ハーフホール PCB センサー ハーフホール PCB
メッキハーフホール
城郭状ホールとも呼ばれるメッキ ハーフホールは、鋸歯状のエッジに似た PCB のエッジに沿って設計された構造です。 これは、最初に標準のメッキビアを製造し、次に鋭利なフライス工具を使用して穴の一部を切り取り、半分をそのまま残すことによって作成されます。
この設計は、信号回路や基板間接続に広く使用される横方向接続の効率的かつ便利な方法です。 メッキされたハーフホールはメインボードの端に直接はんだ付けできるため、コネクタとスペースを節約できます。 たとえば、メッキされたハーフホールを備えた Bluetooth または Wi-Fi モジュールは、単一コンポーネントとしてメインボードに簡単にはんだ付けできるため、追加の配線を必要とせずに特定の要件を満たすことができ、その結果、クリーンで簡単なアセンブリが実現します。
メッキハーフホールは基板間のはんだ付けを容易にしますが、PCB 業界では特殊な技術とみなされ、コストが高くなります。 さらに、これらの PCB の生産サイクルは比較的長くなります。
センサーハーフホール基板の特長
1. コンパクトなデザイン:
センサー用のハーフホール PCB はコンパクトになるように設計されており、小型センサー モジュールのスペースを効率的に使用できます。 このコンパクトさは、デバイス内の狭いスペースにセンサーを統合するために非常に重要です。
2. 効率的な接続:
ハーフホール設計により、信頼性の高い基板間接続が容易になります。これは、他の電子コンポーネントや基板と接続する必要があるセンサーにとって不可欠です。 この設計により、追加のコネクタの必要性が減り、組み立てプロセスの合理化に役立ちます。
3. 強化されたシグナルインテグリティ:
ハーフホールは、信号パス間の距離を最小限に抑え、干渉を軽減することで信号の完全性を維持するのに役立ちます。 これは、パフォーマンスを正確なデータ送信に依存するセンサーにとって特に重要です。
4. コスト効率の高い製造:
ハーフホールを利用することで、メーカーは多くの場合、コネクタと組み立てに関連するコストを削減できます。 これは、ハーフホールの直接はんだ付け機能によるもので、製造プロセスが簡素化されます。
5. スペースの最適化:
ハーフホールを使用すると、PCB 上のスペース管理が向上します。 これは、スペースが限られており、効率的なレイアウトが機能とパフォーマンスにとって重要であるセンサー アプリケーションで有益です。
6. 多彩な用途:
センサー ハーフホール PCB は多用途であり、環境センサー、モーション センサー、画像センサーなどのさまざまなタイプのセンサーで使用できます。 その設計は、さまざまなセンサー サイズと取り付け要件に対応します。
7. 信頼性の向上:
ハーフホール PCB は、堅牢な接続方法を提供することでセンサーの信頼性を高めます。 これにより、機械的故障のリスクが軽減され、センサー アセンブリの耐久性が向上します。
ハーフホール PCB の製造可能性設計
最小半穴サイズ
半穴の製造可能な最小サイズは、穴が PCB の端に沿って中心にある場合、0.5 mm です。 これは、穴の完全性を確保するには、PCB 内に 0.25 mm の銅の領域が必要であることを意味します。 この中央の銅領域がないと、製造プロセス中に穴の壁の銅が剥がれ、穴がメッキされず、最終製品が使用できなくなる可能性があります。
半穴の間隔
半穴 PCB の場合、最小仕上げ穴直径は 0.5 mm です。 製造プロセス中に、穴の直径を補正する必要があります。 補正後、半穴間の間隔は少なくとも 0.35 mm でなければなりません。 したがって、半穴間の設計間隔は 0.45 mm 以上である必要があります。 半穴に対応するはんだパッドは、確実に 0.25mm 以上になるように補正する必要があります。 さらに、はんだマスクの開口部とハーフホールのはんだパッドの間にはんだマスクブリッジが必要です。
半穴パネル化
ハーフホール PCB をパネル化する場合、配線とフライス加工のプロセスを容易にするために、ハーフホールの周囲にスペースを残すことが重要です。 ハーフホールがどのように製造されるかを理解するために PCB 工場を訪問したレイアウト エンジニアはほとんどいないため、この詳細は設計段階で見落とされることがよくあります。 その結果、標準的な V-CUT 方法を使用すると、ハーフホール製品が適切な間隔を持たずにパネル化されることがあります。 これにより、V-CUT ブレードによってハーフホールの銅が剥がれ、メッキされていない穴が生じ、製品が使用できなくなる可能性があります。
