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PCB設(shè)計(jì)孔間距的DFM可靠性,你知道嗎?

華秋DFM ? 2022-11-04 10:09 ? 次閱讀

PCB單面板或雙面板的制作都是在下料之后直接進(jìn)行非導(dǎo)通孔或?qū)椎你@孔,多層板則是在完成壓板之后才去鉆孔。鉆孔的區(qū)分以功能的不同尚可分為零件孔、工具孔、通孔(Via)、盲孔(Blind hole)、埋孔(Buried hole)(盲、埋孔為via hole的一種)。常規(guī)的鉆孔,是通過鉆孔機(jī)械加工出來的。在實(shí)際加工中鉆孔之間的間距通常會(huì)影響鉆機(jī)的加工及成品的可靠性。

孔距的加工要求:

VIA過孔(俗稱導(dǎo)電孔)

最小孔徑:機(jī)械鉆0.15mm,激光鉆0.075mm。

焊盤到外形線間距0.2mm。

過孔(VIA)孔到孔間距(孔邊到孔邊)不能小于:6mil 最好大于8mil此點(diǎn)非常重要,設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮。

一般最小過孔(VIA)孔徑不小于0.2mm,焊盤單邊不能小于4mil,最好大于6mil,大則不限此點(diǎn)非常重要,設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮。

PAD焊盤孔(俗稱插件孔)

焊盤到外形線間距0.25mm。

插件孔大小是由DIP元器件來定,但一定要大于DIP元器件管腳,建議大于最少0.2mm以上,也就是說0.6的元器件管腳,你最少得設(shè)計(jì)成0.8,以防加工公差而導(dǎo)致難于插進(jìn)。

插件孔(PTH) 焊盤外環(huán)單邊不能小于0.15mm,當(dāng)然越大越好,此點(diǎn)非常重要,設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮。

插件孔(PTH) 孔到孔間距(孔邊到孔邊)不能小于0.3mm當(dāng)然越大越好,此點(diǎn)非常重要,設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮。

非金屬孔、槽(俗稱無銅孔、槽)

非金屬化槽孔,槽孔的最小間距不小于1.6mm,不然會(huì)導(dǎo)致破孔增加銑邊的難度。

非金屬化槽孔,槽孔距外形的板邊不小于2.0mm,不然會(huì)導(dǎo)致破孔,非金屬槽越長(zhǎng)距板邊的距離需要越大,避免存留的板邊斷開。

非金屬郵票孔,郵票孔作為板與板之間橋連,成品后需要掰開,所以郵票孔間距不能小也不能太大,間距小容易斷板,間距太大掰不開。一般郵票孔間距在0.2--0.3mm。

孔距的可靠性影響:

1、孔到孔的間距,是指鉆孔內(nèi)壁到內(nèi)壁的間距,不是鉆孔焊盤到焊盤的間距。此點(diǎn)一定要區(qū)分清楚。 那么孔到孔間距設(shè)計(jì)太近,有哪些危害呢? 如果是相同網(wǎng)絡(luò)的孔間距過近,通常會(huì)產(chǎn)生破孔、鈹鋒等不良情況,影響板子的外觀及裝配。 如果是不同網(wǎng)絡(luò)的鉆孔間距不足,會(huì)產(chǎn)生破孔、鈹鋒、還有芯吸效應(yīng)導(dǎo)致的短路等不良情況。 芯吸效應(yīng)具體是怎么產(chǎn)生的呢? 鉆孔在機(jī)械加工時(shí),由于鉆孔的高速運(yùn)轉(zhuǎn)和鉆頭對(duì)周圍板材產(chǎn)生的壓力,會(huì)導(dǎo)致板材內(nèi)部的玻纖松動(dòng),鉆孔動(dòng)作的速度過大,或鉆咀破損不夠鋒利以致拉松拉大玻纖紗布。在加工中,過度除鉆污會(huì)使玻纖紗布的樹脂被溶掉,那么在后工序沉銅電鍍工序就會(huì)有藥水順著松動(dòng)區(qū)域進(jìn)行滲透,造成短路的產(chǎn)生。 IPC-A-600G里面對(duì)于芯吸是有這樣規(guī)定的:對(duì)于芯吸作用沒有減少導(dǎo)線間距使之小于采購(gòu)文件規(guī)定的值 ,芯吸作用沒有超過80mm[3.150min。鉆孔之間也同樣適用。

2、還有一種不良就是鉆孔設(shè)計(jì)時(shí)間距過近會(huì)產(chǎn)生一個(gè)CAF效應(yīng)。 什么是CAF效應(yīng)呢? CAF,也叫離子遷移,全稱為導(dǎo)電性陽(yáng)極絲(CAF:Conductive Anodic Filamentation),指的是PCB內(nèi)部銅離子從陽(yáng)極(高電壓)沿著玻纖絲間的微裂通道,向陰極(低電壓)遷移過程中發(fā)生的銅與銅鹽的漏電行為。 當(dāng)PCB/PCBA在高溫高濕的環(huán)境下帶電工作時(shí),兩絕緣導(dǎo)體間可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的沿著樹脂或玻纖界面生長(zhǎng)的CAF,此現(xiàn)象將最終導(dǎo)致絕緣不良,甚至短路失效。 它通常發(fā)生在過孔與過孔之間、過孔與內(nèi)外層導(dǎo)線之間、外層導(dǎo)線與導(dǎo)線之間,從而造成兩個(gè)相鄰的導(dǎo)體之間絕緣性能下降甚至造成短路。

