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一博高速先生成员:王辉东3 @; x5 ^! T: t' A, F9 A2 a
小凯在京城闯天下,跑市场,做PCB业务。" J$ ]' n' S o3 h/ _3 u
小马在冿城守着家,画着图,做pcb设计。- L1 p/ h/ `: U) G5 s3 i
异地夫妻,周末相聚,总有说不完的话,道不尽的甜蜜。
2 B2 x8 a J* d U) ?" M+ ?可是这个周末在互相期盼中小两口见了面,小凯进门就问小马:”媳妇我这儿有个问题,想不明白,想请教下你,可急死我了。”7 D$ c9 X9 v# H
现在有个PCB马上要下线生产,工厂的工程确认说过孔和压接孔是同一个尺寸,会导致成本增加和交期变长。
. P, P/ C1 }8 N1 C4 z8 J工程EQ如下:
4 ] K3 r3 {" G3 A$ vPCB中19.7mil的成品孔径包括压接孔和过孔。光绘中设计为双面阻焊覆盖的我司认为是过孔,但是所有的孔径公差都要求为+-2mil.这个公差要求太严,会导致**时间变长和成本增加。1 D0 I/ [, N( X6 I5 g0 _
工厂发出来的工程确认如下:
6 ^ r) K( C$ G8 C5 v 一个背板PCB上压接孔和过孔同一尺寸,同一孔径公差。
( O+ d6 W: Q+ F5 n下图高亮的为过孔。; t U8 y1 i8 V! F$ D0 I/ G" V: s8 z0 z0 {
 小马听完小凯的话,微微一笑,说道:相公莫急,听我娓娓道来。
% M1 D+ J) V8 V0 B) L9 V电路板上有很多孔,大多数孔是用于PCB层与层之间的互连,而另一些孔是用于元件安装到电路板上。; @' m; H: `$ L
钻孔的过程:
2 d9 n: P9 h2 C  打销钉→上板→ 钻孔 →下板 f2 f7 T) z# A, Z
钻孔的两个概念:5 }; J% k( `1 N3 c- V, p# ?# [# l
成品孔径:顾名思义,指PCB板上通过钻孔电镀生产完成后的孔径,也就是交货时的最终尺寸。6 K- n) r; W0 I4 b2 [ A7 T
一钻咀大小:是指钻咀大小,pcb生产时用的钻头尺寸。% l; e+ O6 X' R+ d6 N- m+ H
PCB的成品孔径**过程:' J% C. A t5 k3 w3 ?. _+ a
  去钻污→ 化学沉铜→ 全板电镀→ 图形电镀! a9 Y7 a! x! {0 U" Y# `
 钻孔的目的:
3 c1 E& I& x! g7 S2 q在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔(导通、插件、定位),通孔电镀后实现导通。
) q) E* e( |; z6 E+ m$ A5 \% ] 压接孔工艺的优点:
; E( A* w7 C+ V1. 免焊接
# w! o+ J, ^& |* z& W& Q: Z2. 无间隙连接
8 u6 ~4 V1 z& K2 F- U }7 O& X) ~4 S3. 良好的抗震性
% }6 U, H$ k. D: J5 [4. 较低的压入力
# W" c# b* J% H; K. s% V. l5. 电路板变形小
4 H! Y5 b# I5 Q4 q. K' U压机孔的名词解释:4 m! o! [# A) X$ [) d, E8 B
Press-Fit也称“压接端子”,该技术是焊接安装的替代解决方案。主要通过冷连接的免焊接方式实现电接触件可靠连接,将鱼眼端压入PCB孔中,通过较小的压入力获得较高夹持力。在压入过程中,鱼眼端产生弹性变形,并**低接触阻抗以及高可靠性的紧密连接。* m: d+ z c4 y( {
高速连接器采用压接孔工艺,不需要焊接,是连接器直接插入就能固定的孔,通过引脚与孔壁的接触导通电流,从而实现信号传输。
7 B) v3 p4 x z6 h2 u1 X压接孔元件的管脚像鱼眼,管脚是带有膨胀功能的,而不是带有螺纹功能的,压接后管脚鱼眼部分和PCB上的孔很好的接触,实现高速信号的传输。
* g+ M9 g3 j; W! |; k 连接器压入过程:* g' M$ v# D7 o2 C2 E* _! \
1. 端子预放入PCB,缩子尖端进入PCB孔,尚未产生变形。' @- q* G! z% J2 E" ? t% O
2. 端子开始压入,鱼眼开始变形,压入过程出现第一波峰
. D: K: j/ u& m3. 端子继续压入,鱼眼形变压合,变形最减小,插入力略有减小3 @) ~. N! t) X3 N! ?9 I. E* ~+ j
