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如何处理阶梯孔线路板加工过程中出现的问题?

2023-06-12 13:41 作者:猎板PCB  | 我要投稿

阶梯孔是一种成熟的PCB工艺,但在成型后如何控制PCB边阶梯孔的质量仍然是一个挑战。阶梯孔PCB在边缘上有一整排孔,通常以相对较小的个体为特征,用于板上PCB,作为主板的子PCB。那些通过阶梯孔用于连接主板和元件引脚。如果这些半镀孔中有残余的铜,在PCB组装制造中插入时可能会造成焊接不稳定,焊料不足甚至两脚之间短路。本篇文章主要介绍了阶梯孔PCB边沿生产中遇到的问题,以及控制质量的方法。

 

处理问题

 

一般有4种阶梯孔印刷电路板,适用于两种方式:

 

I型和II型是大阶梯孔间距的电子电路,在正极和负极上进行二次铣削:由于这两种类型的环形电路板的阶梯孔间距都大于3mm,所以第一次铣削可以完成CS层阶梯孔电镀,第二次铣削可以完成SS侧电镀。在正反两面加工时,PCB板边缘有两个不同的单独受力点。用这种方法完成的半镀孔光滑整齐。这种方式也比较简单,容易保证质量。

III型、IV型边镀PCB阶梯孔直径小于0.8mm,两孔中心间距约1mm,相邻两排间距不大于2.5mm。对于这些类型的印刷电路板的加工,我们需要考虑每个阶梯孔和两侧部分的空间。如果遇到以下问题,可能会出现微连接问题。

 

问题分析

 

设计

 

在原设计中,半镀孔空间仅为0.56mm,每个阶梯孔的垫块间隙仅为0.15mm。在加工过程中,刀具直接切割孔边,当刀具磨损时,衬垫可能会翻边。同时,焊盘空间过小,也会造成焊盘微连接失效。

 

改进设计:将两排铜连接改为孔环,增加阶梯孔垫间距0.05mm。并且在保证半镀孔宽度的同时,我们做了以下改进:仅对半月通孔的焊盘部件减少0.025mm的焊盘宽度,使焊盘宽度接近(B位置),其余焊盘宽度保持不变,这样可以保证焊盘间距增加到0.20mm (C位置)。

 

支持PCB

 

由于阶梯孔是在PTH边缘钻孔,所以在钻头钻孔时,如果没有足够的支撑,底部线路板的阶梯孔可能会有孔翻边。因此,在二次钻孔中使用的底部PCB板是不容忽视的。每次钻孔后必须更换,以确保有足够的钻孔支撑,减少铜侧翻转。

 

选择钻头

 

正常钻头在钻PTH孔时可能出现偏钻、断钻,槽钻更适合加工此类电路板。

 

如果将第二次钻孔作为整个PCB板加工,可能会出现不规则的谐波,从而导致每个阵列不一致。

 

改进措施

 

为了避免生产中谐波不规则导致二次钻进后各阵列不一致,需要对生产工艺流程进行调整:

 

原工艺:锯切→内层→层压→钻孔→PTH→电镀→外层→阻焊→丝印→ENIG→二次钻孔→型材

 

改进工艺:锯切→内层→层压→钻孔→PTH→电镀→外层→阻焊→丝印→ENIG→一次加工(外轮廓)→二次钻孔→二次加工(内槽)

 

如果采用单镀通阶梯孔PCB加工二次钻孔和二次加工后的工艺变化,将增加上下PCB板的操作时间。为了减少操作时间,我们采用二次钻孔组合板,即将其设计为单块PCB补偿,根据要求重新拼装,每次贴出的PCB板仍为原拼装PCB板。由于是单PCB板补偿输出数据,可以避免由于印刷PCB材料谐波不规则而产生的不一致。


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