如何避免器件引脚上小尺寸孔和槽出现凹坑?
用于插入式设备的PCB板需要钻孔才能插入设备,PCB钻孔是PCB制板工艺中非常重要的一步。主要针对板上的各种孔位,例如定位孔、结构定位孔、插入式设备的引脚孔等等;多层板的钻孔并非一次完成,有些孔埋在板内,有些孔则在板面上方,因此需要钻两次孔。
1. USB 设备引脚椭圆形插槽和 USB 型设备外壳引脚一般为椭圆形引脚,有些 USB 设备引脚相对较小,因此插槽孔的设计小于生产工艺能力。
由于业内最小的开槽刀直径仅为0.6mm,如果设计孔径小于0.45mm则无法生产。例如:器件引脚孔设计直径仅为0.3mm,若使用0.6mm开槽刀钻孔,再镀铜后成品孔径为0.45mm,则成品孔径大于引脚孔径0.15mm,超出公差范围的器件焊接不安全。因此,建议引脚开槽孔设计直径大于0.45mm。
2. 接线元件的针孔和某些插件元件的引脚非常小。当设计的插件孔小于0.5mm时,在制造过程中可能会被误认为是过孔。特别是对于使用Altium Designer软件设计的文件,所有过孔在输出Gerber文件时都会显示窗口,因此很容易将器件上的小针孔与过孔混淆。
当引脚的插入孔被误认为是过孔时,问题在于器件无法插入而不进行孔径补偿,或者窗口会与过孔一起被取消。焊盘采用油封工艺,无法焊接。
3. 高压隔离以防止PCB爬电铣槽损坏,电源板通常会在板内设计隔离槽。制造端最小的铣刀直径为0.8mm。小于0.8mm的铣槽生产不便,成本很高。
建议电路板上所有非金属槽的尺寸设计大于0.8mm。非金属槽无需镀铜,铣削槽可以降低很多成本,而钻孔成本高且效率低。因此,建议在设计末端将非金属槽的尺寸设计大于0.8mm。
设计工程师经常询问电路板工厂的生产情况,电路板钻孔补偿是多少,根据什么公差进行补偿,特别是安装孔(定位孔)和插孔,如果补偿不到位或设计不到位,将会影响整个电路板的生产和安装。
一般电路板上的孔分为两种,一种是带铜孔,另一种是不带铜孔。带铜孔主要用于焊接和导管孔,不带铜孔主要用于安装和定位。
如果是金属化钻孔,我们需要先在PCB上钻出无铜孔,然后在孔壁上镀一层铜箔,之后如果采用喷锡工艺,则需要补锡0.1-0.15mm,即使用0.2-0.25mm的钻头,具体尺寸取决于各工厂的生产工艺和机械设备;如果是OSP工艺,则需要镀金0.05-0.1mm左右;具体尺寸取决于各工厂的生产工艺和机械设备。
如果是未金属化的孔,即没有铜孔,则补偿值约为 0.05mm,例如,0.1mm 的孔需要使用 0.15mm 的钻头,当然,一般来说,没有铜孔的孔都比较大,需要根据实际尺寸进行补偿修正。
设计工程师在设计过程中通常无需考虑电路板厂的补偿尺寸,一般制造商在生产过程中会默认使用设计图纸中的孔径信息作为成品孔径,电路板制造商会在生产过程中自动进行公差补偿,从而生产出设计工程师所需的孔径。




