01
Doska plošných spojov s polovičným otvorom pre senzor Doska plošných spojov s polovičným otvorom
Pokovovaný pol otvor
Pokovovaný polovičný otvor, tiež známy ako cimbuľový otvor, je štruktúra navrhnutá pozdĺž okrajov dosky plošných spojov pripomínajúca zúbkované hrany. Vytvára sa najprv výrobou štandardných pokovovaných priechodiek a potom sa pomocou ostrého frézovacieho nástroja odreže časť otvoru, pričom jeho polovica zostane neporušená.
Táto konštrukcia predstavuje efektívnu a pohodlnú metódu pre laterálne pripojenie, ktorá sa často používa v signálových obvodoch a vo veľkej miere aj pre prepojenia medzi doskami. Pozlátené polovičné otvory sa dajú priamo prispájkovať na okraje základnej dosky, čím sa šetria konektory a priestor. Napríklad moduly Bluetooth alebo Wi-Fi s pozlátenými polovičnými otvormi sa dajú jednoducho prispájkovať na základnú dosku ako jednotlivé komponenty, ktoré spĺňajú špecifické požiadavky bez potreby dodatočného zapojenia, čo vedie k čistej a jednoduchej montáži.
Hoci pokovované polovičné otvory uľahčujú spájkovanie medzi doskami plošných spojov, v priemysle dosiek plošných spojov sa považujú za špecializovanú technológiu a sú spojené s vyššími nákladmi. Okrem toho je výrobný cyklus týchto dosiek plošných spojov relatívne dlhší.
Vlastnosti dosiek plošných spojov senzorov s polovičným otvorom
1. Kompaktný dizajn:
Dosky plošných spojov s polovičným otvorom pre senzory sú navrhnuté tak, aby boli kompaktné, čo umožňuje efektívne využitie priestoru v malých senzorových moduloch. Táto kompaktnosť je kľúčová pre integráciu senzorov do stiesnených priestorov v zariadeniach.
2. Efektívne pripojenie:
Dizajn s polovičným otvorom umožňuje spoľahlivé prepojenie medzi doskami, čo je nevyhnutné pre senzory, ktoré potrebujú prepojenie s inými elektronickými súčiastkami alebo doskami. Tento dizajn znižuje potrebu ďalších konektorov a pomáha zefektívniť proces montáže.
3. Zvýšená integrita signálu:
Polovičné otvory pomáhajú udržiavať integritu signálu minimalizáciou vzdialenosti medzi signálovými cestami a znížením rušenia. To je obzvlášť dôležité pre senzory, ktoré sa spoliehajú na presný prenos údajov.
4. Nákladovo efektívna výroba:
Použitím polovičných otvorov môžu výrobcovia často znížiť náklady spojené s konektormi a montážou. Je to vďaka možnosti priameho spájkovania polovičných otvorov, čo zjednodušuje výrobný proces.
5. Optimalizácia priestoru:
Použitie polovičných otvorov umožňuje lepšie hospodárenie s priestorom na doske plošných spojov. To je výhodné v senzorových aplikáciách, kde je priestor obmedzený a efektívne rozloženie je kľúčové pre funkčnosť a výkon.
6. Všestranné aplikácie:
Dosky plošných spojov s polovičným otvorom pre senzory sú všestranné a možno ich použiť v rôznych typoch senzorov vrátane environmentálnych senzorov, senzorov pohybu a zobrazovacích senzorov. Ich dizajn umožňuje rôzne veľkosti senzorov a požiadavky na montáž.
7. Zlepšená spoľahlivosť:
Dosky plošných spojov s polovičným otvorom zvyšujú spoľahlivosť senzorov tým, že poskytujú robustný spôsob pripojenia. To znižuje riziko mechanického zlyhania a zlepšuje životnosť zostáv senzorov.
