PCB單面板或雙面板的制作都是在下料之后直接進(jìn)行非導通孔或導通孔的鉆孔,多層板則是在完成壓板之后才去鉆孔。鉆孔的區分以功能的不同尚可分為零件孔、工具孔、通孔(Via)、盲孔(Blind hole)、埋孔(Buried hole)(盲、埋孔為via hole的一種)。常規的鉆孔,是通過(guò)鉆孔機械加工出來(lái)的。在實(shí)際加工中鉆孔之間的間距通常會(huì )影響鉆機的加工及成品的可靠性。 孔距的加工要求: VIA過(guò)孔(俗稱(chēng)導電孔) 最小孔徑:機械鉆0.15mm,激光鉆0.075mm。 焊盤(pán)到外形線(xiàn)間距0.2mm。 過(guò)孔(VIA)孔到孔間距(孔邊到孔邊)不能小于:6mil 最好大于8mil此點(diǎn)非常重要,設計時(shí)一定要考慮。 一般最小過(guò)孔(VIA)孔徑不小于0.2mm,焊盤(pán)單邊不能小于4mil,最好大于6mil,大則不限此點(diǎn)非常重要,設計時(shí)一定要考慮。 PAD焊盤(pán)孔(俗稱(chēng)插件孔) 焊盤(pán)到外形線(xiàn)間距0.25mm。 插件孔大小是由DIP元器件來(lái)定,但一定要大于DIP元器件管腳,建議大于最少0.2mm以上,也就是說(shuō)0.6的元器件管腳,你最少得設計成0.8,以防加工公差而導致難于插進(jìn)。 插件孔(PTH) 焊盤(pán)外環(huán)單邊不能小于0.15mm,當然越大越好,此點(diǎn)非常重要,設計時(shí)一定要考慮。 插件孔(PTH) 孔到孔間距(孔邊到孔邊)不能小于0.3mm當然越大越好,此點(diǎn)非常重要,設計時(shí)一定要考慮。 非金屬孔、槽(俗稱(chēng)無(wú)銅孔、槽) 非金屬化槽孔,槽孔的最小間距不小于1.6mm,不然會(huì )導致破孔增加銑邊的難度。 非金屬化槽孔,槽孔距外形的板邊不小于2.0mm,不然會(huì )導致破孔,非金屬槽越長(cháng)距板邊的距離需要越大,避免存留的板邊斷開(kāi)。 非金屬郵票孔,郵票孔作為板與板之間橋連,成品后需要掰開(kāi),所以郵票孔間距不能小也不能太大,間距小容易斷板,間距太大掰不開(kāi)。一般郵票孔間距在0.2--0.3mm。 孔距的可靠性影響: 1、孔到孔的間距,是指鉆孔內壁到內壁的間距,不是鉆孔焊盤(pán)到焊盤(pán)的間距。此點(diǎn)一定要區分清楚。 那么孔到孔間距設計太近,有哪些危害呢? 如果是相同網(wǎng)絡(luò )的孔間距過(guò)近,通常會(huì )產(chǎn)生破孔、鈹鋒等不良情況,影響板子的外觀(guān)及裝配。 如果是不同網(wǎng)絡(luò )的鉆孔間距不足,會(huì )產(chǎn)生破孔、鈹鋒、還有芯吸效應導致的短路等不良情況。 芯吸效應具體是怎么產(chǎn)生的呢? 鉆孔在機械加工時(shí),由于鉆孔的高速運轉和鉆頭對周?chē)宀漠a(chǎn)生的壓力,會(huì )導致板材內部的玻纖松動(dòng),鉆孔動(dòng)作的速度過(guò)大,或鉆咀破損不夠鋒利以致拉松拉大玻纖紗布。在加工中,過(guò)度除鉆污會(huì )使玻纖紗布的樹(shù)脂被溶掉,那么在后工序沉銅電鍍工序就會(huì )有藥水順著(zhù)松動(dòng)區域進(jìn)行滲透,造成短路的產(chǎn)生。 IPC-A-600G里面對于芯吸是有這樣規定的:對于芯吸作用沒(méi)有減少導線(xiàn)間距使之小于采購文件規定的值 ,芯吸作用沒(méi)有超過(guò)80mm[3.150min。鉆孔之間也同樣適用。 2、還有一種不良就是鉆孔設計時(shí)間距過(guò)近會(huì )產(chǎn)生一個(gè)CAF效應。 