PCB xuyên lỗ là gì và tại sao nó lại quan trọng trên bảng mạch in? PCB yêu cầu các lỗ xuyên qua hoặc lỗ khoan để kết nối các lớp của nó. Understanding the standard through-hole sizes used by PCB manufacturers can help you design boards to meet common bit sizes.

Standard through hole size

Các nhà sản xuất PCB có bộ kích thước lỗ tiêu chuẩn của riêng họ để lựa chọn khi khoan lỗ, nhưng họ thường có thể sử dụng bất kỳ kích thước lỗ tiêu chuẩn nào. Nói chung, các nhà sản xuất PCB có thể làm cho đường kính của PCB qua các lỗ nhỏ đến 0.15 mm, so với kích thước thông thường là 0.6 mm.

Yêu cầu về kích thước lỗ xuyên qua PCB

Đây là một nghiên cứu chuyên sâu về các yêu cầu kích thước.

PCB thông qua kích thước lỗ

Kích thước của một lỗ xuyên qua PCB có thể thay đổi tùy thuộc vào vị trí, cách sử dụng và các yếu tố khác, đó là lý do tại sao mỗi nhà sản xuất PCB đều cung cấp một số kích thước bit PCB. Most manufacturers can make holes as small as 0.15 mm or larger holes of 1 mm or larger. Khi xem xét kích thước của lỗ cần thiết, bạn cũng cần xem xét vòng đệm hoặc miếng đồng xung quanh lỗ, chúng sẽ hình thành.

How do you calculate rings? The ideal ring is equal to the sum of the diameter of the copper pad minus the diameter of the drill hole divided by 2, which gives the rig the best chance of hitting the center of the pad for optimal connectivity.

Standard through hole size

Không nhất thiết phải có bất kỳ kích thước lỗ xuyên tiêu chuẩn nào của PCB trong quá trình sản xuất PCB, vì kích thước lỗ xuyên tiêu chuẩn của PCB thường khác nhau giữa các nhà sản xuất. Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất PCB thích sử dụng các kích thước bit phổ biến, mà họ có thể gọi là kích thước bit PCB tiêu chuẩn. Một trong những kích thước phổ biến nhất là 0.6 mm, nhưng 0.2 mm và 0.3 mm cũng thường được sử dụng.

Type of PCB through hole

Bạn có thể sử dụng từng kích thước lỗ xuyên tiêu chuẩn để tạo ra nhiều loại lỗ xuyên PCB khác nhau, tùy thuộc vào lớp, cấu tạo, thiết kế và mục đích của PCB. Ba loại PCB xuyên lỗ phổ biến nhất là:

Mạ qua lỗ

Electroplated through-holes (PTH) are through-holes that run through all layers of a PCB to connect the top and bottom layers. Bạn sẽ có thể nhìn thấy PTH từ đầu này sang đầu kia của PCB. PTH có thể được mạ hoặc không mạ. Không mạ qua lỗ không dẫn điện, ngược lại mạ qua lỗ được mạ điện, có nghĩa là chúng dẫn điện trong tất cả các lớp của PCB.

Lỗ mù

Blind holes connect the outer (top or bottom) layers of the PCB to one or more inner layers, but do not completely drill through the board. Precise drilling of blind holes can be challenging, so they are typically more expensive to manufacture than PTH.

nhúng

Embedded holes can also increase the cost of PCB because they are difficult to manufacture. The holes are located in the inner layer of the PCB to connect two or more inner layers. Bạn không thể nhìn thấy vật liệu bị chôn vùi trên lớp ngoài của PCB.

Những điều cần cân nhắc

Có một số điều cần xem xét khi tạo PCB. Đầu tiên, bạn nên biết tỷ lệ khung hình trong thiết kế PCB là gì. The aspect ratio is the PCB thickness relative to the diameter of the through hole, which determines the reliability of the copper plating on the PCB. The higher the ratio, the more difficult it is to obtain reliable plating, which affects the type of hole and plating method you choose.

Các lỗ được nhúng hoặc lỗ mù có thể phục vụ PCB của bạn tốt hơn với tỷ lệ khung hình là 15: 1, trong khi PTH có thể hoạt động tốt với tỷ lệ khung hình thấp là 2: 1. How do you choose the thickness of PCB copper? Usually, through holes in the outer layer (e.g., through holes) require a thicker layer of copper than the buried through holes inside. Điện áp mà PCB sử dụng cũng ảnh hưởng đến độ dày của đồng. High voltage applications typically require thicker PCB copper than low voltage applications.

