Producția de PCB-uri cu o singură față sau cu două fețe implică de obicei găurirea de găuri neconductoare sau conductoare direct după tăierea materialului, în timp ce plăcile multistrat sunt găurite după procesul de laminare. Găurile sunt clasificate în funcție de funcția lor, inclusiv găuri pentru componente, găuri pentru scule, găuri străpunse (Via), găuri oarbe și găuri îngropate (găurile oarbe și îngropate sunt un tip de gaură via). Găurirea convențională se face folosind echipamente de găurire mecanică. În fabricația reală, distanța dintre găuri are de obicei un impact atât asupra procesului de prelucrare, cât și asupra fiabilității produsului final.
Cerințe de fabricație pentru distanța dintre găuri:
Găuri conductoare (via Holes):
- Diametrul minim al găuriiGăurire mecanică 0.15 mm, găurire cu laser 0.075 mm.
- Spațiere dintre marginile plăcii de bază și ale plăcii: 0.2 mm.
- Distanța dintre orificiile de legătură (de la o margine la alta)Nu poate fi mai mic de 6 mil; de preferință mai mare de 8 mil. Acest lucru este foarte important și trebuie luat în considerare în timpul proiectării.
- Diametrul minim al orificiului de conectare este de obicei de cel puțin 0.2 mm, iar distanța dintre plăcuțe și o singură parte nu trebuie să fie mai mică de 4 mil, de preferință mai mare de 6 mil, fără o limită superioară. Acest lucru este foarte important și ar trebui luat în considerare.
Găuri pentru plăcuțe (PTH):
- Spațiere dintre marginile plăcii de bază și ale plăcii: 0.25 mm.
- Dimensiunea orificiului pentru pad este determinată de componenta utilizată, dar ar trebui să fie cu cel puțin 0.2 mm mai mare decât pinul componentei. De exemplu, o componentă cu un pin de 0.6 mm ar trebui să aibă un orificiu de cel puțin 0.8 mm pentru a evita dificultățile datorate toleranțelor de fabricație.
- Distanța dintre orificiile plăcuței (de la o margine la alta)Nu poate fi mai mic de 0.3 mm. Cu cât mai mare, cu atât mai bine. Acest aspect este esențial și trebuie luat în considerare.
Găuri și caneluri neplacate (NPTH):
- Spațiere între găurile sloturilor neplacateSpațierea minimă trebuie să fie de cel puțin 1.6 mm, altfel ar putea cauza un risc crescut de spargere a găurilor și dificultăți la frezarea muchiilor.
- Distanța dintre fantele neplacate și marginea plăcii nu trebuie să fie mai mică de 2.0 mm pentru a evita găurile sparte. Fantele mai lungi trebuie să aibă o distanță mai mare față de marginea plăcii pentru a preveni separarea la margine.
- Găuri ștanțate neplacatePentru conectarea plăcilor între ele, aceste găuri trebuie distanțate între 0.2 și 0.3 mm pentru a evita ruperea plăcii. Distanța recomandată este de obicei între XNUMX și XNUMX mm.
Impactul spațierii dintre găuri asupra fiabilității:
Spațiere între găuri:
Aceasta se referă la distanța de la peretele interior al unei găuri la peretele interior al alteia, nu la distanța dintre plăcuțe. Este esențial să se facă distincția între aceste măsurători.
Dacă distanța dintre găuri este prea mică, care sunt potențialele probleme?
- Dacă găurile din aceeași rețea sunt prea apropiate, acestea pot cauza găuri sparte, bavuri și alte defecte care afectează aspectul și asamblarea.
- Pentru găurile din rețele diferite, o spațiere insuficientă ar putea cauza găuri sparte, bavuri sau chiar scurtcircuite din cauza efect capilar.
Efect capilar (efect de aspirare a așchiilor)Efectul capilar apare din cauza rotației de mare viteză a burghiului și a presiunii pe care o exercită asupra materialului PCB din jur. Acest lucru poate slăbi fibra de sticlă din interiorul plăcii, ducând la probleme precum formarea deficitară a găurilor și scurtcircuite atunci când placarea cu cupru pătrunde în aceste zone libere.
În conformitate cu IPC-A-600G orientări:
Pentru efectul capilar, B nu ar trebui să reducă distanța dintre urme sub minimul impus de specificațiile de achiziții și A nu trebuie să depășească 80 mm (3.150 in). Același lucru este valabil și pentru distanța dintre găuri.
Un alt efect negativ cauzat de spațierea strânsă a găurilor este CAF (Filamentare Anodică Conductivă) efect:
- Efectul CAFSe referă la ionii de cupru care migrează de-a lungul microfisurilor din rășină sau fibră de sticlă între conductori în condiții de înaltă tensiune și temperatură, ducând la curenți de scurgere.
- Acest lucru se întâmplă atunci când PCB/PCBA funcționează în medii cu temperaturi ridicate și umiditate ridicată, rezultând o izolație slabă între conductori și eventual scurtcircuite. CAF se produce de obicei între viae, sau între viae și pistă, sau între pistele exterioare, reducând izolația și ducând la defecțiuni.
Verificări ale fabricabilității spațierii dintre găuri:
1. Aceleași rețele viasDacă două canale de alimentare sunt prea apropiate în timpul găuririi, eficiența găuririi PCB-ului ar putea fi compromisă. După găurirea primei găuri, materialul dintre găuri ar putea deveni prea subțire, rezultând forțe neuniforme asupra burghiului, răcire inconsistentă și ruperea burghiului. Acest lucru duce la formarea deficitară a găurilor sau la canale de alimentare neconectate.
2. Diferite căi de rețeaFiecare strat dintr-un PCB necesită un pad de conectare cu condiții specifice de mediu, inclusiv dacă traseele sunt adiacente sau nu. Dacă distanța este insuficientă, unele pad-uri de conectare își pot pierde conexiunea de cupru, putând cauza scurtcircuitări. Pentru a evita acest lucru, este esențială o distanță de siguranță de 3 mil între diferitele fire de conectare ale rețelei.
3. Diferite găuri ale componentelor de rețeaMicile decalaje de aliniere în timpul producției pot afecta distanța dintre găurile componentelor din rețele diferite. În aceste cazuri, distanța de siguranță este asigurată prin tăierea pad-ului. Această tăiere poate duce la forme neregulate sau, în cel mai rău caz, poate provoca ruperea găurii sau crearea unui scurtcircuit în timpul lipirii.
4. Vias orb și îngropat:
- Vias orbAcestea sunt fire de contact care conectează straturile interne la straturile exterioare, dar nu trec prin întregul PCB.
- Îngropat ViasAcestea conectează doar straturile interne și sunt invizibile de la suprafața PCB-ului.
Când distanța dintre vialele oarbe și cele îngropate este prea mică sau inexistentă, rezultă o „gaură suprapusă”. Proiectul poate întâmpina dificultăți de fabricație, în special atunci când amplasarea vialelor nu permite o conectare corectă. În astfel de cazuri, este necesar un proces special pentru a asigura conectarea electrică a vialelor după găurire. Aceasta implică finalizarea găuririi vialei îngropate înainte de placare și apoi găurirea vialelor oarbe.
