단면 또는 양면 PCB 생산은 일반적으로 소재 절단 직후 비전도성 또는 전도성 홀을 드릴링하는 반면, 다층 기판은 적층 공정 후에 드릴링합니다. 홀은 기능에 따라 부품 홀, 공구 홀, 관통 홀(비아), 블라인드 홀, 매립 홀(블라인드 홀과 매립 홀은 비아 홀의 한 유형)로 분류됩니다. 기존의 드릴링은 기계식 드릴링 장비를 사용합니다. 실제 제조 과정에서 홀 사이의 간격은 일반적으로 가공 공정과 최종 제품의 신뢰성에 영향을 미칩니다.
구멍 간격 제조 요구 사항:
비아 홀(전도성 홀):
- 최소 구멍 직경: 기계식 드릴링 0.15mm, 레이저 드릴링 0.075mm.
- 패드와 보드 가장자리 간격: 0.2mm.
- 비아 홀 간 간격(모서리 간): 6밀(mil) 미만일 수 없으며, 8밀(mil) 이상인 것이 바람직합니다. 이는 매우 중요하며 설계 시 반드시 고려해야 합니다.
- 최소 비아홀 직경은 일반적으로 0.2mm 이상이어야 하며, 패드 단면 거리는 4mil 이상, 바람직하게는 6mil 이상이어야 하며, 상한은 없습니다. 이는 매우 중요하므로 반드시 고려해야 합니다.
패드 홀(PTH):
- 패드와 보드 가장자리 간격: 0.25mm.
- 패드 구멍의 크기는 사용하는 부품에 따라 결정되지만, 부품 핀보다 최소 0.2mm 더 커야 합니다. 예를 들어, 핀 지름이 0.6mm인 부품은 제조 공차로 인한 문제를 방지하기 위해 최소 0.8mm의 구멍을 가져야 합니다.
- 패드 구멍 간 간격(모서리 간): 0.3mm 이상이어야 합니다. 클수록 좋습니다. 이는 매우 중요하며 반드시 고려해야 합니다.
비도금 구멍 및 슬롯(NPTH):
- 비도금 슬롯 구멍 간격: 최소 간격은 1.6mm 이상이어야 하며, 그렇지 않으면 구멍이 깨지거나 모서리 밀링이 어려워질 위험이 커집니다.
- 도금되지 않은 슬롯에서 보드 가장자리까지의 거리는 구멍 파손을 방지하기 위해 2.0mm 이상이어야 합니다. 슬롯이 길수록 가장자리에서 분리되는 것을 방지하기 위해 보드 가장자리와의 거리가 더 길어야 합니다.
- 도금되지 않은 스탬프 구멍: 보드를 연결할 때, 이 구멍들은 보드가 파손되는 것을 방지하기 위해 너무 작거나 너무 크지 않은 간격으로 설치해야 합니다. 권장 간격은 일반적으로 0.2~0.3mm입니다.
구멍 간격의 신뢰성 영향:
구멍 간 간격:
이는 패드 사이의 거리가 아니라, 한 구멍의 내벽에서 다른 구멍의 내벽까지의 거리를 나타냅니다. 이러한 측정값을 구분하는 것이 중요합니다.
구멍 간 간격이 너무 작으면 어떤 문제가 발생할 수 있나요?
- 동일한 네트워크 내의 구멍이 너무 가깝다면 구멍이 깨지거나, 버가 생기거나, 모양과 조립에 영향을 미치는 기타 결함이 발생할 수 있습니다.
- 다양한 네트워크의 구멍의 경우 간격이 충분하지 않으면 구멍이 깨지거나 버가 생기거나 심지어 단락이 발생할 수 있습니다. 모세관 효과.
모세관 효과(칩 흡입 효과): 모세관 현상은 드릴 비트의 고속 회전과 주변 PCB 소재에 가해지는 압력으로 인해 발생합니다. 이로 인해 기판 내부의 유리 섬유가 느슨해져 구리 도금이 이러한 느슨한 부분을 관통할 때 구멍 형성 불량 및 단락과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
에 따르면 IPC-A-600G 가이드라인 :
모세관 효과의 경우, B 조달 사양에서 요구하는 최소값 이하로 추적 간격을 줄여서는 안 됩니다. A 80mm(3.150인치)를 초과해서는 안 됩니다. 구멍 간격도 마찬가지입니다.
좁은 구멍 간격으로 인해 발생하는 또 다른 부정적인 영향은 다음과 같습니다. CAF(전도성 양극 필라멘트) 효과:
- CAF 효과: 고전압, 고온도 조건 하에서 도체 사이의 수지나 유리섬유에 생긴 미세균열을 따라 구리 이온이 이동하여 누설 전류가 발생하는 현상을 말합니다.
- 이는 PCB/PCBA가 고온 다습한 환경에서 작동할 때 발생하며, 도체 간 절연 불량으로 인해 단락이 발생합니다. CAF는 일반적으로 비아(via) 사이, 비아와 트레이스(trace) 사이, 또는 외부 트레이스 사이에서 발생하여 절연을 약화시키고 고장을 유발합니다.
구멍 간격 제조 가능성 검사:
1. 동일한 네트워크 비아: 드릴링 중 두 비아가 너무 가까이 있으면 PCB의 드릴링 효율이 저하될 수 있습니다. 첫 번째 구멍을 뚫은 후, 구멍 사이의 소재가 너무 얇아져 드릴 비트에 가해지는 힘이 불균일해지고, 냉각이 일정하지 않으며, 드릴 비트가 파손될 수 있습니다. 이로 인해 구멍 형성 불량이나 비아 연결 불량이 발생할 수 있습니다.
2. 다양한 네트워크 비아: PCB의 모든 레이어에는 트레이스 인접 여부 등 특정 주변 환경 조건에 맞는 비아 패드가 필요합니다. 간격이 충분하지 않으면 일부 비아 패드의 구리 연결이 끊어져 단락이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하려면 서로 다른 네트워크 비아 사이에 3밀(XNUMXmm)의 안전 거리를 유지하는 것이 필수적입니다.
3. 다양한 네트워크 구성 요소 홀: 생산 중 미세한 정렬 오차는 서로 다른 네트워크의 부품 구멍 간격에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 경우 패드를 트리밍하여 안전 거리를 확보합니다. 이러한 트리밍은 모양이 불규칙해지거나, 최악의 경우 납땜 중 구멍이 파손되거나 단락을 일으킬 수 있습니다.
4. 블라인드 및 매립 비아:
- 블라인드 비아: 이는 내부 레이어를 외부 레이어에 연결하는 비아이지만 PCB 전체를 관통하지는 않습니다.
- 매장 된 비아: 이것은 내부 레이어만 연결하며 PCB 표면에서는 보이지 않습니다.
블라인드 비아와 매립 비아 사이의 간격이 너무 작거나 없으면 "스택 홀(stacked hole)"이 발생합니다. 특히 비아 위치가 적절한 연결을 허용하지 않는 경우 설계 과정에서 제조상의 어려움이 발생할 수 있습니다. 이러한 경우, 드릴링 후 비아가 전기적으로 연결되도록 특수 공정이 필요합니다. 이 공정에는 도금 전에 매립 비아 드릴링을 완료한 후 블라인드 비아를 드릴링하는 것이 포함됩니다.
