什么是印刷电路板PCB钻孔的定义、类型及工作原理？

您是PCB工程新手吗？然后，您应该知道PCB钻孔是影响电路板质量的关键因素之一。毕竟，正确钻孔您的电路板可以为孔壁上的出色电镀创造一个安全的基础。此外，一般的经验法则是单独仔细地准备每个孔。也就是说，我们将在本文后面通过解释过程、类型、提示和技巧等更多地讨论这个主题。让我们继续吧！  

印刷电路板钻孔是一个涉及在安装组件之前在电子电路板上制作空腔、槽或孔的过程。也就是说，您需要一台自动化机器或 PCB 钻头来执行该过程。你如何钻电子板层？实际上，您可以像使用普通钻头一样进行 PCB 钻孔。唯一的区别是你需要添加一个轻微的扭曲。  

PCB钻头

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此外，您可以通过机械方式或化学铣削（电化学蚀刻）来创建孔。自动化方法包括冲压、钻孔或激光切割。但当今最流行的生产方法是结合电化学蚀刻和化学工艺。此外，在开始钻一系列小孔之前，首先考虑电路板轮廓的设计至关重要。这样，您将获得更精确的孔尺寸。  

PCB钻孔技术

我们拥有的两种重要的钻孔技术是：机械钻孔和激光钻孔。  

机械钻

机械PCB钻

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这种钻井技术相对容易实施。但它的精度较低，而且它使用钻头。也就是说，您可以使用此钻头获得的小孔直径约为 0.006 英寸（6 密耳）。此外，如果您在 FR4 等软材料上使用机械钻，您可以获得 800 次击打。但是对于像罗杰斯这样更坚硬的材料，机械练习的寿命减少了 00 计数。  

激光钻孔

激光钻孔PCB

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该技术是一种非接触式工艺。即，刀具与工件不接触。这个过程对于钻小孔是有效的。此外，您可以毫不费力地控制钻孔深度。

此外，您可以使用激光技术钻埋孔和盲孔。您可以从激光钻孔中精确获得的最小孔径约为 0.002 英寸（2 密耳）。

但这项技术的障碍围绕着 PCB 材料。我们有不同的PCB材料，如树脂、铜、玻璃纤维等，每种材料都有不同的光学特性。因此，激光束很难有效地烧穿电路板。  

PCB钻孔类型

您可以根据其承载电流的能力对 PCB 钻孔进行分类。但分类并未显示电路板结构之间钻孔的重要性。因此，这是一种更全面的方法，可以根据钻孔的用途对钻孔进行分类或区分：  

非电镀通孔

在此类别中，我们有以下类型的钻孔：  

埋头孔

创建埋头孔的工具

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您可以使用这些非电镀通孔或 NPTH 来安装粗头需要降低到表面以下的板。  

安装孔

PCB上的安装孔

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这些孔有助于在不需要垂直间隙的地方安装机械紧固件。  

紧固件

PCB紧固件

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当您需要进行机械调整时，这种类型的孔是理想的。或者，您可以使用紧固件来确认您正确安装了需要额外支撑的组件。  

电镀通孔

以下是此类别中的孔类型：  

热过孔

PCB上的热过孔

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首先，热通孔不传导电流。但这种重要的 PTH 通过控制铜的高传输率来去除多余的热量。热通孔通常通过其表面的高功率组件来实现这一点。  

通孔

这个电镀孔有助于从表面（从上到下）布线。但是，当这些导体遍布整个电路板叠层时，您可以使用它们在任何层内路由信号。  

埋孔

显示埋孔工艺的插图

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这些是发生在内部层之间的连接。它不会扩散到顶部或底部表面。  

盲孔

盲孔结构

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当您需要在堆叠内部层和表面层之间进行电气连接时，您可以使用盲孔。而这些 PTH 只延伸到目标层。  

微孔

微孔结构

你可以有埋或盲微孔。它们以小尺寸脱颖而出，这使得它们在高密度信号路由中非常有用。  

压合

Press-Fit原理图结构

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顾名思义，这些 PTH 适合通孔元件的引线。因此，您无需焊接或填充压接孔。  

PCB钻孔过程中的注意事项

在钻井过程中需要考虑的两个重要事项包括：  

钻到铜间隙

对铜的钻孔是从钻孔边缘到最近的铜特征的空间或平台间隙。

也就是说，最接近的铜特征可以是有源铜区域或铜迹线。而这个因素在钻孔过程中起着重要作用，因为轻微的偏差会导致电路中断。

此外，钻头对铜的典型值约为 0.008 英寸（8 密耳）。

最小间隙 = 圆环宽度 + 阻焊间隙  

纵横比

纵横比与孔有效镀铜的程度有关。毫无疑问，当你增加孔的深度并减小直径时，孔的内部镀铜是非常棘手的。

所以，如果你有这样的问题，你需要做一个电镀浴。当您使用它时，请使用更高的投掷能力。因此，液体将强行通过这些小孔。

也就是说，微孔的纵横比为 0.75:1，而通孔为 10:1。此外，如果您有一个 62 百万的 PCB，那么您的最小钻孔尺寸可能是 6 英里。

AR（纵横比）=孔的深度/钻孔的直径  

钻井灾难

当您反复使用钻孔工具时，它们往往会磨损和断裂。因此，它会导致以下问题：  

孔位置精度的妥协

当您的钻头没有击中特定位置时，它可能会在同一轴上偏离。因此，钻孔中的偏移将导致环形圈的破裂或相切。  

光线穿过孔 

光穿过孔。 

分层

当 PCB 层部分分离时会出现此问题。但是您可以通过使用激光钻头来避免这种情况。此外，您可以通过去毛刺或去污过程解决此问题。  

进出毛刺

钻孔过程后可能会出现毛刺。也就是说，您会看到铜的多余部分从孔中伸出。而这种缺陷可能出现在PCB的最高堆叠顶面和最低堆叠底面。  

内部粗糙的钻孔

当您的钻孔内部粗糙时，您的铜镀层会出现偏差。因此，您可能会注意到枪管破裂和气孔。并且还会导致绝缘电阻降低。  

树脂涂片

当您对电路板进行钻孔时，该过程会产生大量热量。结果，电路板中的树脂可能会熔化。发生这种情况时，蜡会粘在孔壁上（树脂涂片）。因此，您将在电路的内部层和通孔之间出现导电故障。因此，镀铜会很差。  

钉头

在钻孔过程中，通孔上裸露的铜内层可能会形成钉头形状。因此，您可能会遇到电镀导电故障。  

以下是一些可以改善 PCB 钻孔结果的提示和技巧：

（1）确保您的纵横比低，以防止钻头磨损

（2）从导向孔开始进行适当的钻孔

（3）确认您已定义钻孔类型 (NPTH/PTH)

（4）解决小于六密耳的任何紧密间隙

（5）钻孔后清洁 PCB

（6）确保您的非电镀钻头有连接

（7）验证钻孔文件和 Fab 打印之间的尺寸或钻孔计数

 当您以某个角度钻孔时，请仅使用直 PCB 钻头

 在钻孔中添加焊料。使用钻床进行精确钻孔