城堡形 PCB:介紹與設計需求
1 分鐘
- 半孔說明
- 半孔板的挑戰
- 設計要求
隨著電子技術的迅速發展,電子產品正朝著小型化、便攜化、多功能化、高整合度與高可靠性的方向邁進,這使得印刷電路板經常採用現成模組重複利用的設計。例如,IoT 藍牙模組或 NB-IoT 模組這類不可或缺的通訊模組,可以像晶片一樣焊接在 PCB 上。這些載板體積小,邊緣有一排金屬化半孔,可焊接到主 PCB 上,業界將這種 PCB 組裝製程稱為「半孔板(castellated hole)製程」。
半孔說明
以下為 PCB 半孔邊緣的特寫照片:
這類 PCB 在板邊有一排金屬化半孔,孔徑較小,主要用於載板,作為主板的子板,透過這些金屬化半孔焊接到主板與元件接腳上。
半孔板的挑戰
如何在板邊成型半金屬化孔後有效控管品質,例如避免銅屑、銅皮翹起與殘留,一直是製程上的難題。若半孔內殘留銅屑,將導致焊接時焊點不牢、接觸不良,甚至可能造成接腳間短路。
傳統生產先鑽圓孔再鍍銅,難點在於去除另一半孔時,還要確保剩下半孔銅壁完整不翹銅。
不論鑽孔或銑削,主軸均為順時針旋轉。刀具到達 A 點時,孔壁銅箔被刀尖壓向基材,不會產生銅屑、翹銅或殘留;到達 B 點時,孔壁銅箔缺乏支撐,刀具旋轉推力使銅箔沿旋向捲曲,形成銅屑與殘留,直接影響客戶後續安裝使用。
為達成上述目標,JLCPCB 進行了大量探索實驗,已熟練掌握半孔板製程:鑽孔鍍銅後,採用兩段式鑽/銑,確保保留半個金屬化孔(槽)。簡言之,沿板邊將半孔切半,同時保證鍍層完整,方便客戶焊接使用。目前 JLCPCB 的半孔板製程已十分成熟。
半孔板成本增加原因:半孔屬特殊製程,為保證孔內有銅,須在成型時先銑去一半,產生額外製造成本;且半孔板通常尺寸小,單價高於一般 PCB,特殊設計需非標報價。
設計要求
基本尺寸
| 尺寸項目 | 最小值 |
| 板子尺寸 | 10 mm × 10 mm |
| 板邊到半孔焊盤 (A) | 1.0 mm |
| 半孔鑽孔直徑 (B) | 0.5 mm |
| 孔邊到孔邊間距 (C) | 0.5 mm |
| 焊環 (D) | 0.25 mm(絕對最小 0.18 mm) |
A. 半孔焊盤邊到板邊距離 ≥ 1 mm。
B. 半孔鑽孔直徑 ≥ 0.5 mm。
C. 半孔邊到半孔邊 ≥ 0.5 mm。
D. 半孔焊環 0.25 mm(極限 0.18 mm),低於此值工程部將逕行調整。若對焊盤間距有特殊要求,請於下單時註明並確認生產檔案。
注意:若需小於 0.25 mm,請於訂單備註並選擇「確認生產檔案」,以便後續確認調整。
焊盤形狀與擺放
半孔可設計為圓形或橢圓形(焊盤可圓可方),但須將焊盤擺放在板框內部區域。若僅將孔三分之一設於板內(如圖 3)將無法生產,至少需讓孔位於板框中心線上;另平行於板邊的橢圓半孔亦無法加工,如下方圖 6。
拼板半孔板
半孔板單板尺寸須 ≥ 10 mm(不論是否拼板),可採用 V-cut 與郵票孔兩種拼板方式。
特別提醒:半孔邊不可使用 V-cut 成型(V-cut 刀會拉扯銅箔造成剝離),需改用 CNC 銑削成型。
V-cut 拼板(僅限非半孔邊)
郵票孔拼板
四邊半孔拼板
確保高品質 PCB 是實現設計的關鍵。JLCPCB 持續投資尖端設備並與全球頂尖原料供應商合作,以維持卓越生產標準。透過五大智慧自有生產基地,我們能以規模化製造降低生產成本,為客戶提供經濟實惠的硬體創新機會。
持續學習
FPC 拼板設計標準與要求
FPC(柔性印刷電路板)拼板是將多片 FPC 排列在單一板材上以提高生產效率的製程。正確的拼板對於優化材料利用率、降低生產成本並確保產品品質至關重要。JLCPCB 建議遵循以下標準,以獲得最佳良率並與 SMT 製程相容。 一般拼板指引 不規則外框:若 FPC 外框形狀不規則,可考慮使用 JLC 的不規則拼板服務,以最大化材料利用率並簡化生產。 郵票孔與 V-CUT 製程:FPC 不支援郵票孔與 V-CUT 製程,請改用橋連接設計進行分板。 FPC 設計要求 1. 拼板間距 板與板之間一般保持 2 mm 距離。 若有鋼片補強區,間距需加大至 3 mm。 2. 工藝邊設計 四周各留 5 mm 工藝邊寬度。 工藝邊需鋪銅,邊框全程鋪銅,唯 基準點 周圍留 1 mm 無銅區,定位孔周圍留 0.5 mm 無銅區。 於工藝邊上放置 4 個直徑 2 mm 的定位孔(tooling holes),其中 1 個偏移 5 mm 以防錯。 放置 4 個 SMT 光學點(基準點),直徑 1 mm,中心距板邊 3.85 mm,其中 1 個偏移 5 mm 以防錯。這些基準點作為 SMT 貼片機的對位參考。 3. 橋連接長度 ......
