samotného okraje desky plošných spojů. Během procesu frézování se polovina okraje odřízne, takže na desce plošných spojů zůstanou viditelné pouze napůl pokovené otvory.
Tento konstrukční přístup usnadňuje pájení a je v souladu s potřebami kompaktních, multifunkčních modulů.
Výzvy výroby desek plošných spojů s polovičním otvorem
Při obrábění polovičních otvorů, pokud uvnitř metalizovaných otvorů zůstanou měděné otřepy, může to vést k problémům, jako jsou slabé pájené spoje, pájení za studena a zkraty mezi piny, zejména v řadách polovičních otvorů, kde je rozteč velmi malá a náchylná ke zkratům. Během frézování jsou běžné problémy, jako je vyvýšená měď na stěnách otvoru a zbytkové otřepy, obvykle v důsledku nedostatečné rychlosti frézovacího nástroje, nedostatečného spojení mezi mědí a stěnami otvoru a nadměrné tloušťky mědi, která vede k neúplnému řezání.
Navíc v případě metalizovaných polootvorů mohou rozdíly v roztažnosti desek plošných spojů, přesnosti vrtání a přesnosti tvarování vést k významným odchylkám ve velikosti mezi polootvory na obou stranách stejné jednotky. Tato odchylka představuje pro zákazníky značné problémy během pájení a montáže.
Důvody pro zvýšení nákladů na polovičních otvorových desek plošných spojů
Poloviční otvory vyžadují specializovaný výrobní proces. Aby se zajistila přítomnost mědi uvnitř otvorů, musí být hrany v průběhu procesu frézovány. Desky plošných spojů s polovičním otvorem jsou navíc obvykle velmi malé, což dále zvyšuje cenu. V důsledku toho mají nestandardní provedení nestandardní cenu.