多層PCB板設(shè)計(jì)的近孔問(wèn)題

   PCB板設(shè)計(jì)時(shí)，我們布線(xiàn)考慮最多的是如何把各個(gè)層同網(wǎng)絡(luò)信號(hào)線(xiàn)最合理的連接上，高速PCB板線(xiàn)路越密集過(guò)孔（VIA）放置的密度就越大，過(guò)孔能起到各層間電氣連接的作用。多層線(xiàn)路板PCB打樣經(jīng)常會(huì)收到板廠(chǎng)反饋“孔到線(xiàn)過(guò)近，超出了制程能力”，那么過(guò)孔過(guò)近對(duì)生產(chǎn)會(huì)有什么難點(diǎn)，對(duì)產(chǎn)品可靠性又有什么影響呢？

1、兩個(gè)孔過(guò)近會(huì)影響PCB鉆孔工序時(shí)效。第一個(gè)孔鉆完后鉆第二個(gè)孔時(shí)一邊方向的材質(zhì)過(guò)薄，鉆咀受力不均及鉆咀散熱不一，從而導(dǎo)致斷鉆咀，由此造成PCB孔崩不美觀或漏鉆孔不導(dǎo)通。

2、多層板中過(guò)孔會(huì)在每層線(xiàn)路上都有孔環(huán)，且每個(gè)層孔環(huán)周?chē)h(huán)境有夾線(xiàn)也有不夾線(xiàn)，環(huán)境各不一。出現(xiàn)夾線(xiàn)過(guò)近或者孔與孔過(guò)近的情況，PCB板廠(chǎng)CAM工程師優(yōu)化文件的時(shí)候會(huì)將孔環(huán)削掉一部分，確保焊環(huán)到不同網(wǎng)絡(luò)銅/線(xiàn)的安全間距（3mil）。

如下六層pcb板的內(nèi)層孔邊緣到線(xiàn)邊緣6mil，孔環(huán)4mil，環(huán)到線(xiàn)只有2mil（圖2-1），削焊盤(pán)后的效果（圖2-2）。

   圖2-1

                                                                 圖2-2

3、鉆孔的孔位公差是≤0.05mm，當(dāng)公差走上限時(shí)多層板會(huì)出現(xiàn)下列情況。

（1）線(xiàn)路密集時(shí)過(guò)孔到其他元素360°無(wú)規(guī)律的出現(xiàn)小間隙，要保證3mil的安全間距，焊盤(pán)可能出現(xiàn)多方向削PAD（圖3-1）。

                                                                   圖3-1

（2）按源文件文件數(shù)據(jù)計(jì)算，孔邊緣到線(xiàn)邊緣6mil，孔環(huán)4mil，環(huán)到線(xiàn)只有2mil，保證環(huán)到線(xiàn)之間有3mil的安全間距需削1mil焊環(huán)，削后焊盤(pán)只有3mil。當(dāng)孔位公差偏移量如果是上限0.05mm (2mil)時(shí)，孔環(huán)只剩1mil(圖3-2)。

                                                                             圖3-2

4、PCB生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生同一方向性的小小量偏移，焊盤(pán)被削的方向無(wú)規(guī)則，最?lèi)毫拥那闆r還會(huì)出現(xiàn)個(gè)別孔破焊環(huán)(圖4-1）。

                                                                                 圖4-1

5、多層板內(nèi)層壓合偏差的影響。以六層板為例，兩個(gè)芯板+銅箔壓合組成六層板（圖5-1）。壓合過(guò)程中 芯板1、芯板2 壓合時(shí)可能會(huì)有 ≤0.05mm的偏差，壓合后內(nèi)層孔也會(huì)出現(xiàn)360°無(wú)規(guī)律的偏差（圖5-2）。

                                                                             圖5-1

                                                     圖5-2

綜上問(wèn)題，鉆孔工序影響PCB打板良率和PCB板生產(chǎn)效率?？篆h(huán)過(guò)小孔的周?chē)鷽](méi)有完整的銅皮保護(hù)，PCB開(kāi)短路測(cè)試可以通過(guò)，產(chǎn)品前期的使用也不會(huì)有問(wèn)題，但長(zhǎng)期使用可靠度是不夠的。

                                   IPC2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：破環(huán)小于或等于90°

華秋電路建議，多層PCB板、高速PCB板孔到孔、孔到線(xiàn)間距：

（1）多層板內(nèi)層孔到線(xiàn)到銅：

        4層:可以不用理會(huì)

        6層：≥6mil

        8層：≥7mil

       10層或10層以上：≥8mil

（2）過(guò)孔內(nèi)徑邊緣間距：

       同網(wǎng)絡(luò)過(guò)孔：≥8mil(0.2mm)

      不同網(wǎng)絡(luò)過(guò)孔：≥12mil(0.3mm)