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PCB設(shè)計(jì)公司介紹多層板過孔設(shè)計(jì)問題

發(fā)布時(shí)間 :2019-11-05 16:39 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCB設(shè)計(jì)部
PCB設(shè)計(jì)時(shí),我們布線考慮最多的是如何把各個(gè)層同網(wǎng)絡(luò)信號(hào)線最合理的連接上,高速PCB板線路越密集過孔(VIA)放置的密度就越大,過孔能起到各層間電氣連接的作用。
 
多層線路板PCB打樣經(jīng)常會(huì)收到PCB板廠反饋“孔到線過近,超出了制程能力”,那么過孔過近對(duì)生產(chǎn)會(huì)有什么難點(diǎn),對(duì)產(chǎn)品可靠性又有什么影響呢?
 
1、兩個(gè)孔過近會(huì)影響PCB鉆孔工序時(shí)效。第一個(gè)孔鉆完后鉆第二個(gè)孔時(shí)一邊方向的材質(zhì)過薄,鉆咀受力不均及鉆咀散熱不一,從而導(dǎo)致斷鉆咀,由此造成PCB孔崩不美觀或漏鉆孔不導(dǎo)通。
 
兩個(gè)孔過近會(huì)影響PCB鉆孔工序時(shí)效
 
2、多層板中過孔會(huì)在每層線路上都有孔環(huán),且每個(gè)層孔環(huán)周圍環(huán)境有夾線也有不夾線,環(huán)境各不一。出現(xiàn)夾線過近或者孔與孔過近的情況,PCB板廠CAM工程師優(yōu)化文件的時(shí)候會(huì)將孔環(huán)削掉一部分,確保焊環(huán)到不同網(wǎng)絡(luò)銅/線的安全間距(3mil)。
 
如下六層pcb板的內(nèi)層孔邊緣到線邊緣6mil,孔環(huán)4mil,環(huán)到線只有2mil(圖2-1),削焊盤后的效果(圖2-2)。
 
多層板中過孔會(huì)在每層線路上都有孔環(huán),且每個(gè)層孔環(huán)周圍環(huán)境有夾線也有不夾線,環(huán)境各不一
圖2-1
 
多層板中過孔會(huì)在每層線路上都有孔環(huán),且每個(gè)層孔環(huán)周圍環(huán)境有夾線也有不夾線,環(huán)境各不一
圖2-2
 
3、鉆孔的孔位公差是≤0.05mm,當(dāng)公差走上限時(shí)多層板會(huì)出現(xiàn)下列情況
(1)線路密集時(shí)過孔到其他元素360°無規(guī)律的出現(xiàn)小間隙,要保證3mil的安全間距,焊盤可能出現(xiàn)多方向削PAD(圖3-1)。
 
圖3-1
圖3-1
 
(2)按源文件文件數(shù)據(jù)計(jì)算,孔邊緣到線邊緣6mil,孔環(huán)4mil,環(huán)到線只有2mil,保證環(huán)到線之間有3mil的安全間距需削1mil焊環(huán),削后焊盤只有3mil。當(dāng)孔位公差偏移量如果是上限0.05mm (2mil)時(shí),孔環(huán)只剩1mil(圖3-2)。
 
按源文件文件數(shù)據(jù)計(jì)算,孔邊緣到線邊緣6mil,孔環(huán)4mil,環(huán)到線只有2mil,保證環(huán)到線之間有3mil的安全間距需削1mil焊環(huán),削后焊盤只有3mil
圖3-2
 
4、PCB生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生同一方向性的小小量偏移,焊盤被削的方向無規(guī)則,最惡劣的情況還會(huì)出現(xiàn)個(gè)別孔破焊環(huán)(圖4-1)。
 
PCB生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生同一方向性的小小量偏移,焊盤被削的方向無規(guī)則,最惡劣的情況還會(huì)出現(xiàn)個(gè)別孔破焊環(huán)
圖4-1
 
 
5、多層板內(nèi)層壓合偏差的影響。以六層板為例,兩個(gè)芯板+銅箔壓合組成六層板(圖5-1)。壓合過程中 芯板1、芯板2 壓合時(shí)可能會(huì)有 ≤0.05mm的偏差,壓合后內(nèi)層孔也會(huì)出現(xiàn)360°無規(guī)律的偏差(圖5-2)。
 
多層板內(nèi)層壓合偏差的影響。以六層板為例,兩個(gè)芯板+銅箔壓合組成六層板
圖5-1
合過程中 芯板1、芯板2 壓合時(shí)可能會(huì)有 ≤0.05mm的偏差,壓合后內(nèi)層孔也會(huì)出現(xiàn)360°無規(guī)律的偏差
圖5-2
 
綜上問題,鉆孔工序影響PCB打板良率和PCB板生產(chǎn)效率。孔環(huán)過小孔的周圍沒有完整的銅皮保護(hù),PCB開短路測(cè)試可以通過,產(chǎn)品前期的使用也不會(huì)有問題,但長(zhǎng)期使用可靠度是不夠的。
 
IPC2級(jí)標(biāo)準(zhǔn):破環(huán)小于或等于90°
IPC2級(jí)標(biāo)準(zhǔn):破環(huán)小于或等于90°
 
PCB設(shè)計(jì)公司-深圳宏力捷建議,多層PCB板、高速PCB板孔到孔、孔到線間距:
1. 多層板內(nèi)層孔到線到銅:
4層:可以不用理會(huì)
6層:≥6mil
8層:≥7mil
10層或10層以上:≥8mil
 
2. 過孔內(nèi)徑邊緣間距:
同網(wǎng)絡(luò)過孔:≥8mil(0.2mm)
 不同網(wǎng)絡(luò)過孔:≥12mil(0.3mm)


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