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PCB设计公司介绍多层板过孔设计问题

发布时间 :2019-11-05 16:39 阅读 : 来源 :技术文章责任编辑 :深圳宏力捷PCB设计部
PCB设计时,我们布线考虑最多的是如何把各个层同网络信号线最合理的连接上,高速PCB板线路越密集过孔(VIA)放置的密度就越大,过孔能起到各层间电气连接的作用。
 
多层线路板PCB打样经常会收到PCB板厂反馈“孔到线过近,超出了制程能力”,那么过孔过近对生产会有什么难点,对产品可靠性又有什么影响呢?
 
1、两个孔过近会影响PCB钻孔工序时效。第一个孔钻完后钻第二个孔时一边方向的材质过薄,钻咀受力不均及钻咀散热不一,从而导致断钻咀,由此造成PCB孔崩不美观或漏钻孔不导通。
 
两个孔过近会影响PCB钻孔工序时效
 
2、多层板中过孔会在每层线路上都有孔环,且每个层孔环周围环境有夹线也有不夹线,环境各不一。出现夹线过近或者孔与孔过近的情况,PCB板厂CAM工程师优化文件的时候会将孔环削掉一部分,确保焊环到不同网络铜/线的安全间距(3mil)。
 
如下六层pcb板的内层孔边缘到线边缘6mil,孔环4mil,环到线只有2mil(图2-1),削焊盘后的效果(图2-2)。
 
多层板中过孔会在每层线路上都有孔环,且每个层孔环周围环境有夹线也有不夹线,环境各不一
图2-1
 
多层板中过孔会在每层线路上都有孔环,且每个层孔环周围环境有夹线也有不夹线,环境各不一
图2-2
 
3、钻孔的孔位公差是≤0.05mm,当公差走上限时多层板会出现下列情况
(1)线路密集时过孔到其他元素360°无规律的出现小间隙,要保证3mil的安全间距,焊盘可能出现多方向削PAD(图3-1)。
 
图3-1
图3-1
 
(2)按源文件文件数据计算,孔边缘到线边缘6mil,孔环4mil,环到线只有2mil,保证环到线之间有3mil的安全间距需削1mil焊环,削后焊盘只有3mil。当孔位公差偏移量如果是上限0.05mm (2mil)时,孔环只剩1mil(图3-2)。
 
按源文件文件数据计算,孔边缘到线边缘6mil,孔环4mil,环到线只有2mil,保证环到线之间有3mil的安全间距需削1mil焊环,削后焊盘只有3mil
图3-2
 
4、PCB生产会产生同一方向性的小小量偏移,焊盘被削的方向无规则,最恶劣的情况还会出现个别孔破焊环(图4-1)。
 
PCB生产会产生同一方向性的小小量偏移,焊盘被削的方向无规则,最恶劣的情况还会出现个别孔破焊环
图4-1
 
 
5、多层板内层压合偏差的影响。以六层板为例,两个芯板+铜箔压合组成六层板(图5-1)。压合过程中 芯板1、芯板2 压合时可能会有 ≤0.05mm的偏差,压合后内层孔也会出现360°无规律的偏差(图5-2)。
 
多层板内层压合偏差的影响。以六层板为例,两个芯板+铜箔压合组成六层板
图5-1
合过程中 芯板1、芯板2 压合时可能会有 ≤0.05mm的偏差,压合后内层孔也会出现360°无规律的偏差
图5-2
 
综上问题,钻孔工序影响PCB打板良率和PCB板生产效率。孔环过小孔的周围没有完整的铜皮保护,PCB开短路测试可以通过,产品前期的使用也不会有问题,但长期使用可靠度是不够的。
 
IPC2级标准:破环小于或等于90°
IPC2级标准:破环小于或等于90°
 
PCB设计公司-深圳宏力捷建议,多层PCB板、高速PCB板孔到孔、孔到线间距:
1. 多层板内层孔到线到铜:
4层:可以不用理会
6层:≥6mil
8层:≥7mil
10层或10层以上:≥8mil
 
2. 过孔内径边缘间距:
同网络过孔:≥8mil(0.2mm)
 不同网络过孔:≥12mil(0.3mm)


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