PCB鉆孔工藝指南

電路板上有很多孔，大多數(shù)孔是用于PCB層與層之間的互連，而另一些孔是用于元件安裝到電路板上。這些孔中的每一個(gè)都必須鉆孔以在電路板上制造。更深入地了解這種PCB鉆孔工藝將全面了解電路板的構(gòu)建過程。

在印刷電路板上鉆的不同孔

原始電路板可以具有許多制造屬性，包括切口，插槽和成品板的整體形狀。此類屬性的最大數(shù)量將是鉆入電路板的孔。這些漏洞的目的可以分為三類：

通孔

鍍有金屬的小孔用于通過板層傳導(dǎo)電信號(hào)，電源和接地。這些孔被稱為過孔，它們根據(jù)需要的不同類型有多種類型：

通孔：這是標(biāo)準(zhǔn)通孔，它從上到下通過整個(gè)板層堆疊。這些過孔可以根據(jù)需要連接到任意數(shù)量的內(nèi)部層上的走線或平面。

埋孔：這些過孔在內(nèi)部板層上啟動(dòng)和停止，而不延伸到外部層。這種結(jié)構(gòu)比標(biāo)準(zhǔn)通孔通孔占用的空間小得多，這使得它們?cè)诟呙芏然ミB（HDI）電路板中非常有用。但是，它們的制造成本也要高得多。

盲孔：盲孔從外層開始，但只在電路板的中間。與埋孔一樣，它們的制造成本更高，但它們?yōu)椴季€騰出了空間，并且它們的較短的套管也有助于提高高速傳輸線路的信號(hào)完整性。

Micro：這個(gè)通孔的孔徑比其他通孔小，因?yàn)樗怯眉す忏@的。由于鍍小孔的困難，微孔通常只有兩層深。這些通孔對(duì)于HDI板或高引腳數(shù)細(xì)間距器件（如BGA）是必需的，BGA需要將其逃逸通孔放入焊盤中。

組件孔

雖然目前電路板上的大多數(shù)有源和分立元件都用于表面貼裝器件，但許多器件仍然更適合與通孔封裝一起使用。這些組件通常是連接器、開關(guān)和其他機(jī)械部件，需要通孔封裝提供的更堅(jiān)固的安裝。此外，由于電流和熱傳導(dǎo)，通孔封裝通常優(yōu)先用于大型電阻器、電容器、運(yùn)算放大器和穩(wěn)壓器等功率元件。

機(jī)械孔

電路板通常具有機(jī)械特征或附加的物體，例如支架，連接器或風(fēng)扇，需要孔進(jìn)行安裝。雖然這些孔通常不用金屬電鍍，但如果安裝的功能需要與電路板進(jìn)行電氣連接，例如機(jī)箱接地，則可以使用金屬。在某些情況下，安裝孔用于將熱元件的熱量分散到內(nèi)平面層。機(jī)械孔的另一個(gè)目的是幫助制造電路板。這些孔通常被稱為“工具孔”。它們用于在自動(dòng)化制造設(shè)備上對(duì)齊電路板。

這些是板上需要鉆孔的不同孔。下一步是詳細(xì)說(shuō)明鉆孔過程本身。

用于孔加工的PCB鉆孔工藝

雖然有許多不同類型和樣式的數(shù)控（NC）鉆孔機(jī)用于印刷電路板，但較大的生產(chǎn)版本每小時(shí)可以鉆30，000個(gè)孔。這些機(jī)器使用自動(dòng)光學(xué)導(dǎo)引系統(tǒng)來(lái)提高精度，并配備了多個(gè)空氣軸承主軸，可以以達(dá)到110，000 RPM的速度鉆孔。鉆頭本身由自動(dòng)更換系統(tǒng)處理并進(jìn)行激光檢測(cè)，以確保鉆孔的最大質(zhì)量。

在電路板上鉆孔的標(biāo)準(zhǔn)方法是通過NC鉆孔機(jī)層壓電路板的所有層。稍后，孔將根據(jù)需要從內(nèi)到外電鍍，以完成制造。同樣的工藝用于所有通孔，無(wú)論是通孔、元件還是安裝孔。但是，對(duì)于不鉆穿電路板的過孔，該過程是不同的。

在PCB制造的順序堆積過程中，在將全板層堆疊層壓在一起之前，對(duì)盲孔和埋孔進(jìn)行鉆孔。在僅跨越兩層的盲孔或埋孔的情況下，適當(dāng)?shù)膶訉?duì)將在最終層壓之前對(duì)這些過孔進(jìn)行鉆孔和電鍍。對(duì)于那些穿過更多層的過孔，電路板的制造必須仔細(xì)排序，并采用適當(dāng)?shù)恼澈?，鉆孔和電鍍步驟，以正確創(chuàng)建過孔。盲孔也可以通過受控深度鉆孔制造，其中鉆頭僅通過完全層壓的板。這種制造盲孔的方法比順序堆積方法便宜，但孔尺寸和電路在要鉆孔下的布線方式存在限制。

微孔是用激光鉆孔的，因此，它們比機(jī)械鉆孔小。雖然它們較小的尺寸有利于密集設(shè)計(jì)，但它也可以防止它們一次跨越兩層以上。要將微孔垂直連接在一起，必須將它們成對(duì)堆疊在一起。與標(biāo)準(zhǔn)埋孔一樣，微孔通常按順序制造，埋入微孔的微孔填充有電鍍銅，用于堆疊過孔之間的連接。

正確的鉆孔選擇如何幫助制造電路板

除了電路板鉆孔過程的基礎(chǔ)知識(shí)之外，布局工程師還可以通過一些方法幫助該過程進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)：

相同的鉆頭直徑：如果您的板上有大量直徑相同的鉆頭，則可能會(huì)在鉆孔過程中強(qiáng)制鉆頭發(fā)生變化。這種轉(zhuǎn)換可能會(huì)在尺寸的孔之間引入公差誤差。更好的做法是更改一些鉆頭尺寸，以減少一種尺寸的鉆孔數(shù)量。

最小鉆頭直徑：對(duì)于厚度為 62 密耳的板，機(jī)械鉆頭尺寸應(yīng)為 6 密耳或更大，首選 8 密耳。較小的鉆頭尺寸對(duì)機(jī)械鉆孔更具挑戰(zhàn)性，而且較小的鉆頭縱橫比會(huì)使它們更難鍍層。這個(gè)問題可能迫使電路板進(jìn)入更昂貴的激光鉆孔工藝。對(duì)于厚度超過 62 密耳的板材，需要更大的鉆頭尺寸。

避免使用盲通孔和埋孔：如果盲通孔和埋孔不是高速電路或高密度設(shè)計(jì)的要求，請(qǐng)不要使用它們。盲孔和埋孔的順序堆積過程使原板晶圓廠更加昂貴。

鉆孔印刷電路板有許多方面將直接影響其成本及其制造能力。鉆孔的尺寸本身就對(duì)價(jià)格有重大影響。如果孔太小，制造電路板的成本可能會(huì)大幅上漲。另一方面，如果孔太大，可能會(huì)使裝配過程復(fù)雜化，增加裝配費(fèi)用。

審核編輯 ：李倩