Виробництво односторонніх або двосторонніх друкованих плат зазвичай передбачає свердління непровідних або струмопровідних отворів безпосередньо після різання матеріалу, тоді як багатошарові плати свердляться після процесу ламінування. Отвори класифікуються залежно від їх функції, включаючи отвори для компонентів, отвори для інструментів, наскрізні отвори (перехідні отвори), глухі отвори та закопані отвори (глухі та закопані отвори є типом перехідних отворів). Традиційне свердління виконується за допомогою механічного свердлильного обладнання. У фактичному виробництві відстань між отворами зазвичай впливає як на процес обробки, так і на надійність кінцевого продукту.
Вимоги до виготовлення отворів:
Перехідні отвори (провідні отвори):
- Мінімальний діаметр отворуМеханічне свердління 0.15 мм, лазерне свердління 0.075 мм.
- Відстань між контактною площадкою та краєм плати: 0.2 мм.
- Відстань між отворами наскрізного отвору (від краю до краю)Не може бути менше ніж 6 міл; бажано більше ніж 8 міл. Це дуже важливо і необхідно враховувати під час проектування.
- Мінімальний діаметр отвору для переходу зазвичай не менше 0.2 мм, а відстань між контактними площадками з одного боку не повинна бути менше 4 міл, бажано більше 6 міл, без верхньої межі. Це дуже важливо і слід враховувати.
Отвори для колодок (PTH):
- Відстань між контактною площадкою та краєм плати: 0.25 мм.
- Розмір отвору контактної площадки визначається використовуваним компонентом, але він повинен бути щонайменше на 0.2 мм більшим за висновок компонента. Наприклад, компонент з висівком 0.6 мм повинен мати отвір щонайменше 0.8 мм, щоб уникнути труднощів, пов'язаних з виробничими допусками.
- Відстань між отворами колодки (від краю до краю)Не може бути менше 0.3 мм. Чим більше, тим краще. Це критично важливо і це необхідно враховувати.
Негальванічні отвори та пази (NPTH):
- Відстань між пазовими отворами без покриттяМінімальна відстань між заготовками має бути щонайменше 1.6 мм, інакше це може збільшити ризик утворення поламаних отворів та ускладнити фрезерування крайок.
- Відстань від неметалізованої щілини до краю плати не повинна бути менше 2.0 мм, щоб уникнути поломок. Довші щілини повинні мати більшу відстань від краю плати, щоб запобігти розшаруванню на краю.
- Негальванізовані штамповані отвориДля з'єднання плат між собою, ці отвори повинні бути розташовані на відстані не занадто малому або занадто великому проміжку один від одного, щоб уникнути поломки плати. Рекомендована відстань зазвичай становить від 0.2 до 0.3 мм.
Вплив відстані між отворами на надійність:
Відстань між отворами:
Це стосується відстані від внутрішньої стінки одного отвору до внутрішньої стінки іншого, а не відстані між контактними площадками. Важливо розрізняти ці вимірювання.
Якщо відстань між отворами занадто мала, які потенційні проблеми можуть виникнути?
- Якщо отвори в одній мережі розташовані занадто близько, вони можуть спричинити поломки, задирки та інші дефекти, які впливають на зовнішній вигляд та складання.
- Для отворів у різних мережах недостатня відстань може призвести до поломок отворів, задирок або навіть коротких замикань через капілярний ефект.
Капілярний ефект (ефект всмоктування стружки)Капілярний ефект виникає через високошвидкісне обертання свердла та тиск, який воно чинить на навколишній матеріал друкованої плати. Це може послабити скловолокно всередині плати, що призведе до таких проблем, як погане формування отворів та короткі замикання, коли мідне покриття проникає в ці вільні ділянки.
За оцінкою IPC-A-600G принципи:
Для капілярного ефекту, B не повинні зменшувати інтервал між трасами нижче мінімального значення, встановленого специфікаціями закупівель, та A не повинна перевищувати 80 мм (3.150 дюйма). Те саме стосується відстані між отворами.
Ще одним негативним ефектом, спричиненим щільною відстанню між отворами, є CAF (провідна анодна філаментація) ефект:
- Ефект CAF: Це стосується іонів міді, що мігрують вздовж мікротріщин у смолі або скловолокні між провідниками під дією високої напруги та температури, що призводить до струмів витоку.
- Це трапляється, коли друкована плата/друкована плата працює в середовищі з високою температурою та високою вологістю, що призводить до поганої ізоляції між провідниками та, зрештою, до коротких замикань. CAF зазвичай виникає між перехідними отворами, або між перехідними отворами та доріжками, або між зовнішніми доріжками, зменшуючи ізоляцію та призводячи до виходу з ладу.
Перевірка технологічності відстані між отворами:
1. Ті самі мережеві переходиЯкщо два перехідні отвори розташовані занадто близько один до одного під час свердління, ефективність свердління друкованої плати може бути порушена. Після свердління першого отвору матеріал між отворами може стати занадто тонким, що призведе до нерівномірного зусилля на свердло, нерівномірного охолодження та поломки свердла. Це призводить до поганого формування отвору або нез'єднаних перехідних отворів.
2. Різні мережеві переходиКожен шар друкованої плати потребує контактного майданчика з певними умовами навколишнього середовища, включаючи те, чи доріжки суміжні. Якщо відстань між контактними майданчиками недостатня, деякі контактні майданчики можуть втратити мідне з'єднання, що потенційно може спричинити коротке замикання. Щоб уникнути цього, важливо дотримуватися безпечної відстані 3 міл між різними мережевими перехідними отворами.
3. Різні отвори мережевих компонентівНезначні зміщення вирівнювання під час виробництва можуть впливати на відстань між отворами компонентів з різних мереж. У цих випадках безпечна відстань забезпечується шляхом обрізання контактної площадки. Таке обрізання може призвести до неправильної форми або, в гіршому випадку, до поломки отвору чи короткого замикання під час паяння.
4. Сліпі та закопані отвори:
- Сліпі переходиЦе перехідні отвори, які з'єднують внутрішні шари із зовнішніми, але не проходять через усю друковану плату.
- Похований ВіасВони з'єднують лише внутрішні шари та невидимі з поверхні друкованої плати.
Коли відстань між глухими та закопаними переходними отворами занадто мала або відсутня, це призводить до утворення «складеного отвору». Конструкція може зіткнутися з труднощами у виробництві, особливо коли розташування переходних отворів не дозволяє належного з'єднання. У таких випадках потрібен спеціальний процес, щоб забезпечити електричне з'єднання переходних отворів після свердління. Це включає завершення свердління закопаного переходного отвору перед нанесенням металу, а потім свердління глухих переходних отворів.