Návrh vyrobiteľnosti dosiek plošných spojov s polovičným otvorom
Minimálna veľkosť polovičného otvoru
Minimálna vyrobiteľná veľkosť polovičných otvorov je 0,5 mm za predpokladu, že otvor je vycentrovaný pozdĺž okraja dosky plošných spojov. To znamená, že v doske plošných spojov musí byť 0,25 mm medená plocha, aby sa zabezpečila celistvosť otvoru. Bez tejto centrálnej medenej plochy sa meď na stenách otvoru môže počas výrobného procesu oddeliť, čo vedie k nepokovovaným otvorom a konečnému produktu sa stane nepoužiteľným.
Rozstup pol otvoru
Pre dosky plošných spojov s polovičným otvorom je minimálny priemer hotového otvoru 0,5 mm. Počas výrobného procesu je potrebné kompenzovať priemer otvoru. Po kompenzácii musí byť rozostup medzi polovičnými otvormi aspoň 0,35 mm. Preto by navrhovaný rozostup medzi polovičnými otvormi mal byť ≥ 0,45 mm. Zodpovedajúce spájkovacie plošky pre polovičné otvory musia byť kompenzované tak, aby boli ≥ 0,25 mm. Okrem toho musí byť medzi otvormi spájkovacej masky a spájkovacími ploškami pre polovičné otvory premostenie spájkovacej masky.
Panelizácie s polovičným otvorom
Pri panelizácii dosiek plošných spojov s polovičným otvorom je nevyhnutné ponechať okolo nich medzery, aby sa uľahčil proces frézovania a frézovania. Tento detail sa počas fázy návrhu často prehliada, pretože len málo inžinierov návrhu navštívilo továrne na výrobu dosiek plošných spojov, aby pochopili, ako sa polovičné otvory vyrábajú. V dôsledku toho sa výrobky s polovičným otvorom niekedy panelizujú bez správnych rozstupov pomocou štandardných metód V-CUT. To môže viesť k tomu, že meď na polovičných otvoroch bude strhnutá čepeľou V-CUT, čo bude mať za následok nepokovované otvory a výrobok bude nepoužiteľný.
Špecifikácie dizajnu dosky plošných spojov s polovičným otvorom
A. Vzdialenosť od okraja polovičného otvoru k okraju dosky: ≥1 mm
B. Priemer polovičného otvoru: ≥0,6 mm
C. Rozstup medzi pol otvormi: ≥0,6 mm
D. Jednostranný spájkovací krúžok pre polovičný otvor: ≥0,25 mm (minimálne 0,18 mm)
Špecifikácie panelizácie PCB s polovičným otvorom
Veľkosť jednotlivých dosiek: Dĺžka a šírka dosky plošných spojov s polovičným otvorom by mala byť > 10 mm (toto platí aj pre panelové dosky). Rovnako ako štandardné dosky, aj dosky plošných spojov s polovičným otvorom je možné panelovať pomocou metód V-CUT a frézovania pomocou výstupkov.
Ošetrenie hrán: Hrany polootvorovej dosky plošných spojov nie je možné tvarovať pomocou V-CUT, pretože V-CUT môže strhnúť meď.
Ako navrhnúť dosky plošných spojov s polovičným otvorom
Otvorte softvér na návrh dosiek plošných spojov: Spustite softvér na návrh dosiek plošných spojov a vytvorte nový projekt dosiek plošných spojov.
Výber umiestnení polovičných otvorov: V editore rozloženia vyberte umiestnenia, kam chcete pridať polovičné otvory.
Pridať prechody: V editore rozloženia vyberte možnosť „Pridať prechod“ alebo podobnú funkciu.
Nastavenie parametrov prechodu: Nakonfigurujte priemer a polohu prechodu. Uistite sa, že prechod je nastavený na polovičný otvor, čo znamená, že má medený povlak iba na jednej strane.
Úprava polohy a veľkosti: Upravte polohu a veľkosť prechodu podľa potreby tak, aby spĺňal vaše požiadavky na návrh.