4. 端子继续下压,鱼眼形变压合变形,压入力曲线出现第二波峰% ~! @4 Y( c. j2 E) X- ~9 ~; r
5. 端子拨出时,保持力迅速到达峰值,随即迅速减小6 X0 N9 S3 d1 K6 f- H
6. 端子继续拔除,过渡区和插入区此时己完全形变,与PCB间的干涉力儿乎为零 X; Z) P5 @4 V" Q9 \ R1 H) l- q
压接技术应用的PCB范围:$ m0 O$ J: J) r9 }; z
● 高速背板6 ]+ ~4 l/ d& x% {3 P7 L/ a
● 有高速连接器的子板,往背板上插的子板
& M; ~. R+ k/ Y! k6 D- V" X● 大型通信板! u9 z- u: ?: ^& v! u4 S2 f* g( c, V
优点:1 g9 v' } Q# P
● 操作简便
" L, L0 d+ Q) B; a7 K● 适宜在任何场合进行操作。/ R% A5 f1 X5 G1 i# ^ Q) y0 R
● 生产效率高、成本低、无污染
9 ?2 W! x. f/ B* L2 A. N1 p6 v● 维护简便
& X7 o4 ~6 O2 F7 A! o/ ]● 压接孔尺寸公差没有特殊标示,工厂按IPC-6012的标准去管控此类孔的公差,导致装配时因孔径太大或太小,出现接触不良和无法压接,导致“跪针”现象。
# V4 G% U7 Z, b1 t常规压接孔精度要求: PCB上的压接孔的孔径公差为+/-0.05mm,有的甚至更严+/-0.025mm。
2 C. U( {0 \3 L; b常规PCB中金属化孔的精度要求:常规非压接孔的金属化孔的要求+/-0.075mm。
" W8 j8 k5 `# r5 ]+ Y$ o( [3 F8 W a" }PCB的制作过程中,钻孔是一个非常重要的环节。特别是压接孔。
_: ^9 c$ b2 O( t7 X在实际生产时,压机孔的孔径管控方法,需要频繁的调整钻机程序和更换新的钻咀,来管控一钻孔大小,因为钻咀在高速运转时,会在不断的磨损变小,从而导致成品孔径变小,导致压接时失效。. W! U& ~2 @9 q n: a9 y' [
在进行PCB压接钻孔的过程中,需要注意以下几点:
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1. 钻头选择,根据PCB设计要求选择合适的钻头,确保钻孔的成品大小和形状,特别是孔径公差要符合要求。9 x# }3 s: }) q5 x7 y" F
2. 钻孔精度,钻孔的精度直接影响到PCB的质量,因此在钻孔过程中需要严格控制钻头的相对坐标和深度,从而满足孔位公差。5 N8 G/ w! \% i( a2 j! M t
3. 钻孔速度,钻孔速度过快会导致PCB表面损伤,速度过慢则会影响效率,需要根据实际情况选择合适的钻孔速度。
* ?" F4 Z4 e0 {; s( y) K( n4. 孔壁清洁,钻孔后需要及时清洁孔壁,以防止残留的金属屑或碎屑影响PCB的使用,可以选用化学除胶渣或等离子去钻污等工序进行处理。1 ? w( J; M B* D% a: q6 ]
5. 表面处理,表面处理可以采用沉金、OSP等方式,以保护钻孔孔壁防止氧化和提高PCB的稳定性。
% \* A# f3 U# J4 W) y$ p1 u成品孔径过大导致的压接后,连接器松动脱落。( I6 M- O$ g; z( k+ X1 [+ a+ ~
压接孔成孔径过小,导致连接器压入失败,跪针。
, Z+ `+ y5 ?8 H( r g6 c+ t IPC-6012里面规定的常规孔径公差为:+-0.1mm9 a6 m6 x8 g, }( Y
印刷电路板有许多方面将直接影响其成本及其制造能力。钻孔的尺寸本身就对价格有重大影响。" @' w# f4 X( z0 b1 m2 u* d! i- o
相同的钻头直径: 如果您的板上有大量直径相同的钻头,则可能会在钻孔过程中导致成品孔径发生变化。这种变化可能会导致装配失效。更好的做法是更改一些钻头尺寸,以减少一种尺寸的钻孔数量。
. e3 ^* X: _. B- I$ y1 e" U压接孔需要管控成品孔径公差,而过孔通常不需要管控孔径公差(特殊情况除外),如果过孔和压接孔都按同一公差管控,会导致在钻孔**时,更换钻咀的频率增加,从而增加成本和交期。
+ S# b0 O: t. Y/ f听完小**话,小凯如醍醐灌顶,感叹老婆知识渊博,讲解到位。
; w9 p( u5 c6 T8 |; K小马说还有更到位的马上来了,这个周三高速先生来天津开研讨会了,干货多多,人间值得,大家约起来。/ u5 ?2 J: d3 |: A* g
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