孔距的DFM可制造性檢查:1、同網(wǎng)絡(luò)過孔;鉆孔操作時(shí)如若兩個(gè)孔離的太近則會(huì)影響到PCB鉆孔工序時(shí)效。由于在鉆完第一個(gè)孔過后,在鉆第二個(gè)孔時(shí)一邊方向的材質(zhì)會(huì)過薄,造成鉆咀受力不均及鉆咀散熱不一,導(dǎo)致斷鉆咀,從而造成PCB孔崩不美觀或漏鉆孔不導(dǎo)通。

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2、不同網(wǎng)絡(luò)過孔;PCB板中的過孔在每層線路上都需有孔環(huán),并且每層孔環(huán)四周環(huán)境各不一,有夾線也有不夾線的。在保證間距的情況下,會(huì)在出現(xiàn)夾線過近或者孔與孔過近的孔環(huán)削掉一部分,以確保焊環(huán)到不同網(wǎng)絡(luò)銅/線有3mil的安全間距。如不同網(wǎng)絡(luò)過孔間距小則安全間距不足,容易短路。

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3、不同網(wǎng)絡(luò)插件孔;PCB生產(chǎn)會(huì)出現(xiàn)同一方向性的小量偏移,當(dāng)不同網(wǎng)絡(luò)插件孔間距小時(shí),為了保證安全間距會(huì)采取削插件孔的焊盤。焊盤被削的方向無規(guī)則,最壞的現(xiàn)象還會(huì)造成孔破焊環(huán),或者是焊接時(shí)連錫短路。

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4、盲埋孔距離;盲孔(Blindvias):盲孔是將PCB內(nèi)層走線與PCB表層走線相連的過孔類型,此孔不穿透整個(gè)板子。 埋孔(Buriedvias):埋孔則只連接內(nèi)層之間的走線的過孔類型,所以是從PCB表面是看不出來的。 盲孔與埋孔的間距過小或者無間距,稱之為疊孔。根據(jù)PCB層壓的規(guī)律,疊孔設(shè)計(jì)不一定能方便生產(chǎn),當(dāng)層壓的方式不能使同網(wǎng)絡(luò)盲孔與埋孔重疊的部分鉆透相連,則需要走疊孔工藝流程,埋孔做完后電鍍、層壓再鉆盲孔相接。

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華秋DFM是華秋電子自主研發(fā)的PCB可制造性分析軟件,它是一款免費(fèi)的國(guó)產(chǎn)軟件。軟件針對(duì)孔間距的分析項(xiàng)有,同網(wǎng)絡(luò)過孔、不同網(wǎng)絡(luò)過孔、不同網(wǎng)絡(luò)插件孔、盲埋孔距離,華秋DFM的檢測(cè)功能,基本能夠包含所有孔間距的可制造性。

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華秋DFM是華秋電子自主研發(fā)的PCB可制造性分析軟件,它是一款免費(fèi)的國(guó)產(chǎn)軟件,主要的功能包括PCB裸板分析、PCBA裝配分析、優(yōu)化方向推薦、價(jià)格交期評(píng)估、供應(yīng)鏈下單、阻抗計(jì)算等工具。致力于在制造前期解決或發(fā)現(xiàn)所有可能的質(zhì)量隱患,將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低,減少成本,提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 近日,華秋DFM推出了新版本,可實(shí)現(xiàn)制造與設(shè)計(jì)過程同步,模擬選定的PCB產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造到組裝的整個(gè)生產(chǎn)流程,華秋DFM使BOM表整理、元器件匹配、裸板分析及組裝分析四個(gè)模塊相互聯(lián)系,共同協(xié)作來完成一個(gè)完整的DFM分析。

華秋電子是一家致力于以信息化技術(shù)改善傳統(tǒng)電子產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)模式的產(chǎn)業(yè)數(shù)智化服務(wù)平臺(tái),目前已全面打通產(chǎn)業(yè)上、中、下游,形成了電子產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)生態(tài),致力于為行業(yè)帶來“高品質(zhì),短交期,高性價(jià)比”的一站式服務(wù)平臺(tái),可向廣大客戶提供媒體社區(qū)平臺(tái)服務(wù)、元器件采購(gòu)服務(wù)、PCB制造服務(wù)及可靠性制造分析服務(wù)、SMT貼片/PCBA加工服務(wù),如有相關(guān)業(yè)務(wù)需求,請(qǐng)掃碼填寫以下表單,我們將為您對(duì)接專屬服務(wù)。

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