ハーフホール PCB 設計仕様
A. 半穴パッドの端から基板の端までの距離: ≥1mm
B. 半穴直径: ≥0.6mm
C. 半穴間の間隔: ≥0.6mm
D. 半穴用片面はんだリング: ≥0.25mm (最小 0.18mm)
ハーフホール PCB パネル仕様
個々の基板サイズ: ハーフホール PCB の長さと幅は 10mm 以上である必要があります (これはパネル化基板にも当てはまります)。 標準ボードと同様に、ハーフホール PCB は V-CUT およびタブ配線方法を使用してパネル化できます。
エッジ処理: V-CUT では銅が剥がれてしまう可能性があるため、ハーフホール PCB のエッジは V-CUT を使用して成形することはできません。
ハーフホール PCB を設計する方法
PCB 設計ソフトウェアを開く: PCB 設計ソフトウェアを起動し、新しい PCB プロジェクトを作成します。
ハーフホールの場所を選択: レイアウト エディターで、ハーフホールを追加する場所を選択します。
ビアの追加: レイアウト エディタで、「ビアを追加」または同様の機能のオプションを選択します。
Set Via Parameters: ビアの直径と位置を設定します。 ビアが半穴に設定されていることを確認します。つまり、片面のみに銅コーティングが施されています。
位置とサイズの調整: 設計要件を満たすために、必要に応じてビアの位置とサイズを変更します。
ハーフホール基板を使用した製品
Bluetooth モジュール: 接続のためにさまざまな無線通信デバイスで一般的に使用されます。
Wi-Fi モジュール: ラップトップやルーターなどの家電製品に組み込まれており、ワイヤレス インターネット接続を可能にします。
ウェアラブル デバイス: スマートウォッチやフィットネス トラッカーなど、省スペースで効率的な基板間接続が重要です。
RFID タグ: 追跡および識別システムに利用され、コンパクトで効率的な PCB 設計のメリットが得られます。
小型 IoT デバイス: 小型で効果的な相互接続を必要とするスマート センサーやコンパクトなゲートウェイなどのデバイス。
カメラ モジュール: スペースの制約とボードの接続が重要となる携帯電話やその他の画像デバイスで使用されます。
車載センサー: 監視および制御システムの車載アプリケーションで使用されるコンパクトなセンサー。
ハーフホールPCB
ハーフホール PCB は、PCB の端に沿って開けられた穴の列を特徴としています。 これらの穴に銅メッキを施すと、エッジがトリミングされ、境界に沿って半メッキの外観が得られます。 この設計により、PCB エッジに銅メッキの表面の外観が与えられます。
モジュールタイプの PCB では、はんだ付けを容易にするためにハーフホールが組み込まれているのが一般的です。 モジュールのサイズが小さく、機能要件が多様であるため、通常、ハーフホールは PCB の端に沿って配置されます。 配線プロセス中にエッジの半分が切り取られ、PCB 上には半分めっきされた穴だけが残ります。
この設計アプローチにより、はんだ付けの容易さが向上し、コンパクトで多機能なモジュールのニーズに適合します。
ハーフホール PCB 製造の課題
ハーフホール加工では、メタライズされた穴の内側に銅バリが残ると、特に間隔が非常に狭く、ハーフホールが並んでいる場合に、はんだ接合部の脆弱、冷間はんだ、ピン間のショートなどの問題が発生する可能性があります。短絡します。 配線プロセス中に、穴壁の銅の隆起やバリの残留などの問題がよく発生します。これは通常、配線ツールの速度不足、銅と穴壁の間の不十分な接着、不完全な切断につながる過剰な銅の厚さが原因です。
さらに、メタライズされたハーフホールの場合、PCB の拡張、穴あけ精度、成形精度のばらつきにより、同じユニットの両側のハーフホール間のサイズに大きな偏差が生じる可能性があります。 この不一致は、はんだ付けや組み立ての際に顧客にとって大きな課題となります。
ハーフホールPCBのコスト上昇の理由
ハーフホールには特殊な製造プロセスが必要です。 穴の中に銅が確実に存在するようにするには、プロセスの途中でエッジを配線する必要があります。 さらに、ハーフホール PCB は通常非常に小さいため、コストがさらに高くなります。 その結果、標準外のデザインには標準外の価格がかかります。