Các lỗ đúc được mạ nửa lỗ trên cạnh của PCB cho phép một bảng hàn phẳng lên bảng khác với cấu hình thấp. Bài viết này giải thích chúng là gì, so sánh chúng với các tùy chọn kết nối khác như thế nào và chúng được sử dụng ở đâu. Nó cũng bao gồm cách chúng được tạo ra, quy tắc kích thước chính, độ hoàn thiện bề mặt, độ dày bảng và chất lượng cạnh, lắp ráp trên bảng mang, bố trí điện và các lỗi điển hình.
Tổng quan về Castellated Holes
Các lỗ đúc, còn được gọi là nửa lỗ mạ hoặc các lỗ đúc, được mạ xuyên qua các lỗ được đặt dọc theo cạnh của PCB và sau đó cắt đôi khi đường viền bảng được định tuyến. Điều này tạo ra một hàng nửa vòng tròn mạ trên mép bảng. Các tính năng này hàn với các miếng đệm phù hợp trên một PCB khác, cho phép một bo mạch nhỏ gắn trực tiếp vào một bo mạch lớn hơn với cấu hình thấp, kết nối hàn.
Lỗ Castellated giữa các tùy chọn kết nối PCB
| Tùy chọn kết nối | Phù hợp nhất cho | Đánh đổi chính |
|---|---|---|
| Lỗ đúc | Mô-đun PCB hàn nhỏ gọn | Không phải là giao diện plug-in; yêu cầu hàn |
| Đầu nối bo mạch | Các kết nối cần được rút phích cắm thường xuyên | Thêm chiều cao, chi phí và số lượng thành phần bổ sung |
| Ghim tiêu đề | Kết nối PCB đơn giản hoặc tạm thời | Cao hơn, ít cứng nhắc hơn và lắp ráp thủ công nhiều hơn |
Ứng dụng phổ biến cho các lỗ Castellated
• Các mô-đun không dây nhỏ gọn được hàn vào bo mạch chính
• Bảng cảm biến và IoT nhỏ được gắn trên PCB cơ sở
• Bảng con xếp chồng lên nhau trên bảng chính, nơi chiều cao bị hạn chế
• Bảng đột phá được thiết kế để hàn trực tiếp vào PCB lớn hơn
Quy trình sản xuất lỗ Castellated
• Khoan một hàng lỗ xuyên thẳng gần mép của PCB.
• Mạ các lỗ này bằng đồng trong quá trình mạ xuyên lỗ thông thường.
• Định tuyến hoặc phay đường viền bảng sao cho vết cắt đi qua tâm của mỗi lỗ, để lại nửa lỗ mạ dọc theo mép.
Hình học Castellation và Quy tắc thiết kế Pad
| Thời hạn | Ý nghĩa | Xuất phát điểm thực tế |
|---|---|---|
| Đường kính lỗ hoàn thiện | Kích thước lỗ sau khi mạ xong | ≥ 0,5 mm |
| Khoảng cách giữa các lỗ | Khoảng cách giữa tâm của các lỗ liền kề | ≥ 0,5 mm |
| Giải phóng mặt bằng cạnh | Khoảng cách từ đồng hoặc các tính năng đến cạnh định tuyến | Tuân theo các quy tắc của PCB fab; Giá trị chặt chẽ hơn làm tăng rủi ro và chi phí |
| Giữ phòng | Khu vực tránh xa đồng hoặc các tính năng nhạy cảm | Phù hợp với dung sai định tuyến và cho phép kiểm tra |
| Vòng khuyên | Một vòng đồng xung quanh lỗ mạ | Thường là 0,25–0,30 mm (hoặc hơn), tùy thuộc vào khả năng của fab |
Độ dày bảng, chất lượng cạnh và độ bền đúc
Bởi vì các lỗ đúc nằm trên một cạnh định tuyến, cả chất lượng cạnh và độ dày của tấm ván đều ảnh hưởng đến sứt mẻ, gờ và hư hỏng trong quá trình xử lý. Ván dày hơn có thể xử lý nhiều ứng suất hơn, trong khi ván mỏng hơn vẫn có thể hoạt động tốt nếu việc tháo dỡ và lắp ráp được kiểm soát. Nó giúp lập kế hoạch cách các mô-đun sẽ được tách ra, đóng gói và đặt để cạnh được bảo vệ khỏi va đập và uốn cong.
Dấu chân của nhà cung cấp dịch vụ và lắp ráp cho các lỗ Castellated
Nhiều vấn đề với các lỗ đúc xuất hiện trên dấu chân của tàu sân bay, chẳng hạn như cầu hàn trên cao độ hẹp, phi lê yếu hoặc sai lệch nhẹ. Hàng castellation hoạt động giống như một hàng miếng đệm cạnh SMT, vì vậy bố cục sóng mang và phân phối dán phải được điều chỉnh để có các mối hàn ổn định, có thể lặp lại.
