PCB上壓接孔和過孔的孔徑和公差(chà)要求相同,製造時有何影(yǐng)響
發布時間:2024-11-18 16:28:31
高速先生成員--王(wáng)輝東(dōng)
小凱在京城闖天下,跑市場,做PCB業務。
小馬在冿(jiān)城守著家,畫著圖,做PCB設計。
異(yì)地夫妻,周末相聚,總有說不完的話,道不盡的甜蜜。
可是這(zhè)個周末在互(hù)相期盼中小兩口見了麵,小凱進門就問小馬:”媳婦(fù)我這兒有個問題(tí),想(xiǎng)不明白,想請教(jiāo)下你,可急死我了。”
現在有個PCB馬上要下線生產,工廠的(de)工程(chéng)確認說過(guò)孔和壓接孔是同一個尺寸,會導(dǎo)致成本增加和交期變長。
工程EQ如下:
PCB中19.7mil的成品孔徑包括壓接孔和過孔。光繪中設計為雙麵(miàn)阻焊(hàn)覆蓋的我司認為是過孔(kǒng),但是(shì)所有的孔徑公差(chà)都要求為+-2mil.這個公差要求太嚴,會導致加工時間變長和成(chéng)本增加。
工廠發(fā)出來的工程確認如下:

一(yī)個背板(bǎn)PCB上壓接(jiē)孔和過孔同一尺寸,同一孔徑公差。
下圖高亮的為過孔。

小馬聽完小凱的話(huà),微微一(yī)笑,說道:相公莫急,聽我娓娓道來。
電路板上有很多孔(kǒng),大多(duō)數(shù)孔是用於PCB層與層之間的互連,而另一些孔是用於元件安裝到電路板上。
鑽孔的過程:
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打銷釘→ 上板→ 鑽孔→ 下板
鑽孔的兩個概念:
成品孔徑:顧名思義,指PCB板(bǎn)上(shàng)通過鑽孔電鍍生產完成後(hòu)的孔徑,也就是交(jiāo)貨時的(de)最(zuì)終尺寸(cùn)。
一鑽咀大小:是指鑽咀大小,PCB生產時用的鑽頭尺(chǐ)寸。
PCB的成品孔(kǒng)徑(jìng)加工過程:
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去鑽汙→ 化學沉銅→ 全板電鍍→ 圖形電鍍

鑽孔的目的:
在板麵上鑽出層與層之(zhī)間線路連(lián)接的導通孔(導通、插件、定位),通孔電鍍後(hòu)實(shí)現導通。

壓接孔工藝的優點:
1.免焊接
2.無間隙連接
3.良好的抗震性
4.較低的壓入力
5.電路板(bǎn)變(biàn)形小
壓機孔的名詞解釋(shì):
Press-Fit也稱(chēng)“壓接端子”,該技術是焊接安裝的替代解決方案。主要通過冷連(lián)接的免焊接方式實現電接觸件可靠連接,將魚眼端壓入PCB孔中,通過較小的壓入力獲得較高夾(jiá)持力。在壓入過程中,魚眼端產生彈性變(biàn)形,並提供低(dī)接觸阻抗(kàng)以及高可靠性的緊密連(lián)接(jiē)。
高速連接器采(cǎi)用壓接孔工藝,不需要焊接,是連接器直接插入就能固定的孔,通過引腳與孔壁的接觸導通電流,從而實現信號傳輸。
壓接孔元件的管腳像魚眼,管腳是帶有膨脹功(gōng)能(néng)的,而不是帶(dài)有螺紋功能的,壓(yā)接後(hòu)管(guǎn)腳魚(yú)眼部分和PCB上的孔很好的接(jiē)觸,實現高速信號的傳輸。


連接器壓入過程:

1.端子預放入PCB,縮子尖端進入PCB孔,尚未產生變形。
2端子開始壓入,魚眼開始變形,壓入過程出現第一波峰
3.端子繼續壓入,魚眼形變壓(yā)合,變形最減小,插入力略有減小
4.端子繼續下壓,魚眼形變壓合變形,壓入力曲線出現第二波峰
5端子撥出時,保持力迅速到達峰值,隨即迅速減小
6.端子繼續拔除,過渡區和插入區此時己(jǐ)完全(quán)形變,與PCB間的幹涉力兒乎為零
壓接技術應用的(de)PCB範圍:
• 高速背板
• 有高速連接器的子板(bǎn),往背(bèi)板上(shàng)插的子板(bǎn)
• 大型通信板
優點:
• 操作簡便
• 適宜在任(rèn)何場合進行操作。
• 生產效率高、成本低、無汙染
• 維護簡便
• 壓接孔尺寸公(gōng)差沒有特殊標示,工廠按IPC-6012的標準去管控(kòng)此類孔的公差,導致裝配時因孔徑太大或太小,出現接觸不良和無法壓接,導致“跪(guì)針”現(xiàn)象。
常規壓接孔精度要求: PCB上的壓接孔(kǒng)的孔徑公差為(wéi)+/-0.05mm,有的(de)甚至更嚴+/-0.025mm。
常規PCB中(zhōng)金屬化孔的精度要(yào)求:常規非壓接孔的(de)金(jīn)屬化孔的要(yào)求+/-0.075mm。
PCB的製(zhì)作過程中,鑽(zuàn)孔是一個非常重要的環節。特別是壓接孔。
在實際生(shēng)產時,壓機孔的孔徑管(guǎn)控方(fāng)法,需要頻繁的調整鑽(zuàn)機程序和更換(huàn)新的鑽咀,來管控一鑽孔大小,因為鑽咀在高速運轉時(shí),會在不斷的磨損變(biàn)小,從而導(dǎo)致成品孔(kǒng)徑變小,導致壓(yā)接時失效。
在進行PCB壓接鑽孔的(de)過程中,需要注意以下幾點:
1.鑽頭選(xuǎn)擇,根據(jù)PCB設(shè)計要(yào)求選擇合適的(de)鑽頭,確保鑽孔的成品大小和形(xíng)狀,特別是孔徑公(gōng)差要符合要求。
2.鑽孔精度(dù),鑽孔的精度(dù)直接影響到PCB的質量,因此在鑽孔過程中需要(yào)嚴格控製鑽(zuàn)頭的相對坐標和深度,從而滿足孔位公(gōng)差。
3.鑽(zuàn)孔速度(dù),鑽孔速(sù)度過快會導致PCB表麵損傷,速(sù)度過慢則會影響效率,需要(yào)根據實際情況選(xuǎn)擇合適的(de)鑽孔(kǒng)速(sù)度。
4.孔壁清潔,鑽孔後需要及時清潔孔壁,以防止殘留的金(jīn)屬屑或碎屑(xiè)影響PCB的使(shǐ)用,可以選用化學除膠渣或等離子(zǐ)去鑽汙等工序進行處理。
5.表麵處理,表麵處理可以采用沉金(jīn)、OSP等方式,以保護鑽孔孔壁防止氧化和提高PCB的穩定性。
成品孔徑過大導致的壓接後,連(lián)接器鬆動脫落。

壓接孔成孔徑過小,導(dǎo)致連接器壓入(rù)失敗,跪針。


IPC-6012裏麵規定的常規孔徑公差為:+-0.1mm

印刷(shuā)電路板(bǎn)有許多方麵將直(zhí)接影(yǐng)響其成(chéng)本及其製(zhì)造能力。鑽孔的尺寸本身(shēn)就對價格(gé)有(yǒu)重大(dà)影響。
· 相同的(de)鑽頭直徑: 如果您的(de)板上有大量直徑相同的鑽(zuàn)頭,則可能會在鑽孔過程中導致(zhì)成品孔徑發生變化(huà)。這(zhè)種變化(huà)可能會導致裝配(pèi)失效。更好的做法是更改一些鑽頭尺寸,以減少一種尺(chǐ)寸的鑽孔數量。
壓(yā)接孔需要管控成品孔(kǒng)徑公差,而過(guò)孔通常不需要管(guǎn)控孔徑公差(特殊情況除外),如果過孔和壓接孔都按同一公(gōng)差管控,會導致在鑽孔加工時,更換鑽咀的頻率增加,從(cóng)而(ér)增加成本和交期。
聽完小馬的話,小凱如(rú)醍醐灌頂,感歎(tàn)老婆知識淵博,講解到位。
小(xiǎo)馬說還有更(gèng)到位的馬上來了,這個(gè)周三高速(sù)先生來天(tiān)津開研討會了,幹貨多多,人間值(zhí)得,大家約起來。
