DerPCB-HalblochprozessMit seinem einzigartigen Strukturdesign ist es zu einer Schlüsseltechnologie für die Herstellung von Platinenverbindungen und die Verbesserung der Produktintegration geworden. Dieses Verfahren spart effektiv Platz und erhöht die mechanische Festigkeit durch die Verarbeitung spezieller Halblochstrukturen am Rand der Leiterplatte und wird häufig in elektronischen Geräten mit strengen Anforderungen an Platz und Leistung eingesetzt.
1, Definition und Kernfunktion des halben Lochs
(1) Definitionsanalyse
Bei der Leiterplattenhalbbohrung handelt es sich um ein spezielles Lochmuster, das entlang der Leiterplattengrenze verarbeitet wird. Nach der Kupferplattierung und anderen Behandlungen verbleibt nur die Hälfte der Lochwand im Inneren der Platine, während die andere Hälfte entfernt wird, wodurch eine Halblochstruktur mit Kupfer in den plattierten Oberflächenlöchern entsteht. Seine Herstellung erfordert mehrere kollaborative Prozesse, vom Bohren, Kupfersenken, Galvanisieren bis zur Schaltungsherstellung, um durch Formbearbeitung eine präzise Formgebung zu erreichen.
(2) Schlüsselrolle
Platzoptimierung: Im Vergleich zu herkömmlichen Verbindungsmethoden sind beim Halblochverfahren keine zusätzlichen Anschlüsse erforderlich, wodurch erheblich Platz auf der Leiterplatte eingespart wird. Es eignet sich besonders für miniaturisierte Produkte wie Smartphones und tragbare Geräte und kann die Leiterplattenbestückungsdichte innerhalb einer begrenzten Fläche erhöhen.
Mechanische Verstärkung: Das Anbringen halber Löcher am Rand der Leiterplatte kann die mechanische Festigkeit der Leiterplatte erheblich verbessern, Verformungen und Beschädigungen in komplexen Vibrations- und Belastungsumgebungen wie Automobilelektronik und Industriesteuerung wirksam widerstehen und die Gesamthaltbarkeit verbessern.
2, Technische Kernanforderungen für halbporöse Prozesse
(1) Spezifikation für Öffnung und Abstand zwischen den Löchern
Aperturstandard: Es wird empfohlen, dass die minimale fertige Apertur der Halblochplatte größer oder gleich 0,6 mm ist und die endgültige Prozessfähigkeit 0,5 mm erreichen kann. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass sich die 0,25-mm-Lochwand innerhalb der Platte befindet, da es sonst zu einer Kupferablösung von der Lochwand kommen kann.
Abstandskontrolle: Der Design-Halblochabstand sollte größer oder gleich 0,45 mm sein. Nach Berücksichtigung der Produktionskompensation sollte der tatsächliche Abstand größer oder gleich 0,35 mm sein, um Störungen durch die Bearbeitung benachbarter halber Löcher zu vermeiden.
(2) Designkriterien für Lötpads
Einseitiger Schweißring: Es wird empfohlen, dass die Breite des einseitigen Schweißrings mindestens 0,25 mm (Grenzwert 0,18 mm) beträgt, um die Haftfestigkeit der Kupferschicht sicherzustellen und die Stabilität der elektrischen Verbindung aufrechtzuerhalten.
Pad-Layout: Es wird empfohlen, dass der Pad-Randabstand größer oder gleich 0,6 mm ist, um das Risiko einer Kupferverbindung während der Verarbeitung zu vermeiden. Die Form des Lötpads kann je nach Schaltungsanforderungen in verschiedenen Formen wie kreisförmig, quadratisch usw. gestaltet werden.
(3) Anforderungen an die Positionsgenauigkeit
Zentrale Positionierung: Die Lochposition muss genau in der Mitte der Konturlinie liegen, um eine gleichmäßige Verteilung der Kupferschicht zu gewährleisten und ein Versagen halber Löcher aufgrund von Versatz zu vermeiden.