Kiểm soát dấu chân và dán của nhà cung cấp dịch vụ
• Căn chỉnh các miếng đệm mang gần với hàng đúc với định nghĩa mặt nạ hàn rõ ràng
• Sử dụng đập mặt nạ hàn trên cao độ chặt chẽ để hạn chế bắc cầu hàn
• Điều chỉnh khẩu độ giấy nến nếu dán tích tụ ở cạnh hoặc cầu xuất hiện
• Thêm các công cụ hỗ trợ căn chỉnh như đường viền lụa, sân và ủy thác
Lựa chọn phương pháp lắp ráp
| Phương pháp | Phù hợp cho | Xem gì |
|---|---|---|
| Dàn lại | Bản dựng sản xuất | Dán khối lượng và cầu nối trên cao độ chặt chẽ |
| Hàn tay | Nguyên mẫu, chạy nhỏ | Phi lê không đều và quá nóng |
| Làm lại không khí nóng | Sửa chữa hoặc thay thế | Đệm nâng khỏi nhiệt độ dư thừa |
Mẹo làm lại
• Sử dụng thông lượng và nhiệt được kiểm soát để tránh các khớp xỉn màu hoặc yếu
• Kiểm tra cả hai đầu của hàng castellation, vì cầu có thể bắt đầu từ các góc
• Che chắn các bộ phận lân cận và nhấc mô-đun lên nhẹ nhàng thay vì cạy nó lên
Bố trí điện cho các kết nối lỗ castellated
• Sử dụng một số castellation trên mặt đất để giảm trở kháng đường trở lại và củng cố hàng
• Trải các chân có dòng điện cao hơn dọc theo cạnh thay vì nhóm chúng gần một góc
• Giữ các đường tín hiệu nhanh ngắn trên giao diện và tham chiếu chúng đến khu vực mặt đất vững chắc
• Định tuyến các tín hiệu nhạy cảm với nhiễu ra khỏi các góc nhìn thấy nhiều uốn cong và ứng suất cơ học hơn
Lỗi và giải pháp lỗ Castellated
| Chế độ thất bại | Nó trông như thế nào | Làm thế nào để giảm nó |
|---|---|---|
| Cầu hàn | Quần đùi giữa các miếng đệm gần đó | Sử dụng đập mặt nạ hàn, kiểm soát khối lượng dán và khớp với bước đệm |
| Phi lê yếu/mở | Hàn mỏng hoặc loang lổ, kết nối không ổn định | Cải thiện mô hình đất, sử dụng đủ thông lượng, điều chỉnh hồ sơ nóng chảy lại |
| Gờ / sứt mẻ cạnh | Cạnh bảng thô hoặc sứt mẻ gần miếng đệm | Kiểm soát định tuyến chặt chẽ, tháo dỡ và đóng gói cẩn thận |
| Đột phá mạ | Đồng bị hỏng hoặc thiếu ở mép cắt | Sử dụng đủ vòng hình khuyên và xác nhận năng lực của nhà máy |
Kết luận
Các lỗ đúc tạo thành một liên kết nhỏ gọn, được hàn giữa các bảng khi các chi tiết của chúng được lên kế hoạch như một hệ thống. Kích thước phù hợp, ghi chú chế tạo rõ ràng và bề mặt hoàn thiện ổn định hỗ trợ các mối nối vững chắc ở cạnh. Khớp dấu chân của tàu sân bay, số lượng dán và phương pháp lắp ráp với hàng castellation, cùng với việc bố trí và kiểm tra cẩn thận, giúp hạn chế cầu nối, hư hỏng cạnh và khuyết tật mạ.
Câu hỏi thường gặp [FAQ]
Tôi có thể sử dụng các lỗ đúc trên PCB nhiều lớp không?
Đúng. Bạn có thể sử dụng chúng trên bảng nhiều lớp, nhưng kéo các mặt phẳng đồng bên trong ra khỏi mép đúc để tránh các kết nối không mong muốn.
Một chốt đúc có thể mang bao nhiêu dòng điện?
Nó phụ thuộc vào độ dày đồng, kích thước miếng đệm và số lượng chân dùng chung lưới. Đối với dòng điện cao hơn, hãy sử dụng đồng dày hơn, miếng đệm lớn hơn và một số chân đúc song song.
Các lỗ đúc có ổn cho tín hiệu RF hoặc tốc độ cao không?
Đúng. Giữ dấu vết ngắn, cung cấp cho chúng một tham chiếu mặt đất vững chắc và tránh những thay đổi đột ngột về chiều rộng dấu vết gần các ngôi sao.
Làm thế nào để các lỗ đúc ảnh hưởng đến bảng điều khiển và depaneling?
Chúng thường hoạt động tốt hơn với định tuyến tab so với tính điểm V. Đặt các đường ngắt để bước tách không làm sứt mép mạ hoặc nứt đồng.
Một mô-đun castellated có thể trải qua nhiều hơn một chu kỳ nóng chảy lại không?
Đúng. Đảm bảo cấu hình nóng chảy lại nằm trong nhiệt độ đỉnh định mức và thời gian trên chất lỏng đối với vật liệu và thành phần PCB.
