Piirilevyjen urareikien tekniikka, joka tunnetaan myös puolireikinä, reunakiinnitettyinä metalloituina puolireikinä tai joissakin tapauksissa leimareikinä, on erityinen piirilevyjen (PCB) prosessointitekniikka. Sitä käytetään pääasiassa modulaarisessa suunnittelussa ja suorissa piirilevyjen välisissä juotosliitoksissa, erityisesti silloin, kun pieni piirilevymoduuli (kuten Wi-Fi- tai Bluetooth-moduuli) on juotettava emolevyyn pinta-asennuskomponentin tavoin.
1. Ytimen määritelmä ja ulkonäkö
● Prosessin ydin: Piirilevyn reunassa puolet pinnoitetusta läpireiästä (PTH) jyrsitään tarkasti pois akselinsa suuntaisesti, jolloin muodostuu sarja puoliympyrän muotoisia, metalloituja aukkoja.
● Visuaaliset ominaisuudet: Piirilevyn reunassa näkyy rivi U- tai C-kirjaimen muotoisia metalloituja reikiä, jotka muistuttavat linnan sahalaitaisuutta, mistä johtuu nimi "Castellated Holes".
2. Pääasiallinen valmistusprosessi
● Perinteinen piirilevyn valmistus: Ensin valmistetaan täydelliset läpireiät kaksipuoliselle tai monikerroksiselle piirilevylle. Nämä läpireiät sijaitsevat piirilevyn reunalla, josta levy erotetaan tulevassa prosessissa, ja reiät on jo metalloitu (esim. galvanoidulla kuparilla).
● Jyrsintä/valssaus: Tarkalla CNC-jyrsinkoneella jyrsitään tarkasti pois levyn reuna-alue, jossa nämä läpireiät ovat, ennalta suunniteltua reittiä pitkin. Leikkausreitti kulkee tarkasti kunkin läpireiän keskipisteen läpi ja jakaa sen kahtia.
● Jälkikäsittely: Leikkauspinta puhdistetaan ja purseenpoisto tehdään mahdollisimman hyvin sen varmistamiseksi, että puolireiän sisällä oleva metallointikerros on ehjä, sileä ja sillä on hyvä juotettavuus.
3. Keskeiset suunnittelunäkökohdat
● Reiän halkaisija ja sijainti: Tyypillisesti käytetään läpireikiä, joiden halkaisija on 0,6–1,0 mm. Reiän keskipisteen on sijaittava tarkasti levyn reunan muotoviivalla.
● Tiivistysrenkaan leveys: Puolireiän ympärillä olevan kuparirenkaan (tiivistysaineen) on oltava riittävän leveä (yleensä ≥0,25 mm) mekaanisen lujuuden ja juottamisen luotettavuuden varmistamiseksi ja metallisointikerroksen irtoamisen estämiseksi leikkauksen tai juottamisen aikana.
● Välimatka: Puolireikien välisen etäisyyden on otettava huomioon piirilevyn valmistajan prosessointiominaisuudet ja tarve estää oikosulkeutuminen juottamisen aikana.
4. Keskeiset edut
● Tila ja korkeus: Perinteisten pistorasioiden, liittimien tai juotosrivien tarpeen poistaminen mahdollistaa piirilevyltä piirilevylle -pinta-asennustekniikan (jopa PoP:n tapaan), mikä vähentää merkittävästi moduulin kokonaiskorkeutta ja -kokoa.
● Yksinkertaistaa kokoonpanoa: Automaattinen juottaminen voidaan suorittaa suoraan SMT- ja reflow-juotosprosesseilla, mikä parantaa tuotannon tehokkuutta ja vähentää työvoimakustannuksia.
● Paranna luotettavuutta: Suorat ja kestävät juotosliitokset, jotka estävät liittimien kanssa mahdollisesti esiintyviä ongelmia, kuten huonoa kontaktia tai löystymistä.
