问:PCB打样中的半孔工艺是什么?半孔怎么设计?加工难点在哪?SMT焊接时要注意什么?
答: 半孔(Castellated Hole)是PCB边缘经过金属化处理的半圆形孔,常用于模块类产品的板边连接。模块通过半孔直接焊接在主板上,实现模块与主板之间的电气连接和机械固定。半孔工艺在WiFi模块、蓝牙模块、电源模块中应用广泛,但加工难度远高于普通通孔——半孔既要保证孔壁铜层完整,又要保证孔位精度和边缘平整度。
一、半孔的设计规范
孔径:通常0.5-1.0mm。孔径过小,孔壁铜层难以均匀覆盖;孔径过大,占用板边空间。
孔间距:相邻半孔的中心距通常1.0-1.5mm。间距过小,孔壁之间可能连锡。
半孔深度:孔中心线应位于板边线上,即孔的一半在板内,一半在板外。孔壁铜层厚度≥20μm。
板边预留:半孔区域应预留足够的板边空间,通常半孔中心距板边0.5-0.8mm。
二、半孔的加工难点
孔壁铜层完整性:半孔在铣边时,孔壁铜层容易被撕裂或拉脱。如果孔壁铜层与基材结合力不足,铣边后半孔铜层可能脱落。
孔位精度:半孔中心线必须与板边线重合,偏差过大会导致半孔形状不对称。孔位精度通常要求±0.05mm。
边缘平整度:铣边后,半孔边缘应平整、无毛刺、无铜层撕裂。
三、半孔的加工流程
第一步,按正常通孔工艺钻孔、沉铜、电镀,确保孔壁铜层厚度达标。
第二步,进行外层线路制作,半孔区域的铜层与线路连接。
第三步,阻焊印刷,半孔区域开窗。
第四步,铣边加工。使用精密铣刀沿板边线铣削,将半孔一分为二。铣刀转速和进给速度需精确控制,避免铜层撕裂。
第五步,检查半孔铜层完整性和边缘平整度。
四、SMT焊接注意事项
焊接方式:半孔模块通常采用“半孔焊接”方式,模块的半孔与主板的焊盘对齐,通过回流焊或手工焊完成连接。
焊盘设计:主板上的焊盘应与模块半孔位置完全对应,焊盘尺寸略大于半孔直径。
锡膏量控制:半孔焊接的锡膏量需要精确控制。锡膏过多会导致连锡,锡膏过少会导致焊接强度不足。
焊接温度:根据模块的耐温等级选择焊接温度。模块内部元件可能不耐高温,建议使用低温锡膏或局部加热。
五、半孔工艺的选型建议
孔径0.5-1.0mm,孔间距1.0-1.5mm。
孔壁铜厚≥20μm,高可靠性产品≥25μm。
铣边精度±0.05mm,半孔中心线与板边线重合。
焊接前确认模块耐温等级,选择匹配的焊接工艺。