如何讓PCB上的固定螺絲孔沉下去

高速先生成員--王輝東

龍騰盛世,歲月如歌。祝大家開(kāi)工大吉，熱辣滾燙，紅紅火火,新的征程已然拉開(kāi)帷幕。

林如煙和趙理工常聽(tīng)大師兄說(shuō)，最近幾年隨著國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)的快速崛起，ATE工裝治具和測(cè)試板的需求持續(xù)增大，由于芯片測(cè)試對(duì)于PCB平整度和穩(wěn)定性要求要求越來(lái)越嚴(yán)格，而臺(tái)階孔做為某些ATE板上的一個(gè)特殊存在，其設(shè)計(jì)和制作在后期裝配方面顯得尤為重要。 一不小心就全盤(pán)皆輸，成了大家學(xué)習(xí)的教材，這不，新年第一篇案例轟轟烈烈的來(lái)了……

什么是臺(tái)階孔

顧名思義，就是在PCB上做出有類似于臺(tái)階的孔徑，方便裝配某些特殊的器件，通常PCB上端的大孔分為圓形和錐形。這兩個(gè)最常見(jiàn)的孔是柱形沉頭孔和錐形沉頭孔。（也叫沉頭孔和埋頭孔）如下圖所示：

沉頭孔是一個(gè)圓孔，通常具有不同直徑的截面。鉆取的目的是讓固定頭或任何其他具有方形平肩的固定件無(wú)縫地嵌入鉆孔材料中。錐形孔是在圓孔邊緣鉆的一個(gè)大的鈍角浮雕或斜角，其設(shè)計(jì)允許使用沉頭進(jìn)行固定，如鉚釘和螺釘。該孔允許固定件頂部與材料齊平。

臺(tái)階孔的分類：

埋頭孔——即錐形沉孔，沉頭螺釘用。像圓錐的形狀一 樣，孔徑由一頭向另一頭逐漸變 大后形成的孔形。 其實(shí)此類孔除錐形孔的說(shuō)法外，還有其它的叫法。 如：喇叭孔、沉頭孔等。

沉孔——將緊固件的頭部完全沉入零件的階梯孔。沉孔一般就是用平頭鉆針或鑼刀在板子上鉆孔但是不能鉆透(即半通孔) 最外/最大孔徑處的孔壁與最小孔處的孔壁的過(guò)渡部分是與pcb表面平行的，連接大小孔部分是平面，不是斜面。安裝螺釘之類的東西，如圓柱頭內(nèi)六角螺釘?shù)扔茫铇?biāo)注深度。

一般沉頭用在要求連接后表面光滑沒(méi)突起的地方，因?yàn)槌令^可以擰到零件里。圓頭也可以擰進(jìn)零件里。

臺(tái)階孔的作用：

臺(tái)階孔指的是允許將緊固件固定在與PCB層壓材料表面齊平的鉆孔加工方法。主要用途為一些專業(yè)的零件焊接和固定用做結(jié)構(gòu)裝配用。

臺(tái)階孔設(shè)計(jì)的六大注意事項(xiàng)：

如下圖所示：

1、大孔的直徑

2、小孔的直徑

3、階梯孔的角度

4、階梯孔的深度

5、孔是否金屬化

6、階梯孔的鉆孔方向.

臺(tái)階孔的案例：

客戶板上有螺母下沉，所以設(shè)計(jì)PCB上沉孔要求如下：

此板沉孔大孔5.6mm，小孔2.7mm，深度為1.45mm，此板板厚為1.6mm。有什么隱患呢。

猛一看客戶的要求，感覺(jué)十分的合理。林如煙套入沉孔的計(jì)算工式，用專業(yè)的小軟件計(jì)算一下，結(jié)果如下：

不算不知道，一算嚇一跳。

PCB成品板厚1.6mm，沉孔深度為1.45mm,只有0.15mm的余厚，并且錐形孔的鉆頭是一個(gè)有角度的尖角，再考慮PCB板厚公差為1.6mm+-10%，基本上錐形孔加工完后，PCB板被大孔鉆穿，無(wú)法完成裝配。

大師兄說(shuō)我也遇到過(guò)一個(gè)案例，剛好和如煙碰到的這個(gè)相反?？蛻粢?，成品1.6mm的PCB，做錐形孔，大孔做1.0mm，小孔做0.65mm的成品孔徑，錐形深度0.65mm，我套入工式計(jì)算了一下，實(shí)際錐形深度只能做到0.175mm,無(wú)法滿足客戶PCB的正常裝配，螺母不能正常下沉。

本期提問(wèn)

關(guān)于PCB的沉孔設(shè)計(jì)，相信大家一定有其它經(jīng)典故事和案例，新年的第一篇文章為大家解解春節(jié)的油膩，清新的春天，從大家暢聊開(kāi)始。

審核編輯 黃宇