一、定义
半孔(Castellated Hole),是指将通孔铣掉一半,在PCB板边形成半圆柱形金属化凹槽的工艺。嘉立创PCB工艺支持标准半孔加工,常规生产中,半孔是先钻圆孔再沉铜,难点在于去掉另一半孔的同时,需要保证剩下的一半孔壁有铜存在且不脱落不翘起。一次钻孔经沉铜孔化后,再采用二钻/锣板外形工艺,最终保留金属化孔(槽)的一半。
二、设计与生产要求
· 半孔焊盘设计应尽量向板框线内部(挂铜)区域放置,确保成型后孔壁铜层完整。可以制作圆形或椭圆形半孔(焊盘形状可为圆形或方形)。
· 半孔是一种特殊工艺流程,为保证孔内有铜,工序需做到一半时先锣边。有需要做半孔的,必须在下单平台明确选择半孔工艺。
· 半孔板单板尺寸长宽需≥10mm(拼板也需满足此尺寸),半孔边不可做V割成形(因为V割会拉铜丝,造成孔内无铜),一定要用CNC锣空成形。
✅ 规范设计示例
[✅ 图片位置] 设计规范正面示例:半孔PCB板边焊盘的标准/规范设计方案(孔边距≥1mm、孔径≥
0.5mm)
[✅ 图片位置] 半孔工艺拼板设计规范示意
三、问题说明
当PCB设计包含半孔结构,但在下单时未选择半孔工艺,板厂将按常规PCB工艺流程生产,不包含半孔成型的特殊工序,导致以下问题:
❌ 错误示例
[❌ 图片位置] 错误示例一:未选用半孔工艺导致的半孔位置铜皮残留/铜丝粘连典型场景
[❌ 图片位置] 错误示例二:半孔工艺缺失导致的问题实拍
铜皮残留与铜刺问题
· 半金属化孔内残留铜刺在SMT回流焊高温中受热变形,可能脱落造成相邻焊盘桥接短路。
· 常规生产中未做半孔工艺的板,孔壁铜皮卷起、翘起,无法实现半孔应有的孔壁挂锡效果。
焊接质量问题
· 半孔孔壁铜层不完整、不平整或有铜刺残留,导致焊锡无法在孔壁内充分爬升,焊点机械强度不足。
· 焊接时焊脚不牢、虚焊,严重的会造成两引脚间桥接短路,影响PCBA成品的一次通过率。
· 铜皮毛刺影响锡膏印刷平整度,导致贴片后模块板歪斜、偏移,甚至产生开路。
电气性能隐患
· 毛刺状铜皮在振动或温度循环中疲劳断裂,形成开路,产品可靠性大幅降低。
· 相邻半孔间残留铜丝在高湿环境下产生电化学迁移(ECM),导致绝缘阻抗下降甚至短路烧毁。
· 半孔孔壁铜厚不均,影响高频信号传输阻抗匹配,模块射频性能下降。
生产与成本影响
· 铜皮残留需人工修整去除,增加后工序人力成本,且修整过程中易损伤焊盘导致报废。
· 半孔焊接不良导致模块板需返修或报废,推高整体生产成本。
· 根据嘉立创工艺规范:客户下单未选择半孔工艺的,出现上述问题不接受投诉。
半孔工艺选择的重要性
半孔板要增加费用的原因:半孔是一种特殊工艺流程,为了保证孔内有铜,必须得工序做到一半的时候先锣边,而且一般的半孔板非常小,所以半孔板一般费用比较高,非常规设计得非常规价格。
若不做半孔工艺,可能会有以下几个隐患:①孔内铜面卷起;②孔壁铜刺残留导致焊接桥接短路;③焊脚不牢、虚焊、开路。请务必在下单平台选择半孔工艺。
四、结语
以上是关于"半孔工艺在SMT生产中的影响"的设计规范与注意事项。半孔工艺是模块化PCB设计中不可或缺的关键工序。在嘉立创多年的PCB制造与SMT生产经验中,半孔工艺未选或设计不规范导致的孔壁铜层脱落、焊料爬升不足、铜丝粘连桥接等问题是最常见的品质投诉来源之一。嘉立创工艺团队建议:设计阶段需严格按照半孔设计规范(孔边距≥1mm、孔径≥0.5mm、孔间距≥0.5mm、单边焊环≥0.25mm)执行,并在下单平台明确选择半孔工艺——半孔边不可做V割成形,必须CNC锣空。严格遵循半孔工艺流程,可有效避免铜皮残留、孔壁铜刺翘起、焊接不良及电气可靠性下降等各类问题,降低生产成本,提高产品良率与整机可靠性。
▎ 本文档为SMT生产设计规范参考,实际设计中如有疑问,请及时与SMT工厂沟通确认。
官方文献佐证
本文档的设计要求参考了以下国际行业标准:
1. IPC-6012F《刚性印制板鉴定与性能规范》——鉴定与性能要求(半孔铜壁不得脱落、剥离或开裂,切口边缘应光滑无铜皮毛刺)。
2. IPC-2221C《印制板设计通用标准》——材料与机械设计(半孔边缘到导体的最小距离要求),第9章 孔与互连(半孔孔壁铜厚及结构要求)。
3. IPC-A-610H《电子组件的可接受性标准》——组装后处理(板边缺陷/铜皮分层剥离的验收要求)。
半孔工艺设计要求依据上述标准。