By filling program

Sometimes PCB through-holes need to be filled, for example to reduce the risk of trapping air or increase electrical conductivity. Some common ways to fill through holes include:

Qua lều

Lều xuyên lỗ tạo ra một lớp rào cản hàn trên lỗ xuyên qua PCB chứ không phải lấp đầy lỗ bằng vật liệu. Đây có thể là một lựa chọn nhanh chóng, dễ dàng và tiết kiệm chi phí để che các lỗ xuyên qua, nhưng các lỗ xuyên qua kiểu lều có thể mở lại theo thời gian.

Bằng cách chặn

Quá trình cắm xuyên lỗ lấp đầy lỗ bằng vật liệu không dẫn điện và bịt kín lỗ bằng mặt nạ. Through-hole clogging also covers the ring and does not produce a smooth, glossy surface.

Bằng cách điền

Trám qua lỗ sử dụng nhựa thông để tạo ra một lỗ được lấp đầy vĩnh viễn. Vật liệu lấp đầy lỗ xuyên là phương pháp lấp đầy lỗ xuyên qua phổ biến trong đó nhà sản xuất lấp đầy lỗ xuyên bằng vật liệu dẫn điện, phủ đồng lên bề mặt, sau đó cắt xén bề mặt. This process can route signals to other areas of the PCB.

PCB thông qua các ứng dụng mạ lỗ

Các nhà sản xuất có thể sử dụng một số kỹ thuật khác nhau để áp dụng PCB thông qua lớp mạ xuyên lỗ để đảm bảo tính hiệu quả của nó. One common method is to use a low viscosity ink that covers the inside of the through-hole to form a conductive layer. Then through the heat curing process to bond the ink.

Một phương pháp khác là mạ điện, trong đó PCB đi vào bể mạ điện. Trong quá trình này, đồng bao phủ các bức tường của mỗi PCB thông qua các lỗ, dẫn đến độ dày đồng đều của vật liệu dẫn điện. Phương pháp này có xu hướng kéo dài và tốn kém hơn so với quy trình phun mực, nhưng nó cũng có thể tạo thành một lớp phủ và liên kết đáng tin cậy hơn.

Sequential drilling blind drilling and deep drilling

PCBS có lỗ mù có thể được sản xuất theo hai cách. Điều này có thể được thực hiện bằng cách khoan laser hoặc bằng một phương pháp được gọi là xây dựng lớp liên tục. Using the sequential construction method, pairs of layers can be drilled and electroplated before bonding is applied. Because they have holes at both ends, electroplating is easy to penetrate for chemical coatings. It also allows blind holes to be designed in such a way that they can pass through multiple layers.

Khả năng kết hợp các trình tự liên kết, khoan và mạ thích hợp giúp bạn có thể tạo ra nhiều cấu trúc lỗ mù. Tất cả phụ thuộc vào việc liệu lỗ mù có thể đi xuyên qua các lớp chẵn từ lớp ngoài hay không.

Simultaneous deep drilling or reverse drilling is the process of removing any unused copper drum residue from the through hole. This usually happens when high-speed signals are distorted as they pass through copper tubes between PCB layers. If using a signal layer results in long transversals, there will be a lot of distortion.

Tỷ lệ khung hình PCB được định nghĩa là tỷ lệ giữa độ dày tấm với đường kính của lỗ khoan. Các lỗ mù yêu cầu tỷ lệ khung hình từ 1 đến 1 hoặc lớn hơn.

Khi tiến hành khoan sâu, độ sâu của lỗ được xác định bằng cách thiết lập một cặp lỗ chỉ định lớp bắt đầu và lớp kết thúc từ mặt bên của bảng. Đường kính mũi khoan sâu được tính theo công thức sau:

Kích thước khoan sau = Kích thước lỗ / lỗ đệm + 2 x Quy tắc thiết kế Kích thước khoan sau quá lớn

PCB overinductance calculator

Điện cảm xuyên lỗ của PCB phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm kích thước lỗ xuyên, kích thước vòng, tỷ lệ khung hình và độ chính xác của khoan. Bạn có thể tìm máy tính trực tuyến để giúp bạn tính đúng PCB theo kích thước bạn cần sử dụng.