● Alenna kustannuksia: Poistaa lisäliittimien kustannukset ja asennusvaiheet.
● Helppo testaus ja vaihto: Moduulit voidaan valmistaa ja testata erikseen ennen niiden juottamista emolevylle/piirilevylle. Edes purkaminen ei ole helppoa juottamisen jälkeen, mutta kokonaisen moduulin vaihtaminen on silti suhteellisen kätevää.
5. Yleisiä sovellusskenaarioita
● Vakiomoduulit: Kuten langattomat tietoliikennemoduulit (Wi-Fi, BLE, LoRa), anturimoduulit, tehomoduulit jne., jotka helpottavat asiakkaiden suoraa integrointia.
● Emolevyn/tytärlevyn rakenne: Kuten esimerkiksi Arduino-levyn (suojan) ja ydinlevyn ja jalkalevyn välinen liitäntä.
● Tilaa rajoittavat laitteet: Tuotteet, joille on asetettu paksuusvaatimuksia, kuten älykellot, kuulokkeet ja kannettavat lääkinnälliset laitteet.
● Siirtymävaiheen testaus tai mukautussuunnittelu.
6. Ero "leimavälilehtiin" verrattuna
● Uritetut reiät: Tarkoittaa erityisesti metalloituja reikiä, jotka on leikattu auki sähköliitäntöjä ja fyysistä juottamista varten.
● Leimattavat kielekkeet: Tyypillisesti sarja pieniä metallittomia reikiä tai V-uria, joita käytetään ensisijaisesti paneelien erottamisen helpottamiseen. Joskus niitä voidaan käyttää myös yksinkertaisina mekaanisina kiinnityksinä tai maadoituksina, mutta niitä ei käytetä ensisijaisiin sähkösignaaliliitäntöihin. Molemmat voivat esiintyä samanaikaisesti samalla piirilevyllä.
7. Valmistuksen haasteet
● Tarkkuuden vaatimukset: Jyrsintätarkkuus vaikuttaa suoraan reikäreiän/puolireiän muotoon ja metallointikerroksen eheyteen.
● Kerrosmetalloinnin laatu: Leikkauksen jälkeen urareikien poikkileikkauksen kuparikerroksen on oltava ehjä, ilman delaminaatiota tai purseita; muuten juotos ja luotettavuus kärsivät.
● Kustannukset: Enemmän käsittelyvaiheita ja korkeammat prosessivaatimukset kuin tavallisissa piirilevyissä, joten kustannukset ovat suhteellisen korkeammat.
Yhteenvetona:
Piirilevyjen urareikätekniikka on tarkka ja tehokas ratkaisu modulaaristen piirilevyjen pintaliitosliitoksiin. Sillä on ratkaiseva rooli nykyaikaisten elektronisten laitteiden pienentämisessä ja modulaarisessa suunnittelussa, sillä se tasapainottaa tilan, kustannusten ja luotettavuuden.
Piirilevyjen valmistus on Benlidan perinteinen pääliiketoiminta ja uran alku. Yli 14 vuoden ajan Benlida on jatkuvasti investoinut nykyaikaisiin ja edistyneisiin laitteisiin, perustanut ammattitaitoisen tiimin, vaatinut laatua ensisijaisesti ja asiakaslähtöistä palvelua sekä sitoutunut tarjoamaan huippuluokan piirilevyjen ja piirilevyjen valmistuspalveluita globaaleille asiakkaille!
Tietoja kirjoittajasta:
Sonic Yang
Elektroniikan ja mekaanisen automaation pääaineena Sonic on työskennellyt piirilevyjen suunnittelussa, tuotekehityksessä ja elektroniikan valmistuksessa noin 22 vuotta, teknisenä johtajana ja koordinoinut toimitusketjua (komponentit ja CNC-osat) tarjoten ammattimaista tukea ja konsultointia globaaleille asiakkaille.
fi
WhatsApp