01
Puolireikäinen piirilevyanturi Puolireikäinen piirilevy
Päällystetty puolireikä
Pinnoitettu puolireikä, joka tunnetaan myös nimellä urareikä, on piirilevyn reunoille suunniteltu rakenne, joka muistuttaa sahalaitaisia reunoja. Se luodaan valmistamalla ensin standardinmukaiset pinnoitetut läpiviennit ja leikkaamalla sitten osa reiästä pois terävällä jyrsintyökalulla, jolloin puolet reiästä jää ehjäksi.
Tämä rakenne on tehokas ja kätevä menetelmä sivuttaiseen liitettävyyteen, ja sitä käytetään usein signaalipiireissä ja laajasti piirilevyjen välisissä liitoksissa. Pinnoitetut puolireiät voidaan juottaa suoraan emolevyn reunoihin, mikä säästää liittimiä ja tilaa. Esimerkiksi Bluetooth- tai Wi-Fi-moduulit, joissa on pinnoitetut puolireiät, voidaan helposti juottaa emolevyyn yksittäisinä komponentteina, mikä täyttää erityisvaatimukset ilman lisäjohdotusta. Tuloksena on siisti ja yksinkertainen kokoonpano.
Vaikka pinnoitetut puolireiät helpottavat piirilevyjen välistä juottamista, niitä pidetään piirilevyteollisuuden erikoisteknologiana, ja ne ovat kalliimpia. Lisäksi näiden piirilevyjen tuotantosykli on suhteellisen pidempi.
Anturin puolireikäisten piirilevyjen ominaisuudet
1. Kompakti muotoilu:
Antureiden puolireikäiset piirilevyt on suunniteltu kompakteiksi, mikä mahdollistaa tilan tehokkaan käytön pienissä anturimoduuleissa. Tämä kompaktius on ratkaisevan tärkeää antureiden integroimiseksi laitteiden ahtaisiin tiloihin.
2. Tehokas liitettävyys:
Puolireikäinen rakenne mahdollistaa luotettavat piirilevyjen väliset liitännät, mikä on olennaista antureille, joiden on oltava yhteydessä muihin elektronisiin komponentteihin tai piirilevyihin. Tämä rakenne vähentää lisäliittimien tarvetta ja auttaa virtaviivaistamaan kokoonpanoprosessia.
3. Parannettu signaalin eheys:
Puolireiät auttavat ylläpitämään signaalin eheyttä minimoimalla signaalireittien välisen etäisyyden ja vähentämällä häiriöitä. Tämä on erityisen tärkeää antureille, joiden suorituskyky edellyttää tarkkaa tiedonsiirtoa.
4. Kustannustehokas valmistus:
Käyttämällä puolireikiä valmistajat voivat usein vähentää liittimiin ja kokoonpanoon liittyviä kustannuksia. Tämä johtuu puolireikien suorajuottamismahdollisuudesta, mikä yksinkertaistaa valmistusprosessia.
5. Tilan optimointi:
Puolireikien käyttö mahdollistaa paremman tilanhallinnan piirilevyllä. Tämä on hyödyllistä anturisovelluksissa, joissa tila on rajallinen ja tehokas asettelu on kriittistä toiminnallisuuden ja suorituskyvyn kannalta.
6. Monipuoliset sovellukset:
Antureiden puolireikäpiirilevyt ovat monipuolisia ja niitä voidaan käyttää erityyppisissä antureissa, kuten ympäristöantureissa, liiketunnistimissa ja kuvantamisantureissa. Niiden suunnittelu sopii erilaisiin anturikokoihin ja asennusvaatimuksiin.
7. Parannettu luotettavuus:
Puolireikäiset piirilevyt parantavat antureiden luotettavuutta tarjoamalla vankan liitäntätavan. Tämä vähentää mekaanisten vikojen riskiä ja parantaa anturikokoonpanojen kestävyyttä.
