cácquá trình nửa lỗ pcb, với thiết kế cấu trúc độc đáo, đã trở thành công nghệ then chốt để đạt được các kết nối bo mạch và cải thiện khả năng tích hợp sản phẩm. Quá trình này tiết kiệm không gian một cách hiệu quả và tăng cường độ bền cơ học bằng cách xử lý các cấu trúc nửa lỗ đặc biệt ở rìa pcb và được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử có yêu cầu nghiêm ngặt về không gian và hiệu suất.
1, Định nghĩa và chức năng cốt lõi của nửa lỗ
(1) Phân tích định nghĩa
nửa lỗ pcb là một mẫu lỗ đặc biệt được xử lý dọc theo ranh giới pcb. Sau khi mạ đồng và các phương pháp xử lý khác, chỉ một nửa thành lỗ còn lại bên trong bảng, trong khi nửa còn lại được loại bỏ, tạo thành cấu trúc nửa lỗ với đồng bên trong các lỗ trên bề mặt mạ. Quá trình sản xuất của nó đòi hỏi nhiều quy trình hợp tác, từ khoan, nhúng đồng, mạ điện đến chế tạo mạch điện, để đạt được hình dạng chính xác thông qua xử lý hình dạng.
(2) Vai trò chủ chốt
Tối ưu hóa không gian: So với các phương pháp kết nối truyền thống, quy trình nửa lỗ không yêu cầu thêm đầu nối, giúp tiết kiệm đáng kể không gian pcb. Đặc biệt thích hợp cho các sản phẩm thu nhỏ như điện thoại thông minh và thiết bị đeo được, nó có thể tăng mật độ lắp ráp pcb trong một khu vực hạn chế.
Tăng cường cơ học: Việc đặt một nửa lỗ ở cạnh của pcb có thể tăng cường đáng kể độ bền cơ học của bo mạch, chống biến dạng và hư hỏng một cách hiệu quả trong môi trường rung và căng thẳng phức tạp như điện tử ô tô và điều khiển công nghiệp, đồng thời cải thiện độ bền tổng thể.
2, Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi của quá trình bán xốp
(1) Thông số kỹ thuật về khẩu độ và khoảng cách giữa các lỗ
Tiêu chuẩn khẩu độ: Khuyến nghị rằng khẩu độ hoàn thiện tối thiểu của tấm nửa lỗ phải lớn hơn hoặc bằng 0,6mm và khả năng xử lý cuối cùng có thể đạt tới 0,5mm. Tuy nhiên, cần đảm bảo rằng thành lỗ 0,25 mm nằm bên trong tấm, nếu không có thể khiến đồng bị bong ra khỏi thành lỗ.
Kiểm soát khoảng cách: Khoảng cách nửa lỗ thiết kế phải lớn hơn hoặc bằng 0,45mm. Sau khi xem xét bù đắp sản xuất, khoảng cách thực tế phải lớn hơn hoặc bằng 0,35mm để tránh nhiễu từ quá trình xử lý nửa lỗ liền kề.
(2) Tiêu chuẩn thiết kế miếng hàn
Vòng hàn một bên: Khuyến nghị chiều rộng của vòng hàn một bên lớn hơn hoặc bằng 0,25mm (giới hạn 0,18mm) để đảm bảo độ bền bám dính của lớp đồng và duy trì sự ổn định của kết nối điện.
Bố trí miếng đệm: Khoảng cách cạnh miếng đệm nên lớn hơn hoặc bằng 0,6mm để tránh nguy cơ kết nối đồng trong quá trình xử lý; Hình dạng của miếng hàn có thể được thiết kế dưới nhiều dạng khác nhau như hình tròn, hình vuông,… tùy theo yêu cầu của mạch điện.
(3) Yêu cầu về độ chính xác của vị trí
Định vị trung tâm: Vị trí lỗ phải được đặt chính xác tại tâm của đường đồng mức để đảm bảo sự phân bố đồng đều của lớp đồng và tránh hỏng nửa lỗ do lệch.
