淺談pcb鉆孔到走線的偏差

在開始本期話題之前，我們先來了解關(guān)于鉆孔的幾個(gè)概念，如下：

孔徑公差：是尺寸公差，簡(jiǎn)單來說跟鉆孔的成品尺寸大小相關(guān)。

孔位公差：是位置公差，跟孔在板子上的位置相關(guān)，也就是相對(duì)座標(biāo)。

孔到物體的間距：到其周圍物體的距離。例如孔到孔，孔到線，孔到銅皮等等。

PCB的鉆孔加工，正常工藝是通過鉆機(jī)打孔完成的。在這個(gè)過程中，由于加工的設(shè)備精度，鉆刀的損耗及原材料對(duì)鉆咀的影響，都會(huì)產(chǎn)生一定的偏差。

若設(shè)備精度比較落后，線路板生產(chǎn)時(shí)有一些細(xì)節(jié)工藝管控不到位，成品板的孔位公差就會(huì)比較大；高速板及高頻板因原材料成份的影響，對(duì)鉆咀的磨損比較大，會(huì)導(dǎo)致孔徑公差變大。這些因素在鉆孔加工時(shí)，我們都要一一考慮。

還有一個(gè)就是我們PCB設(shè)計(jì)工程師與工廠CAM工程師，對(duì)孔到線間距的定義和理解不同。

我們?cè)O(shè)計(jì)工程師對(duì)所謂的鉆孔到線間距的理解是：鉆孔焊盤到走線的間距。而工廠的CAM工程師的定義是鉆孔內(nèi)徑（鉆孔內(nèi)壁）到走線的間距。由于對(duì)這個(gè)概念的理解不同，就鬧出了一些烏龍。如下面的劇本，因?yàn)橐粋€(gè)加急訂單，兩個(gè)工程師由這個(gè)問題相遇并展開了激烈的討論。

在我們的劇本的里面：

背景：PCB板10層

由于鉆孔到線的間距不足，無法滿足生產(chǎn)。我們暫且把設(shè)計(jì)工程師定義為男一號(hào)設(shè)計(jì)牛XX，把CAM工程師定義為男二號(hào)CAM甲天下，精彩開始上演……

牛XX上場(chǎng)，打電話，”您好，甲天下，貴司的工程問題中有一點(diǎn)描述說，PCB中有多處過孔到周圍走線的間距只有3mil，無法加工，這點(diǎn)不可能呀，我們平時(shí)的正常設(shè)計(jì)都是3mil，請(qǐng)問貴司的加工能力到底是多少呢？“

甲天下男二號(hào)上場(chǎng)了“我們10層及以下的PCB，鉆孔到線的加工能力是7mil，再小加工時(shí)就會(huì)有問題，并且是決定生死的問題……“

牛XX“不能啊，貴司的加工能力太差了，不可能這么的大的間距，我們要換廠……“

甲天下：“對(duì)不起，我們真的是盡力了，這已是最小的加工能力了……“

誰說也不信他，我相信自己，我能。于是男一號(hào)決定換一家PCB加工廠，結(jié)果還是濤聲依舊……再牛B的肖邦，也彈不出此刻我的憂傷，只剩下自己在風(fēng)中凌亂……

正所謂橫看成嶺側(cè)成峰，遠(yuǎn)近高低各不同。不識(shí)廬山真面目，只緣身在此山中。一千個(gè)人心中都有一千個(gè)哈姆雷特，站在不同的角度用不同眼光和不同的概念，去討論一個(gè)大家各自認(rèn)為相同的問題，結(jié)果可想而知……

下面是案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，客戶的原稿設(shè)計(jì)PCB過孔內(nèi)徑到線路的間距為3mil

我們男一號(hào)理解的孔到線的間距是這樣滴：

我們男二號(hào)甲天下CAM工程師的理解是這樣滴

那我們回過頭來把我們?cè)O(shè)計(jì)工程師想要表達(dá)的意思，用簡(jiǎn)單的加法計(jì)算一下，我們CAM工程師的7MIL間距是怎么得出來的。

如果過孔封裝是8MIL的過孔，焊盤大小為16mil，焊盤的寬度單邊為4mil。那么孔的內(nèi)徑到走線的間距為3+4mil=7mil。和我們CAM工程師表達(dá)的意思是一致的。

但是我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候，牛XX把這個(gè)概念理解錯(cuò)誤，把真正的孔壁到內(nèi)徑的走線間距設(shè)計(jì)成3mil，這個(gè)是真的超越了工廠的制程能力。依現(xiàn)在的工藝能力，在我們的這個(gè)星球上，目前還只能是一個(gè)dream。

還有就是孔到銅皮的間距過近，特別是BGA的地平面層，PCB工廠為了滿足正常的加工需求，通常會(huì)向周圍擴(kuò)大避讓，通常會(huì)8-10mil及以上的空隙間距，這樣會(huì)把地平面層中間的銅橋挖斷，從而出現(xiàn)參考平面不完整，導(dǎo)致出現(xiàn)信號(hào)完整性的問題。

編輯：hfy