Puolireikäisten piirilevyjen valmistettavuussuunnittelu
Pienin puolireiän koko
Puolireikien pienin valmistettavissa oleva koko on 0,5 mm, edellyttäen, että reikä on keskitetty piirilevyn reunaan. Tämä tarkoittaa, että piirilevyn sisällä on oltava 0,25 mm:n kuparialue reiän eheyden varmistamiseksi. Ilman tätä keskellä olevaa kuparialuetta reiän seinämien kupari voi irrota tuotantoprosessin aikana, mikä johtaa pinnoittamattomiin reikiin ja tekee lopputuotteesta käyttökelvottoman.
Puolireiän väli
Puolireikäisten piirilevyjen valmiin reiän vähimmäishalkaisija on 0,5 mm. Valmistusprosessin aikana reiän halkaisija on kompensoitava. Kompensoinnin jälkeen puolireikien välisen etäisyyden on oltava vähintään 0,35 mm. Siksi puolireikien välisen suunnitellun etäisyyden tulisi olla ≥0,45 mm. Puolireikien vastaavat juotosalueet on kompensoitava siten, että ne ovat ≥0,25 mm. Lisäksi juotosmaskin aukkojen ja puolireikien juotosalueiden välissä on oltava juotosmaskisilta.
Puolireikäinen panelointi
Puolireikäisten piirilevyjen paneloinnissa on tärkeää jättää puolireikien ympärille tilaa jyrsintä- ja hiontaprosessin helpottamiseksi. Tämä yksityiskohta jää usein huomiotta suunnitteluvaiheessa, koska harvat piirtoinsinöörit ovat käyneet piirilevytehtailla ymmärtämässä, miten puolireiät valmistetaan. Tämän seurauksena puolireikätuotteet paneloidaan joskus ilman asianmukaista tilaa käyttämällä standardinmukaisia V-CUT-menetelmiä. Tämä voi johtaa siihen, että V-CUT-terä repii puolireikien kuparin pois, mikä johtaa pinnoittamattomiin reikiin ja tekee tuotteesta käyttökelvottoman.
Puolireikäisen piirilevyn suunnittelun tekniset tiedot
A. Etäisyys puolireikäisen tyynyn reunasta levyn reunaan: ≥1 mm
B. Puolireiän halkaisija: ≥0,6 mm
C. Puolireikien välinen etäisyys: ≥0,6 mm
D. Yksipuolinen juotosrengas puolireikään: ≥0,25 mm (vähintään 0,18 mm)
Puolireikäisen piirilevyn paneelien tekniset tiedot
Yksittäisen piirilevyn koko: Puolireikäisen piirilevyn pituuden ja leveyden tulisi olla >10 mm (tämä koskee myös paneloituja piirilevyjä). Kuten vakiolevyt, puolireikäiset piirilevyt voidaan paneloida V-CUT- ja välilehtijyrsintämenetelmillä.
Reunojen käsittely: Puolireikäisen piirilevyn reunoja ei voida muotoilla V-CUT-menetelmällä, koska se voi repiä kuparia irti.
Kuinka suunnitella puolireikäisiä piirilevyjä
Avaa piirilevysuunnitteluohjelmisto: Käynnistä piirilevysuunnitteluohjelmistosi ja luo uusi piirilevyprojekti.
Valitse puolireikien sijainnit: Valitse asettelueditorissa paikat, joihin haluat lisätä puolireikiä.
Lisää läpivientireitti: Valitse asettelueditorissa vaihtoehto ”Lisää läpivienti” tai vastaava ominaisuus.
Aseta läpivientiparametrit: Määritä läpiviennin halkaisija ja sijainti. Varmista, että läpivienti on asetettu puolireiäksi, eli siinä on kuparipinnoite vain toiselta puolelta.
Säädä sijaintia ja kokoa: Muokkaa läpiviennin sijaintia ja kokoa tarpeen mukaan suunnitteluvaatimustesi mukaan.
