Half-gat PCB Sensor Half-gat PCB
Verguld halfgat
Een geplateerd halfgat, ook wel een kanteelgat genoemd, is een structuur die is ontworpen langs de randen van een PCB en lijkt op gekartelde randen. Het wordt gemaakt door eerst standaard geplateerde via's te vervaardigen en vervolgens een scherp freesgereedschap te gebruiken om een deel van het gat weg te snijden, waardoor de helft intact blijft.
Dit ontwerp is een efficiënte en handige methode voor laterale connectiviteit, die vaak wordt gebruikt in signaalcircuits en op grote schaal voor board-to-board-verbindingen. Vergulde halve gaten kunnen direct aan de randen van het moederbord worden gesoldeerd, waardoor connectoren en ruimte worden bespaard. Bluetooth- of Wi-Fi-modules met geplateerde halve gaten kunnen bijvoorbeeld eenvoudig als afzonderlijke componenten op een moederbord worden gesoldeerd en voldoen aan specifieke vereisten zonder dat er extra bedrading nodig is, wat resulteert in een schone en eenvoudige montage.
Hoewel geplateerde halve gaten het solderen van bord tot bord vergemakkelijken, worden ze in de PCB-industrie beschouwd als een gespecialiseerde technologie en brengen ze hogere kosten met zich mee. Bovendien is de productiecyclus voor deze PCB's relatief langer.
Kenmerken van sensor-halfgat-PCB's
1. Compact ontwerp:
Half-hole PCB's voor sensoren zijn compact ontworpen, waardoor efficiënt gebruik van de ruimte in kleine sensormodules mogelijk is. Deze compactheid is cruciaal voor het integreren van sensoren in krappe ruimtes binnen apparaten.
2. Efficiënte connectiviteit:
Het ontwerp met een half gat maakt betrouwbare board-to-board-verbindingen mogelijk, wat essentieel is voor sensoren die moeten communiceren met andere elektronische componenten of boards. Dit ontwerp vermindert de behoefte aan extra connectoren en helpt het assemblageproces te stroomlijnen.
3. Verbeterde signaalintegriteit:
Halve gaten helpen de signaalintegriteit te behouden door de afstand tussen signaalpaden te minimaliseren en interferentie te verminderen. Dit is vooral belangrijk voor sensoren die voor hun prestaties afhankelijk zijn van nauwkeurige gegevensoverdracht.
4. Kosteneffectieve productie:
Door gebruik te maken van halve gaten kunnen fabrikanten vaak de kosten verlagen die verband houden met connectoren en montage. Dit komt door het directe soldeervermogen van halve gaten, wat het productieproces vereenvoudigt.
5. Ruimteoptimalisatie:
Het gebruik van halve gaten zorgt voor een beter ruimtebeheer op de printplaat. Dit is gunstig bij sensortoepassingen waarbij de ruimte beperkt is en een efficiënte indeling van cruciaal belang is voor functionaliteit en prestaties.
6. Veelzijdige toepassingen:
Sensor-PCB's met halfgat zijn veelzijdig en kunnen worden gebruikt in verschillende soorten sensoren, waaronder omgevingssensoren, bewegingssensoren en beeldsensoren. Hun ontwerp is geschikt voor verschillende sensorgroottes en montagevereisten.
7. Verbeterde betrouwbaarheid:
Half-hole PCB's vergroten de betrouwbaarheid van sensoren door een robuuste verbindingsmethode te bieden. Dit vermindert het risico op mechanische storingen en verbetert de duurzaamheid van de sensorassemblages.
Ontwerp van maakbaarheid van halfgat-PCB's
Minimale grootte van een half gat
De minimaal te vervaardigen maat voor halve gaten is 0,5 mm, op voorwaarde dat het gat gecentreerd is langs de rand van de printplaat. Dit betekent dat er een koperoppervlak van 0,25 mm in de PCB moet zitten om de integriteit van het gat te garanderen. Zonder dit centrale kopergebied kan het koper op de wanden van de gaten tijdens het productieproces loslaten, wat leidt tot ongeplateerde gaten en het eindproduct onbruikbaar wordt.
Afstand tussen halve gaten
Voor PCB's met halve gaten bedraagt de minimale afgewerkte gatdiameter 0,5 mm. Tijdens het productieproces moet de gatdiameter worden gecompenseerd. Na compensatie moet de afstand tussen de halve gaten minimaal 0,35 mm bedragen. Daarom moet de ontworpen afstand tussen halve gaten ≥0,45 mm zijn. De overeenkomstige soldeervlakken voor de halve gaten moeten worden gecompenseerd om ervoor te zorgen dat ze ≥0,25 mm zijn. Bovendien moet er een soldeermaskerbrug zijn tussen de soldeermaskeropeningen en de soldeervlakken voor de halve gaten.
Panelisatie met halfgaten
Bij het paneleren van PCB's met halfgaten is het essentieel om ruimte rond de halfgaten te laten om het frees- en freesproces te vergemakkelijken. Dit detail wordt vaak over het hoofd gezien tijdens de ontwerpfase, omdat maar weinig lay-outingenieurs PCB-fabrieken hebben bezocht om te begrijpen hoe halve gaten worden vervaardigd. Als gevolg hiervan worden producten met halfgaten soms zonder de juiste tussenruimte van panelen voorzien, met behulp van standaard V-CUT-methoden. Dit kan ertoe leiden dat het koper op de halve gaten door het V-CUT-mes wordt losgetrokken, wat resulteert in ongeplateerde gaten en waardoor het product onbruikbaar wordt.