Produkty používajúce dosky plošných spojov s polovičným otvorom
Moduly Bluetooth: Bežne sa používajú v rôznych bezdrôtových komunikačných zariadeniach na pripojenie.
Wi-Fi moduly: Nachádzajú sa v spotrebnej elektronike, ako sú notebooky a smerovače, a umožňujú bezdrôtové pripojenie na internet.
Nositeľné zariadenia: Ako sú inteligentné hodinky a fitness trackery, kde sú priestorovo úsporné a efektívne prepojenia medzi doskami kľúčové.
RFID štítky: Používajú sa v systémoch sledovania a identifikácie a využívajú kompaktné a efektívne konštrukcie dosiek plošných spojov.
Malé zariadenia internetu vecí: Zariadenia ako inteligentné senzory a kompaktné brány, ktoré vyžadujú miniaturizované a efektívne prepojenia.
Moduly kamery: Používajú sa v mobilných telefónoch a iných zobrazovacích zariadeniach, kde sú priestorové obmedzenia a pripojenie dosky kritické.
Automobilové senzory: Kompaktné senzory používané v automobilových aplikáciách pre monitorovacie a riadiace systémy.
Doska plošných spojov s polovičným otvorom
Dosky plošných spojov s polovičným pokovovaním majú rady otvorov vyvŕtaných pozdĺž okraja dosky plošných spojov. Keď sú tieto otvory pomedené, okraje sú orezané, čo má za následok polovičný pokovovaný vzhľad pozdĺž okraja. Tento dizajn dodáva okraju dosky plošných spojov vzhľad pomedeného povrchu.
V doskách plošných spojov modulového typu sa bežne integrujú polovičné otvory, ktoré uľahčujú spájkovanie. Vzhľadom na malú veľkosť a rôzne funkčné požiadavky modulov sa polovičné otvory zvyčajne umiestňujú pozdĺž samotného okraja dosky plošných spojov. Počas procesu frézovania sa polovica okraja odreže, takže na doske plošných spojov zostanú viditeľné iba polovičné otvory.
Tento konštrukčný prístup uľahčuje spájkovanie a je v súlade s potrebami kompaktných, multifunkčných modulov.
Výzvy výroby dosiek plošných spojov s polovičným otvorom
Pri obrábaní polovičných otvorov, ak vo vnútri metalizovaných otvorov zostanú medené otrepy, môže to viesť k problémom, ako sú slabé spájkované spoje, studené spájkovanie a skraty medzi kolíkmi, najmä v radoch polovičných otvorov, kde je rozostup veľmi malý a náchylný na skraty. Počas procesu frézovania sú bežné problémy, ako je vyvýšená meď na stenách otvoru a zvyškové otrepy, zvyčajne v dôsledku nedostatočnej rýchlosti frézovacieho nástroja, nedostatočného spojenia medzi meďou a stenami otvoru a nadmernej hrúbky medi, ktorá vedie k neúplnému rezaniu.
Okrem toho, v prípade metalizovaných polootvorov, rozdiely v roztiahnutí dosky plošných spojov, presnosti vŕtania a presnosti tvarovania môžu viesť k významným odchýlkam veľkosti medzi polootvormi na oboch stranách tej istej jednotky. Táto nezrovnalosť predstavuje pre zákazníkov značné výzvy počas spájkovania a montáže.
Dôvody zvýšených nákladov na polovičkové dosky plošných spojov
Polovičné otvory zahŕňajú špecializovaný výrobný proces. Aby sa zabezpečila prítomnosť medi vo vnútri otvorov, okraje musia byť v priebehu procesu frézované. Okrem toho sú dosky plošných spojov s polovičným otvorom zvyčajne veľmi malé, čo ďalej zvyšuje náklady. V dôsledku toho majú neštandardné prevedenia aj neštandardnú cenu.