Castellation module boards: closing the loop from routing sequence to residual copper on the hole wall
Yield on castellated module boards depends on routing sequence, the tolerance from hole centre to board edge, and burr control on the half-hole wall. The article gives four hard design limits and three process acceptance baselines for module-level production.
結論先行：半孔（Castellation）模組板的良率不在鑽孔，而在「銑」——孔中心到板邊的偏移、銑槽的走刀次數、孔壁銅的殘留毛刺，這三項決定了焊接強度與外觀良率。把它們寫進圖紙與驗收標準，比在樣品階段反覆試引數更有效。
半孔到底是一道什麼工序
半孔是把已金屬化的通孔沿中心線剖開，讓孔壁銅露出一半，作為模組與主機板之間的焊接面。典型流程是：鑽孔 → 沉銅與全板電鍍 → 塞孔或空孔 → 圖形與阻焊 → 表面處理 → 外形銑槽（把孔剖開）→ 去毛刺與清洗。真正容易失控的是最後兩步：銑槽的機械應力會把孔壁銅拉扯剝離，藥水殘留在半孔內則在後續迴流時爆錫。
設計端要定死的四個數字
- 孔徑 0.6–1.0 mm：小於 0.6 mm 時孔壁銅佔比太低，焊接強度不足；大於 1.0 mm 則佔用模組邊緣空間，銑槽排屑也變差。
- 孔中心到板邊＝孔徑/2，公差 ±0.05 mm：偏 0.05 mm 就意味著剖面偏離中心約 10%，一側銅厚剩不到一半，拉脫強度明顯下降。
- 半孔間距 ≥0.8 mm：間距過小時銑槽過程中相鄰孔壁互相牽拉，容易出現孔壁撕裂與連錫。
- 焊墊環寬 ≥0.15 mm：環寬不足則剖面暴露的銅面積太小，迴流後潤溼不良。
製程端必須盯住的三件事
銑槽分兩次走刀
一次銑到尺寸效率高，但切削力集中，孔壁銅剝離風險大。量產建議第一次粗銑留 0.1 mm 餘量，第二次精修到位；φ2.0 mm 銑刀配 30–40k rpm 主軸、1.5–2.0 m/min 進給，可把孔壁撕裂率壓到很低。銑槽路徑還要避開 V-CUT 線，兩者重疊會在分板時把半孔帶掉。
孔壁殘留毛刺 ≤50 μm
銑後必須做化學軟化加機械刷磨的去毛刺工序，毛刺超過 50 μm 就會頂起貼片、形成虛焊。驗收時用 20 倍放大鏡或剖面切片抽查，重點看半孔上下兩個刃口，而不只看孔內。
孔內不許殘藥
銑槽是溼工序，半孔敞開後會虹吸藥水。清洗建議多級超聲加高壓水洗，烘乾前做離子汙染度測試（控制在 1.56 μg/cm² NaCl 當量以內）。殘留的酸或鍍液會在迴流時從孔壁滲出，表現是焊點發黑、潤溼不良，且往往批次出現。
表面處理與驗收基線
半孔剖面暴露的是裸銅截面，多次迴流後極易氧化，因此優先選 ENIG：鎳層 3–6 μm、金厚 ≥0.05 μm，平整度好、可焊性視窗長；沉錫成本低但耐多次迴流差，適合只過一次迴流的產品。孔壁銅厚按最小 20 μm 控制，切片確認無鍍層空洞與銅層分離。可靠度驗收建議做 −40~125°C、1000 次熱迴圈，再加半孔拉脫力測試，並把結果固化成量產基線，而不是每批重新商定。
下單前建議做的三件事
- 把孔徑、邊距、間距、環寬四項單獨列成一張半孔結構表，隨 Gerber 一起提交，避免只寫在備註裡。
- 拼板圖先確認銑槽路徑與 V-CUT、郵票孔的相對位置，橋連寬度留足，防止分板撕裂孔壁。
- 要求工廠提供首件剖面切片照片與離子汙染度資料，作為批次驗收的對照基線。
半孔屬於「設計規則寫錯、量產無法補救」的結構，最穩妥的做法是打樣前把結構引數與工廠逐項對齊。AIPCB.cc 支援 1–44 層、板面最大 610×1100 mm、線寬精度 ±8 μm 與 24 小時急件打樣，半孔類模組板可先發疊構與拼板圖到 info@ipcba.com.cn 或致電 +86 138 2310 9230 做可製造性預審。
寄送 Gerber 與疊構要求，24 小時急件打樣通道可用。