Ontwerpspecificaties voor half-gat PCB's
A. Afstand van de rand van het halfgatkussen tot de rand van het bord: ≥1 mm
B. Diameter half gat: ≥0,6 mm
C. Afstand tussen halve gaten: ≥0,6 mm
D. Enkelzijdige soldeerring voor halfgat: ≥0,25 mm (minimaal 0,18 mm)
Specificaties voor halfgat-PCB-panelisatie
Individuele plaatgrootte: De lengte en breedte van de printplaat met halfgat moet >10 mm zijn (dit geldt ook voor de gepaneeliseerde platen). Net als standaardkaarten kunnen PCB's met halfgaten in panelen worden geplaatst met behulp van V-CUT- en tab-routingmethoden.
Randbehandeling: De randen van de printplaat met halfgat kunnen niet worden gevormd met V-CUT, omdat V-CUT het koper kan lostrekken.
Hoe halfgat-PCB's te ontwerpen
Open PCB-ontwerpsoftware: Start uw PCB-ontwerpsoftware en maak een nieuw PCB-project.
Locaties van halve gaten selecteren: Kies in de lay-outeditor de locaties waar u halve gaten wilt toevoegen.
Via's toevoegen: Selecteer in de lay-outeditor de optie 'Via toevoegen' of een soortgelijke functie.
Via-parameters instellen: Configureer de diameter en positie van de via. Zorg ervoor dat de via een half gat is, wat betekent dat deze slechts aan één zijde een kopercoating heeft.
Positie en grootte aanpassen: Pas indien nodig de positie en grootte van de via aan om aan uw ontwerpvereisten te voldoen.
Producten die halfgat-PCB's gebruiken
Bluetooth-modules: Vaak gebruikt in verschillende draadloze communicatieapparaten voor connectiviteit.
Wi-Fi-modules: Gevonden in consumentenelektronica zoals laptops en routers om draadloze internetverbindingen mogelijk te maken.
Wearable Devices: Zoals smartwatches en fitnesstrackers, waarbij ruimtebesparende en efficiënte board-to-board-verbindingen cruciaal zijn.
RFID-tags: Gebruikt in tracking- en identificatiesystemen, profiterend van compacte en efficiënte PCB-ontwerpen.
Kleine IoT-apparaten: apparaten zoals slimme sensoren en compacte gateways die geminiaturiseerde en effectieve interconnecties vereisen.
Cameramodules: Gebruikt in mobiele telefoons en andere beeldapparatuur, waarbij ruimtebeperkingen en boardconnectiviteit van cruciaal belang zijn.
Automotive-sensoren: compacte sensoren die worden gebruikt in automotive-toepassingen voor bewakings- en controlesystemen.
Half-gat printplaat
Half-hole PCB's zijn voorzien van rijen gaten die langs de rand van de PCB zijn geboord. Wanneer deze gaten verkoperd zijn, worden de randen bijgesneden, wat resulteert in een halfverguld uiterlijk langs de grens. Dit ontwerp geeft de PCB-rand een verkoperd uiterlijk.
In PCB's van het moduletype worden gewoonlijk halve gaten geïntegreerd om het solderen te vergemakkelijken. Vanwege het kleine formaat en de uiteenlopende functionele eisen van modules, worden meestal halve gaten langs de uiterste rand van de printplaat geplaatst. Tijdens het freesproces wordt de helft van de rand weggesneden, waardoor alleen de halfgeplateerde gaten zichtbaar blijven op de printplaat.
Deze ontwerpbenadering verbetert het soldeergemak en sluit aan bij de behoeften van compacte, multifunctionele modules.
Uitdagingen bij de productie van halfgat-PCB's
Als er bij de verwerking van halfgaten koperbramen in de gemetalliseerde gaten achterblijven, kan dit leiden tot problemen zoals zwakke soldeerverbindingen, koudsolderen en kortsluiting tussen pinnen, vooral in rijen met halve gaten waar de afstand erg klein en gevoelig is. tot kortsluiting. Tijdens het freesproces komen problemen zoals ophoping van koper op de wanden van het gat en resterende bramen vaak voor, meestal als gevolg van onvoldoende snelheid van het freesgereedschap, onvoldoende hechting tussen het koper en de wanden van het gat, en een buitensporige koperdikte die leidt tot onvolledig snijden.
Bovendien kunnen in het geval van gemetalliseerde halve gaten variaties in PCB-uitzetting, boorprecisie en vormnauwkeurigheid resulteren in aanzienlijke maatafwijkingen tussen halve gaten aan weerszijden van dezelfde eenheid. Deze discrepantie stelt klanten voor aanzienlijke uitdagingen tijdens het solderen en assembleren.
Redenen voor hogere kosten van halfgat-PCB's
Halve gaten vereisen een gespecialiseerd productieproces. Om er zeker van te zijn dat er koper in de gaten zit, moeten de randen halverwege het proces worden gefreesd. Bovendien zijn PCB's met halfgaten meestal erg klein, wat de kosten verder verhoogt. Als gevolg hiervan hebben niet-standaard ontwerpen een niet-standaard prijs.