금속화 하프홀은 PCB에 관통 구멍을 뚫고 구리 도금과 전기 도금을 통해 전도성 구리층을 형성하여 제작됩니다. 그런 다음 구멍의 절반을 기계적으로 제거하여 나머지 절반을 전기적 기능을 담당하도록 합니다. 완전 관통 구멍과 달리 하프홀은 한 부분은 기판의 바깥쪽 가장자리에 위치하고 다른 절반은 안쪽으로 뻗어 있습니다. 이러한 설계는 일반적으로 모듈형 회로 연결 및 조립에 사용됩니다.
공간 절약 및 향상된 통합 : 추가 커넥터 없이 보드 간 직접 연결 방식으로 더욱 컴팩트한 레이아웃 설계가 가능합니다. 특히 모듈형 회로 조립, 특히 공간이 제한된 산업 장비에 유용합니다.
향상된 기계적 강도 : 기존의 핀이나 헤더 연결은 진동이나 압력으로 인해 느슨해지기 쉽지만, 하프홀은 메인 PCB의 가장자리에 직접 납땜되어 안전한 기계적 결합을 형성합니다.
효율적인 모듈형 상호 연결 : 하프홀을 사용하면 다양한 기능적 회로 모듈을 "빌딩 블록"처럼 주 제어 보드에 조립할 수 있어 분해 및 업그레이드가 쉽고 유지 관리도 용이합니다.
비용 및 공정 절감 : 추가 커넥터와 핀이 없어 조립 공정이 간소화됩니다. 대량 생산 시 수율 향상, 수리 감소, 그리고 결과적으로 전체 비용 절감으로 이어집니다.
금속화 하프홀의 전형적인 적용 분야는 모듈형 조립입니다. 예를 들어, 산업용 사물 인터넷(IIoT) 장치에서는 센서 모듈이 주 제어 보드에 안전하게 연결되어야 하는 경우가 많습니다. 금속화 하프홀 설계는 이러한 소형 모듈을 메인 보드에 직접 납땜할 수 있도록 하여 공간을 절약하고 안정적인 신호 및 전력 전송을 보장합니다.
자동차 제어 시스템에서 차량 내 통신 모듈(CAN 버스 확장 모듈 등)은 종종 하프홀 방식을 사용하여 주 제어 장치에 연결되며, 이는 기존 커넥터의 접촉 불량 위험을 줄입니다.
장점 : 원활한 연결, 컴팩트한 디자인, 비용 절감.
산업 응용 분야 : 산업 자동화, 자동차 전자 장치, 스마트 시티 센서 네트워크.
분배 보드는 개발자가 복잡한 칩 핀을 연결하고 디버깅하는 것을 용이하게 하기 위해 사용됩니다.
RF 모듈 개발에서 금속화된 하프홀 PCB는 고밀도 칩 인터페이스를 표준 핀 헤더나 암 헤더로 전환하는 데 자주 사용되어 엔지니어가 쉽게 테스트나 통합을 수행할 수 있도록 합니다.
임베디드 시스템 R&D에서 하프홀 분배 보드를 사용하면 설계 엔지니어가 대형 보드 전체를 다시 설계하지 않고도 검증 환경을 빠르게 구축할 수 있습니다.
장점 : 조립이 간단하고 재사용이 가능합니다.
산업 응용 분야 : 임베디드 시스템 개발, 통신 모듈 개발, 센서 인터페이스 보드.
금속화된 하프홀은 안정적인 엣지 연결 방식으로 활용될 수 있습니다. 철도 운송 및 전력 전자 분야에서 제어 모듈은 높은 진동 및 온도 환경을 견뎌야 합니다. 플러그인 커넥터와 비교했을 때, 메인보드에 직접 납땜된 하프홀은 뛰어난 기계적 충격 저항성과 장기적인 안정성을 제공합니다.
자동차 ADAS(첨단 운전자 지원 시스템) 모듈에서 에지 인터페이스로 사용되는 하프홀은 신호 무결성을 유지하면서 공간 활용을 최적화합니다.
장점 : 안정적인 연결, 공간 절약.
산업 응용 분야 : 자동차 전자 장치, 철도 신호 제어, 산업용 제어 장비.
