PCB设计与布线基础技术 · 基础技术 · 重点理解
foundation-05 孔不只是一个洞:PTH、NPTH与孔环怎样读
分别判断孔的镀覆、用途和周围铜余量,并区分钻孔参数与成品孔要求。
正在浏览其他课程,保存的学习位置保持不变。回到当前学习 →
上一课的过孔需要导电孔壁。看到板上有洞,能否认定这个洞就在连接上下两层?不能。先看孔壁是否导电,再看它用来装什么或连接什么。
快速理解 · 孔是空间,孔壁与周围铜决定结构
PTH(Plated Through Hole,金属化通孔) 有导电孔壁;NPTH(Non-Plated Through Hole,非金属化通孔) 不靠孔壁导电。金属化描述制造后的结构,“安装孔”或“器件孔”描述用途,两种分类不能互相代替。
Annular Ring(孔环) 是孔周围留下的铜。它使孔壁和周围导体具有连接余量,也给钻孔、层间对位等加工偏差留空间。没有铜环的非金属化机械孔,不用硬套相同的孔环模型。
先比较有、无孔壁铜,再看钻孔与成品孔;最后切换到“孔环余量”,观察同一个孔偏移后哪边变窄。
金属化通孔具有导电孔壁。顶视铜环和剖面孔壁共同构成结构;它可用于器件连接,也可用于层间互连,不能只凭外观判断用途。
为什么?深入理解 · 工具尺寸与验收尺寸不能混为一谈
孔的尺寸经历了制造
Drill(钻孔/钻孔工具) 形成原始孔空间。后续孔壁金属化、电镀和相关处理之后得到 Finished Hole(成品孔)。实际尺寸还受工具、工艺补偿及制造公差影响,因此“钻头直径=最终成品孔径”不是可用的通用关系。
有些设计软件字段或工厂输入表描述的是成品孔需求,有些工艺表描述工具孔径。不能只看到一个“孔径”数值就猜口径;应确认定义。具体补偿由适用工艺和制造商要求决定,本课不做孔径公差计算。
孔环为什么怕钻偏
顶视同心图看起来四周均匀,但实际钻孔中心和铜图形中心可能有偏差。一边变宽,另一边就变窄,过小的设计余量容易在加工后出现连接可靠性问题。孔环检查还须明确依据的是生产工具孔、成品孔还是约定的检测边界;不能拿一张理想圆图替代制造规范。
过孔和插装孔不能只按大小区分
过孔的主要任务是层间互连,插装器件孔还要容纳实际引脚并满足装焊要求。它们可以都具有金属化结构,但选孔尺寸的目的不同;不能为挤走线随意缩小器件安装孔。
工程应用 · 孔的用途、形状、镀覆分别写清
Mounting Hole(安装孔) 可能由螺钉、绝缘件、接地或结构要求决定,既可能金属化,也可能非金属化。Slot(槽孔) 解决圆孔不适合的插片或机械安装形状,镀覆要求仍要另行指定。
Cutout(板内开口) 则移除一片板内区域。加工工具会影响拐角能否做成理想尖角,不能只画一个零半径内角就认为一定能生产。
- 先确认用途和需要容纳的实际部件,再确认孔或开口的成品尺寸及公差。
- 明确金属化与否、周围是否需要铜及连接哪个网络。
- 同时检查孔周围铜、板边和其他器件的空间;不同对象可能适用不同间隔规则。
- 在制造孔表和机械数据中明确要求,不靠丝印圈或软件显示颜色传递加工意图。
本章制造限制课会把孔环、公差与层间对位连起来;第6阶段6-07再解释通孔焊盘结构的数据定义。
提示
把“拿来做什么”和“孔壁是什么结构”分开。
孔的用途、形状和镀覆是不同维度;尺寸还要区分加工与成品验收口径。