Khoảng cách cạnh: Khoảng cách từ nửa lỗ đến cạnh bảng phải lớn hơn hoặc bằng 1mm để giảm tác động của ứng suất xử lý cạnh bảng lên lá đồng trên thành lỗ và tránh cong vênh, bong tróc.
(4) Những điểm chính của quy trình mặt nạ hàn
Xử lý vùng kín: Các vùng kín nửa lỗ cần được làm cửa sổ để tránh mực thấm vào thành lỗ và ảnh hưởng đến hiệu suất điện.
Cài đặt cầu nối mặt nạ hàn: Phải đặt cầu nối mặt nạ hàn giữa các miếng đệm mạch. Nếu không thể đáp ứng được thì cần tăng khoảng cách nửa lỗ để tránh nguy cơ đoản mạch.
3, Quy trình nửa lỗ và chiến lược tối ưu hóa
(1) Quy trình sản xuất tiêu chuẩn
Khoan tạo hình: Khoan lỗ ban đầu theo yêu cầu thiết kế, kiểm soát chặt chẽ độ chính xác của vị trí và kích thước khẩu độ.
Mạ điện đồng: Bằng cách mạ hóa học đồng và mạ điện bề mặt của tấm, thành lỗ được tạo độ dẫn điện và lớp đồng được làm dày lên.
Chế tạo mạch: Sử dụng quy trình quang khắc và khắc để tạo thành các mẫu mạch bên ngoài.
Phay nửa lỗ: Sử dụng dao phay CNC để phay chính xác tạo thành cấu trúc nửa lỗ, bước này đòi hỏi độ chính xác cực cao từ thiết bị.
Xử lý bề mặt: Thông qua các quá trình như tước màng, khắc và tước thiếc, việc tạo hình một nửa lỗ được hoàn thành.
(2) Tối ưu hóa quy trình và quản lý rủi ro
Xử lý các khó khăn trong quá trình xử lý: Quá trình tạo hình dễ gặp phải các vấn đề như cong vênh lớp vỏ đồng và các vệt còn sót lại trên thành lỗ, đặc biệt là khi gia công-một nửa lỗ có kích thước nhỏ. Cần tối ưu hóa các thông số phay và sử dụng các công cụ cắt có độ chính xác-cao để giảm thiểu rủi ro.
Đặc điểm kỹ thuật thiết kế cho tấm nối: Mối nối tấm nửa lỗ phải dành đủ khoảng cách để tránh sử dụng phương pháp cắt chữ V.{0}} Nên sử dụng dao phay để tạo hình rỗng; Các tấm nửa lỗ ba mặt hoặc bốn mặt cần được thiết kế với sơ đồ bố trí có mục tiêu để nâng cao độ tin cậy của kết nối.
Xử lý cấu trúc đặc biệt: Cần thêm các lỗ dẫn hướng ở cả hai đầu của nửa lỗ hình rãnh và ứng suất phải được tối ưu hóa thông qua quá trình khoan thứ cấp để ngăn lớp da đồng bị cong vênh.
4, Công nghiệp ứng dụng công nghệ bán xốp
Điện tử tiêu dùng: giúp điện thoại thông minh và máy tính bảng đạt được thiết kế nhỏ gọn và cải thiện việc tận dụng không gian bên trong.
Thiết bị truyền thông: Đảm bảo độ ổn định truyền tín hiệu và hiệu quả phân phối điện năng của mô-đun truyền thông 5G và thiết bị trạm gốc.
Điều khiển công nghiệp: Đáp ứng các yêu cầu về độ bền cơ học và hiệu suất điện của thiết bị tự động hóa công nghiệp trong điều kiện làm việc phức tạp.
Điện tử ô tô: Thích ứng với các yêu cầu về độ tin cậy cao về khả năng chống rung và chênh lệch nhiệt độ pcb trong hệ thống xe.