什么是CAF效應呢? CAF,也叫離子遷移,全稱(chēng)為導電性陽(yáng)極絲(CAF:Conductive Anodic Filamentation),指的是PCB內部銅離子從陽(yáng)極(高電壓)沿著(zhù)玻纖絲間的微裂通道,向陰極(低電壓)遷移過(guò)程中發(fā)生的銅與銅鹽的漏電行為。 當PCB/PCBA在高溫高濕的環(huán)境下帶電工作時(shí),兩絕緣導體間可能會(huì )產(chǎn)生嚴重的沿著(zhù)樹(shù)脂或玻纖界面生長(cháng)的CAF,此現象將最終導致絕緣不良,甚至短路失效。 它通常發(fā)生在過(guò)孔與過(guò)孔之間、過(guò)孔與內外層導線(xiàn)之間、外層導線(xiàn)與導線(xiàn)之間,從而造成兩個(gè)相鄰的導體之間絕緣性能下降甚至造成短路。 孔距的DFM可制造性檢查: 1、同網(wǎng)絡(luò )過(guò)孔; 鉆孔操作時(shí)如若兩個(gè)孔離的太近則會(huì )影響到PCB鉆孔工序時(shí)效。由于在鉆完第一個(gè)孔過(guò)后,在鉆第二個(gè)孔時(shí)一邊方向的材質(zhì)會(huì )過(guò)薄,造成鉆咀受力不均及鉆咀散熱不一,導致斷鉆咀,從而造成PCB孔崩不美觀(guān)或漏鉆孔不導通。 2、不同網(wǎng)絡(luò )過(guò)孔; PCB板中的過(guò)孔在每層線(xiàn)路上都需有孔環(huán),并且每層孔環(huán)四周環(huán)境各不一,有夾線(xiàn)也有不夾線(xiàn)的。在保證間距的情況下,會(huì )在出現夾線(xiàn)過(guò)近或者孔與孔過(guò)近的孔環(huán)削掉一部分,以確保焊環(huán)到不同網(wǎng)絡(luò )銅/線(xiàn)有3mil的安全間距。如不同網(wǎng)絡(luò )過(guò)孔間距小則安全間距不足,容易短路。 3、不同網(wǎng)絡(luò )插件孔; PCB生產(chǎn)會(huì )出現同一方向性的小量偏移,當不同網(wǎng)絡(luò )插件孔間距小時(shí),為了保證安全間距會(huì )采取削插件孔的焊盤(pán)。焊盤(pán)被削的方向無(wú)規則,最壞的現象還會(huì )造成孔破焊環(huán),或者是焊接時(shí)連錫短路。 4、盲埋孔距離; 盲孔(Blindvias):盲孔是將PCB內層走線(xiàn)與PCB表層走線(xiàn)相連的過(guò)孔類(lèi)型,此孔不穿透整個(gè)板子。 埋孔(Buriedvias):埋孔則只連接內層之間的走線(xiàn)的過(guò)孔類(lèi)型,所以是從PCB表面是看不出來(lái)的。 盲孔與埋孔的間距過(guò)小或者無(wú)間距,稱(chēng)之為疊孔。根據PCB層壓的規律,疊孔設計不一定能方便生產(chǎn),當層壓的方式不能使同網(wǎng)絡(luò )盲孔與埋孔重疊的部分鉆透相連,則需要走疊孔工藝流程,埋孔做完后電鍍、層壓再鉆盲孔相接。 華秋DFM是華秋電子自主研發(fā)的PCB可制造性分析軟件,它是一款免費的國產(chǎn)軟件。軟件針對孔間距的分析項有,同網(wǎng)絡(luò )過(guò)孔、不同網(wǎng)絡(luò )過(guò)孔、不同網(wǎng)絡(luò )插件孔、盲埋孔距離,華秋DFM的檢測功能,基本能夠包含所有孔間距的可制造性。 華秋DFM是華秋電子自主研發(fā)的PCB可制造性分析軟件,它是一款免費的國產(chǎn)軟件,主要的功能包括PCB裸板分析、PCBA裝配分析、優(yōu)化方向推薦、價(jià)格交期評估、供應鏈下單、阻抗計算等工具。致力于在制造前期解決或發(fā)現所有可能的質(zhì)量隱患,將產(chǎn)品研制的迭代次數降到最低,減少成本,提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力。 |