금속화 하프홀의 또 다른 중요한 특징은 공간 활용 최적화입니다. 항공우주 전자 분야에서는 신뢰성과 공간 효율성이 모두 중요합니다. 하프홀 기술을 사용하면 커넥터 수를 줄이고 진동 저항성을 높이는 동시에 무게와 공간을 절약할 수 있습니다.
장점 : 중복 커넥터 제거, 소형화 개선
산업 응용 분야 : 의료 전자, 항공 우주, 산업용 센서.
금속화된 반구형 홀은 단순한 공정 구조가 아니라 모듈 간의 안정적이고 효율적인 전기적, 기계적 연결을 보장하는 "브리지" 역할을 합니다.
금속화 반홀 PCB 제조는 간단하지 않으며, 일반적인 과제는 다음과 같습니다.
구리 버 : 반쪽 구멍을 자른 후 작은 구리 버가 남아 납땜 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
구멍 벽에 잔여물 : 밀링이나 드릴링으로 인해 불순물이나 버가 남아 납땜이 제대로 되지 않을 수 있습니다.
구리층 벗겨짐 : 얇은 보드는 도금층이 찢어지는 원인이 되는 절단력을 받을 수 있으며, 이로 인해 신뢰성이 저하됩니다.
불균일한 전기 도금 : 반쪽 구멍의 고유한 위치로 인해 전기 도금 용액이 불균일하게 분포될 수 있으며, 이로 인해 구리 층 두께가 일정하지 않게 됩니다.
이러한 문제를 제대로 해결하지 않으면 납땜 불량과 전기적 고장이 발생할 수 있습니다.
SprintPCB는 금속화 하프홀 제조 분야에서 업계 최고의 경험과 체계적인 프로세스를 보유하고 있습니다.
설계 결함을 방지하고 생산 위험과 비용을 최소화하기 위해 제조 가능성 설계(DFM) 제안을 제공하고, 구멍 크기, 구멍 간격, 솔더 링 너비, 가장자리 안전 거리를 최적화합니다.
최소 완성 구멍 직경 ≥0.4mm(최대 0.35mm), 구멍 간격 ≥0.5mm(최대 0.4mm까지 보정), 솔더링 폭 ≥0.2mm(최대 0.15mm)를 유지할 것을 권장합니다. 구리층 부착 강도와 가공 손상에 대한 내성을 확보하기 위해 모서리 간격은 ≥1mm이어야 합니다.
드릴링, 구리 도금, 회로 제작, 그래픽 전기 도금, 하프홀 밀링, 에칭, 솔더 레지스트, 마킹 및 표면 처리에 표준화된 공정을 적용합니다. 이러한 공정들은 최대 효율을 위해 긴밀하게 조정됩니다.
화학적 구리 도금 공정은 잘 발달되어 있으며, 여기에는 버 제거, 팽창, 접착제 제거, 촉매 작용, 구리 도금, 엄격한 세척 및 건조 절차가 포함되어 균일하고 단단한 구리 층 부착을 보장합니다.
구리 도금 온도(약 25~35°C), pH(11~13), 화학물질 농도, 타이밍을 제어하여 안정적이고 신뢰할 수 있는 구리 도금 품질을 보장합니다.
다단계 품질 검사: 금속현미경을 사용하여 구리 도금 품질(≥8.5등급)을 검사하고, X선 두께 측정, 테이프 접착력 테스트, 미세 구멍 벽 검사를 통해 각 단계가 필요한 표준을 충족하는지 확인합니다.
금속화 하프홀은 산업 제어, 통신, 의료, 자동차, 전력 전자 등 고신뢰성 분야에서 공간 활용도와 전기적 연결 이점을 결합한 핵심 공정 설계입니다. 금속화 하프홀의 주요 장점은 공간 절약, 모듈 효율 향상, 그리고 견고한 연결입니다.
SprintPCB는 체계적인 DFM 지원, 엄격한 프로세스, 포괄적인 품질 검사, 광범위한 업계 경험을 활용하여 고객이 설계 단계에서 위험을 피하고 제조 단계에서 안정적인 품질을 보장하도록 돕고, 까다로운 산업에 안정적인 금속화 하프홀 PCB 솔루션을 제공합니다.
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