Kantenabstand: Der Abstand vom halben Loch zur Platinenkante sollte größer oder gleich 1 mm sein, um die Auswirkungen der Bearbeitungsspannung der Platinenkante auf die Kupferfolie an der Lochwand zu reduzieren und ein Verziehen und Ablösen zu verhindern.
(4) Wichtige Punkte des Lötstopplackprozesses
Behandlung geschlossener Bereiche: Geschlossene Bereiche mit halber Öffnung müssen mit Fenstern versehen werden, um zu verhindern, dass Tinte in die Lochwand eindringt und die elektrische Leistung beeinträchtigt.
Einstellung der Lötstoppmaskenbrücke: Zwischen den Leiterplatten muss eine Lötstoppmaskenbrücke reserviert werden. Kann dieser Wert nicht eingehalten werden, muss der halbe Lochabstand vergrößert werden, um die Gefahr eines Kurzschlusses zu vermeiden.
3, Halblochprozess und Optimierungsstrategie
(1) Standardproduktionsprozess
Bohren und Formen: Bohren Sie das erste Loch gemäß den Konstruktionsanforderungen und kontrollieren Sie dabei streng die Positionsgenauigkeit und die Öffnungsgröße.
Galvanisieren von Kupfer: Durch chemisches Plattieren von Kupfer und Galvanisieren der Oberfläche der Platte wird den Lochwänden Leitfähigkeit verliehen und die Kupferschicht verdickt.
Schaltkreisherstellung: Verwendung von Photolithographie- und Ätzverfahren zur Bildung äußerer Schaltkreismuster.
Fräsen eines halben Lochs: Bei der Verwendung von CNC-Fräsern zum präzisen Fräsen zur Bildung einer Halblochstruktur erfordert dieser Schritt eine äußerst hohe Präzision der Ausrüstung.
Oberflächenbehandlung: Durch Prozesse wie Filmabziehen, Ätzen und Zinnabziehen wird die Halblochbildung abgeschlossen.
(2) Prozessoptimierung und Risikomanagement
Umgang mit Verarbeitungsschwierigkeiten: Der Umformprozess ist anfällig für Probleme wie Kupferhautverzug und Restgrate an der Lochwand, insbesondere bei der Bearbeitung kleiner halber Löcher. Um Risiken zu reduzieren, ist es notwendig, die Fräsparameter zu optimieren und hochpräzise Schneidwerkzeuge zu verwenden.
Designspezifikation für die Spleißplatte: Bei der Spleißung der Halblochplatte sollte genügend Abstand vorhanden sein, um die Verwendung der V--Schnittmethode zu vermeiden. Für die Hohlformung empfiehlt sich der Einsatz von Fräsern; Dreiseitige oder vierseitige Halblochplatten müssen mit gezielten Layoutschemata entworfen werden, um die Verbindungszuverlässigkeit zu erhöhen.
Spezielle Strukturbehandlung: An beiden Enden des rillenförmigen Halblochs müssen Führungslöcher hinzugefügt werden, und die Spannung sollte durch den Sekundärbohrprozess optimiert werden, um ein Verziehen der Kupferhaut zu verhindern.
4, Industrieanwendung der halbporösen Technologie
Unterhaltungselektronik: Verhilft Smartphones und Tablets zu einem kompakten Design und verbessert die Innenraumnutzung.
Kommunikationsausrüstung: Gewährleisten Sie die Stabilität der Signalübertragung und die Effizienz der Stromverteilung von 5G-Kommunikationsmodulen und Basisstationsgeräten.
Industrielle Steuerung: Erfüllen Sie die mechanischen Festigkeits- und elektrischen Leistungsanforderungen industrieller Automatisierungsgeräte unter komplexen Arbeitsbedingungen.
Automobilelektronik: Anpassung an die hohen Zuverlässigkeitsanforderungen der Leiterplatten-Vibrations- und Temperaturdifferenzbeständigkeit in Fahrzeugsystemen.