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PCB科技 - 熟悉如何選擇合適的PCB通孔尺寸

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熟悉如何選擇合適的PCB通孔尺寸

2021-10-23
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Author:Downs

過孔, 也稱為金屬化孔, 在雙面PCB和 多層PCB.

為了在層之間連接同一網絡的導線或平面,需要在不同層之間的導線或銅箔平面的交叉處鑽一個通孔,並通過電鍍將銅箔鍍在孔壁中,以允許導線穿過此孔。金屬化通孔連接在一起,這可以說是非常有用的。

與插入式元件的焊盤相比,通孔沒有焊接層,即通孔的焊盤通常覆蓋絕緣油墨。

當然,一些工藝相對粗糙的製造商會直接暴露過孔焊盤,囙此在焊接組件時,尤其是在自動SMT線上,其他雜質(如錫珠)可能會粘附在過孔焊盤上並導致短路。

在多層板中,通孔不僅可以是通孔,還可以是盲孔和埋孔。

過孔,即過孔穿過電路板的所有佈線層,當然,它們也可以連接所有電力層的佈線。

盲孔,即連接表面痕迹和內層痕迹的孔,可以從一側看到,但不能從另一側看到。

埋入過孔是連接內層之間佈線層的過孔。 埋置過孔被稱為埋置過孔,因為它們埋在電路板內。 這種類型的孔在電路板表面是不可見的。

通孔通常採用機械鑽孔,盲孔通常需要在墊板上鑽孔,囙此尺寸較小,通常採用雷射鑽孔,埋孔可能有兩種形式。

注:多層板盲埋通孔需要考慮PCB制造技術和層壓設計。 根據盲埋過孔的不同層數,也可分為一階、二階和多級盲埋過孔。 階段的數量越多,製造過程就越多。 複雜性,成本會大大新增; 囙此,如果電路板必須使用盲孔和埋入式過孔,如果您在設計之前不知道多層板的製造過程,請先聯系製造商,選擇合適的層壓結構。

通孔的主要參數是內徑,即孔的尺寸; 外徑,即襯墊的尺寸; 孔壁的銅厚度,即孔中電鍍銅的厚度

那麼我們如何選擇合適的參數在電路板上鑽孔鑽孔尺寸和銅箔厚度呢?

大多數剛進入該行業的佈局工程師可能會說,他們是根據PCB製造行業的工藝能力選擇的。

在網上蒐索,最小機械通孔可以是0.2mm,所以我選擇了0.2mm作為通孔尺寸。

乍一看, 似乎沒有問題. 然而, 從另一個角度來看, 我們都知道 PCB佈局 關於佈線有一條非常重要的規則, 以及兩點之間最短的接線. 您是否嚴格遵循此要求來審查您的設計?

如果軌跡不是最短的,為什麼過孔應該是最小的?

電路板

該行業的加工能力可以達到0.2mm的最小孔徑,但有許多限制。 例如,如果電路板的厚度小於1.0mm,則電路板需要1.6mm甚至2.0mm。 您也可以選擇0.2的光圈。 在這種情況下,生產會造成數控鑽頭的損壞和嚴重浪費,成品率低,而且製造成本可能會因為過孔太小而翻倍,甚至無法生產。。。

即使您的板材厚度滿足要求,我們也來看看生產線的實際情況。

電路板的生產過程是打開資料,鑽孔,然後覆蓋導電膜,經過多個過程,電鍍。。。 使符合厚度的銅箔均勻分佈在孔中。

如果您選擇內徑為0.2mm的通孔,那麼從製造過程來看,由於導電膜和電鍍銅需要佔用一部分空間,為了實現0.2mm的成品孔徑,您需要使用大於0.2mm的數控鑽頭,通常0.25mm的鑽頭尺寸達到成品尺寸0.2mm。

如果電路板密度相對較高,過孔周圍有痕迹或銅箔,並且其間距小於CNC鑽頭的尺寸,工廠將不得不對您的gerber進行必要的加工,以便鑽孔,負責的製造商將幫助您拆除周圍的接線, 而不負責直接切割銅的製造商,使您精心設計的佈線路徑、佈線寬度和佈線間距都可能因製造而發生變化,結果是製作的電路板無法滿足設計要求。 硬體調試結果與設計初衷不符。。。

最後,產品中會出現各種無法解釋的問題,您不知道這一切都是由於您認為理所當然的參數選擇。

這就是傳說中的蝴蝶效應嗎?

PCB佈局真的不僅僅是艱苦的工作,硬體工程師也會被迫投入哲學家的艱苦工作,還有什麼嗎?

囙此,為了確保我們PCB產品的產量和低成本,在PCB佈局參數設置方面,儘量不要挑戰制造技術限制。 至於科學技術的進步和社會的發展,最好離開相應設備製造商的工作來完成,我們只要我的產品在製造時符合設計要求。

那麼,如何設定via參數?

首先,諮詢合作供應商,工廠會給你適當的建議,並根據工廠的建議適當新增0.1-0.2mm,以防止未來因工藝限制而需要降低成本,供應商無法更換;

其次, 根據項目實際情況, 對於具有高 PCB空間密度, 我寧願新增電路板層, because a reasonable increase in the board layer and layout can make the electromagnetic compatibility (EMC) of the product better.

第3,對於需要通過大電流的電源和GND過孔,將尺寸新增0.1-0.2mm(主要是為了擴大過孔的銅箔面積,相當於加寬過孔軌跡),並使用多個過孔連接。