創新 PCB 設計:運用 DFM 原則提升功能性與製造效率
在電子製造領域,初始設計階段是專案成功的關鍵決定因素。對於 PCB(印刷電路板)設計師而言,將可製造性設計(DFM)原則融入工作流程至關重要。這些原則能確保高效、具成本效益的製造,同時維持品質。從元件選擇到測試,各項基本準則指引設計師優化設計,以達到製造效率與卓越品質。 I. 元件選擇與標準化 在 PCB 設計 領域,元件選擇與標準化的過程如同為傑作奠定基礎。在深入探討元件選擇的細節之前,必須先提煉出大多數電子電路的核心本質。基本上,電子電路通常可歸納為 四個基本元件:輸入、電路板、輸出與電源。 這種基礎理解如同指南針,引導設計師做出最佳元件選擇與標準化策略。 圖片 [1] 圖片 [2] 例如電子秤:圖片 [1]、[2] - 輸入: 由按鈕與 ESP8266 微控制器(或其他類似元件)控制。按鈕讓使用者直接與電子秤互動,而微控制器則透過 JST 連接埠處理來自荷重元的重量資料。 - 電路板: ESP8266 微控制器作為電子秤的大腦,負責解讀重量資料與使用者指令。 - 輸出: 重量測量結果顯示於七段顯示器,為使用者提供清晰的讀數。 - 電源: 電子秤透過 JST 連接埠由外部電源供電,確保穩定運作......
了解 PCB 設計中環形環的重要性
環形圈(Annular rings)在印刷電路板(PCB)設計中扮演關鍵角色,可確保兩個焊墊之間的電氣連接正確。訊號與電流的流動特性取決於兩層之間環形圈的放置方式。若尺寸計算錯誤或放置不當,可能導致電子元件出現瞬態行為與閃爍雜訊。本文將探討所有重要步驟,以改善因環形圈問題、切線與斷裂所造成的設計缺陷。 印刷電路板(PCB)中的環形圈是指包圍鑽孔的銅環。由於設計複雜,PCB 設計師經常需要使用多層堆疊的 PCB。為了連接這兩層的走線焊墊,會在焊墊上鑽一個小孔,稱為「導通孔(via)」。此環為導通孔的一部分,對於確保兩層銅焊墊之間的良好電氣連接至關重要。更明確地說,它是一個插入導通孔中以連接兩層的圓柱形銅附件。其尺寸與電氣特性由 PCB 製造商的能力決定。 環形圈的結構 PCB 中環形圈的結構可透過其主要組成部分及其與 PCB 其他部分的互動來理解。以下為 3D 詳細說明: 焊墊(Pad):焊墊是 PCB 上形成環形圈的銅區域,作為元件引腳或導通孔的著陸區。 孔(導通孔或貫穿孔):孔穿過焊墊與 PCB 鑽出,可為導通孔(用於層間連接)或貫穿孔(用於插件元件)。孔通常會鍍銅以形成導電路徑。 環形圈(An......
PCB 設計技巧:如何在電路板彎曲時防止走線斷裂
PCB 設計技巧: 如何避免在細窄連接處斷板? 在實際生產中,有時會出現細長的連接,其中部分可能為走線。PCB 經過 V-Cut 加工後,客戶在分板時施力不均,細窄處受力較弱,容易在掰板時斷裂(如下圖 A 處)。此時我們可以改變拼板方式,在板與板之間預留 1.6–2 mm 的間隙,使這些細長連接位能夠做到板邊外(如下圖 B 處),這樣就不需要在此處掰板,避免斷板。 特別注意:若採用分板方式,細長連接位的寬度需大於 1 mm,長度應在 30 mm 以內。若長度超過此範圍,需適當加寬連接位! 立即取得免費報價>>
PCB 設計技巧:如何避免焊錫飛濺
PCB 設計技巧: 應使用沉金以避免噴錫孔爆銅。 HASL 又稱熱風整平(HSAL)。其製程方式是將電路板垂直向下沿導軌浸入液態高溫錫槽,再向上提起,並以強力熱風將錫吹平於板面槽孔。若錫孔過大(圓孔或橢圓孔),孔壁銅面有時會從基材剝落,導致孔壁銅面部分或全部脫落,造成開路。 免費取得報價>>
PCB 設計技巧:為何洞洞板不適合焊接
PCB 設計技巧: 洞洞板應使用沉金而非噴錫。 噴錫(HASL)又稱熱風整平(HSAL),其製程是將板子垂直浸入熔融錫液,再提起並以強熱風吹平。殘留於「板孔」中的錫液會在熱風作用下從孔中流出,部分可能黏附於鄰近焊墊,導致短路失效。因此,這類「穿孔板」建議採用沉金表面處理,以避免噴錫造成的短路問題。 立即取得免費報價>>