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。
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