PCB工艺流程二：钻孔

上一篇我们介绍了PCB开料工序（点击了解），这一环节来到PCB钻孔工序。

PCB钻孔：根据走线或结构需要，在板面进行打孔操作。

钻孔工艺流程 ：

双面板钻孔

开料工序→ 板边销钉固定 →加铝片/上垫板→上机钻孔→下机→磨板→验孔→ 下工序

多层板钻孔

焗板→ 上垫木板→ 打管位钉→ 加铝片/上垫板→上机钻孔→下机→磨板→验孔→ 下工序

本次会以”双面板钻孔工序步骤”为例，做钻孔工序的基础介绍。

01 PCB钻孔—钻孔准备

在PCB生产板上钻孔机台前，我们有必要了解钻孔结构和必要前期准备工作。

一、钻孔各结构的作用

1）主轴：钻咀的动力源，带动钻咀高速钻动，提供钻咀机械方向的动作。

2) 胶圈：控制钻咀的深度水平。

3) 压力脚：钻孔时压紧板面。

4) 钻咀：切割覆铜板面。

钻孔工艺的优良性，除了依赖于钻孔参数设定的准确性，还建立在钻孔机械的稳定性上，任一结构我们都需要常检常新，以便辅助生产作业。

二、板边销钉固定

在实际操作过程中，光秃秃的覆铜板是无法在钻机台上固定住，因此我们需要在生产板板边打好销钉。

为了保证高效率，不仅只固定1张生产板，而是采用”一手板“堆叠再固定。

”一手板“多厚呢？

主要是根据刀刃长度设定设定板料可堆叠的厚度。一般来说堆叠厚度要求是4.8mm以内。

“一手板”的堆叠数量怎么计算？

主要考虑以下主要因素，就能确定堆叠数量：

1、孔直径（不同钻咀刀刃长度不同）

2、板料厚度 

3、总铜厚度

三、保护装备—上铝板下垫板

确定生产板厚度后，在其上方放置铝板，下方上垫板，防护到位，上机钻孔。如图所示：

铝片，防止钻孔上表面批锋、保护板面（压伤、擦花等），起到散热以及提高钻孔精度（防止刀刃高速工作中打滑）的作用。

垫板，能让运作的钻咀钻到底时，有一定的厚度作为缓冲，可以保护机台，也可以防止底板出现批锋。

02 PCB钻孔—孔的种类

“孔”的多种区分方式：

1、从孔的作用来分：过孔（Via）、 插件孔（Pad孔） 、无铜安装孔（Npth）

2、从孔的属性来分：金属化孔（PTH）、非金属化孔(NPTH)

3、从孔的制作方式来分：盲孔、埋孔和通孔

1、按孔的作用划分：

过孔（Via）、 插件孔（Pad孔）、无铜安装孔（Npth）。

过孔（via）：只是起电气导通作用不用插器件焊接。其表面处理方式有三种：可以做开窗（焊盘裸露）、盖油或者塞油。

过孔图示

插件孔（Pad孔）：需要插器件焊接的引脚孔，焊盘表面必须裸露出来

无铜安装孔（Npth）:螺丝孔或器件塑料固定脚，没有电气性能，起定位固定作用。

孔的种类 示意图1

2、按孔的属性划分：

a、电镀孔（PTH ）：也叫金属化孔

b、非电镀孔NPTH）：也叫非金属化孔

孔的种类 示意图2

板厂孔定义有两种属性，金属和非金属。金属孔多数是器件引脚孔，部分是金属螺丝孔，上下能电气导通。非金属孔就是孔内壁没有铜上下不导通的孔，也称为安装孔。

注意：同一个孔点，金属和非金属化，会影响外径尺度，因此工程钻孔参数资料会不同。

3、按孔的制作方式划分：

一般可分为三类：盲孔、埋孔和通孔。

孔的种类 示意图3

通孔：穿过整个电路板，一般做元件的定位安装用。

盲孔：位于印制电路板的顶层和底层表面，具有一定深度（孔径和孔深按一定的比率），用于表层线路和内层线路的连接。

埋孔：在电路板内层的连接孔（电路板表面看不到）。在这个制程无法使用黏合后钻孔的方式达成，必须要在个别电路层的时候就执行钻孔，先局部黏合内层之后还得先电镀处理，最后才能全部黏合，相对更费工夫，投入更多价格相对更高。

03 特殊作用的孔—金属半孔

金属半孔和邮票孔

特殊工艺及作用的孔：金属半孔和邮票孔。

图3.1

邮票孔：板厂所谓的邮票孔是起桥接分板作用的无铜孔。邮票孔有大有小，具体需要根据具体的使用位置和需求来确定孔径和数量（根据板大小及是否有重的器件来适当加多一些孔）

图3.2

金属半孔：中心需要画在外形线的中心上，一半在板内一半在板外。我们公司半孔制程的孔径最小为0.5mm。 

金属半孔的作用一般是作为焊接，用半孔的位置把具有半孔的板焊接到另一块板上面去。

图3.3

新杰通鑫制造金属半孔PCB板工艺能力十分成熟，高可靠性、难度板、高细密线路板产品类型占优势，我们已跟多家模块行业客户深入合作。

04 PCB钻孔—验孔

钻孔下机后，务必需要进行打磨去除批锋，以及验孔防止后续品质问题。

特别是随着高密度板的快速发展，终端客户对PCB厂家的钻孔工艺品质的要求越来越高，如何对PCB板的钻孔品质进行高效、精确的检测？

为提高钻孔品质，我们深圳市新杰通鑫电子有限公司早已大范围采用验孔机设备。多年实践证明，PCB验孔机已转变为关键配套设备，能有效提高钻孔质量和最终产品质量。

我们运用验孔机的CCD图像传感器，进行高效、稳定的钻孔品质检查。

常规检查中，我们在最小孔径0.15mm、7.5m/min的速度下，同时检查多孔、少孔、孔大、孔小、残屑缺陷，并标出缺陷的位置、Review缺陷图像，为人工提供判定依据。

测量精度在±15μm，可对微小残屑进行完全检查；保证了我们产品制造的高质量。

 小结 

由上述可知，钻孔的孔类别以及工艺越复杂，控制难度越高，线路板价格越高。