Puolireikäisiä piirilevyjä käyttävät tuotteet
Bluetooth-moduulit: Käytetään yleisesti erilaisissa langattomissa viestintälaitteissa yhteyden muodostamiseen.
Wi-Fi-moduulit: Löydät niitä kulutuselektroniikasta, kuten kannettavista tietokoneista ja reitittimistä, langattomien internetyhteyksien mahdollistamiseksi.
Puettavat laitteet: Kuten älykellot ja aktiivisuusrannekkeet, joissa tilaa säästävät ja tehokkaat piirilevyjen väliset yhteydet ovat ratkaisevan tärkeitä.
RFID-tunnisteet: Käytetään seuranta- ja tunnistusjärjestelmissä, ja niissä hyödynnetään kompakteja ja tehokkaita piirilevyrakenteita.
Pienet IoT-laitteet: Laitteet, kuten älykkäät anturit ja kompaktit yhdyskäytävät, jotka vaativat pienikokoisia ja tehokkaita yhteenliitäntöjä.
Kameramoduulit: Käytetään matkapuhelimissa ja muissa kuvantamislaitteissa, joissa tilarajoitukset ja piirilevyjen liitettävyys ovat kriittisiä.
Autoteollisuuden anturit: Kompakteja antureita, joita käytetään autoteollisuuden valvonta- ja ohjausjärjestelmissä.
Puolireikäinen piirilevy
Puolireikäisissä piirilevyissä on rivit reikiä, jotka on porattu piirilevyn reunaan. Kun nämä reiät kuparoidaan, reunat leikataan, jolloin reuna näyttää puoliksi pinnoitetulta. Tämä muotoilu antaa piirilevyn reunalle kuparipinnoitetun pinnan.
Moduulityyppisissä piirilevyissä on yleisesti integroitu puolireikiä juottamisen helpottamiseksi. Moduulien pienen koon ja monipuolisten toiminnallisten vaatimusten vuoksi puolireiät sijoitetaan yleensä piirilevyn aivan reunaan. Jyrsintäprosessissa puolet reunasta leikataan pois, jolloin piirilevylle jäävät näkyviin vain puoliksi pinnoitetut reiät.
Tämä suunnittelutapa helpottaa juottamista ja vastaa kompaktien, monitoimisten moduulien tarpeisiin.
Puolireikäisten piirilevyjen valmistuksen haasteet
Puolireikien työstössä, jos metalloitujen reikien sisään jää kuparipurseita, se voi johtaa ongelmiin, kuten heikkoihin juotosliitoksiin, kylmäjuottoihin ja oikosulkuun nastojen välillä, erityisesti puolireikien riveissä, joissa väli on hyvin pieni ja altis oikosuluille. Jyrsintäprosessin aikana ongelmat, kuten koholla oleva kupari reiän seinämissä ja jäännöspurseet, ovat yleisiä, tyypillisesti johtuen jyrsintätyökalun riittämättömästä nopeudesta, riittämättömästä kuparin ja reiän seinämien välisestä liitoksesta ja liian paksasta kuparista, joka johtaa epätäydelliseen työstöön.
Lisäksi metalloitujen puolireikien tapauksessa piirilevyn laajenemisen, poraustarkkuuden ja muovaustarkkuuden vaihtelut voivat johtaa merkittäviin kokoeroihin saman yksikön kummallakin puolella olevien puolireikien välillä. Tämä ero aiheuttaa merkittäviä haasteita asiakkaille juottamisen ja kokoonpanon aikana.
Syitä puolireikäisten piirilevyjen kustannusten nousuun
Puolireikien valmistusprosessi on erikoistunut. Jotta reikien sisällä olisi varmasti kuparia, reunat on jyrsittävä kesken prosessin. Lisäksi puolireikien piirilevyt ovat yleensä hyvin pieniä, mikä lisää kustannuksia entisestään. Tämän seurauksena epästandardit mallit tulevat epästandardihintaan.