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實用筆記 | 關於 PCB 安裝孔你需要瞭解的一切

安裝孔似乎很簡單 —— 只需將印刷電路板安裝到外殼或表面上,選擇一個適合電路板以及待安裝表面的螺絲尺寸,然後根據此規格鑽孔即可。

但與印刷電路板中其他設計一樣,當增加高速訊號並減小形狀因素後,安裝孔將變得複雜起來。突然間,每個導電層都能影響電磁干擾覆蓋區域,包括安裝孔。這時,我們就需要考慮公差,從而確保為電路板上所需的所有元件、過孔和走線留足間隙。

安裝孔配置

安裝孔通常可分為兩類:

帶有支撐特性:通常連接接地平面的電鍍安裝孔。

無支撐特性:非電鍍的安裝孔,均不連接接地平面層,並需要一個外部禁制區,將其與其他元件和走線隔離。

除電鍍之外,安裝孔還可能包含一個環孔或銅墊,該銅墊或可能自帶一圈連接接地平面的過孔。

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為什麼安裝孔要接地?

答案是為了電磁遮罩。透過安裝使主機殼接地有助於將整個系統改造成法拉第籠。

至於上述的可選配過孔環,其作用在於確保接地穩固,即便是在一圈螺紋恰巧使主要安裝孔上的鍍銅剝落的情況下。

印刷電路板縱橫比

印刷電路板的縱橫比即印刷電路板孔深與孔徑之比。主要目的是量化印刷電路板中貫孔的電鍍難度。

縱橫比越大,電鍍難度也越大。這是由於很可能發生毛細管作用,使電鍍在銅管終止邊緣處的電鍍層更厚,而導致中心較薄。如果電鍍孔的中心過薄,電鍍孔的結構完整性將受損害,還將在熱應力或機械應力的作用下破裂。

通常,我們談論縱橫比時,考慮的是電路板中將多個板層連接起來的導電過孔。但是,如果我們計畫對安裝孔進行電鍍,那麼在選擇製造產線時,則很有必要注意縱橫比值。

安裝硬體

提到安裝硬體本身時,我們的需求在很大程度上取決於印刷電路板即將所處的動態環境。以下是一份印刷電路板中常用的硬體清單:

十字頭螺釘是最常見的螺絲釘類型:頭部上的十字凹槽與螺絲刀相符。

六角帶帽螺栓為六角頭,可採用扳手而非起子夾緊。這避免了十字頭螺釘會被起子取下的問題。

平墊圈有助於均衡分佈螺栓或螺釘等螺紋緊固件的負載。

防松墊圈防止螺絲因環境振動而鬆動。

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如何使 PCB 的過孔設計更容易

當我們在設計中增加無數過孔和通孔,將印刷電路板的元件和多個板層連接在一個電路中時,需要鑽取的孔數可達到驚人的程度。

那麼,如何處理這些安裝孔呢?

Cadence 的 PCB 設計和分析軟體 具有一切必要工具,便於我們進行電路板上的孔設計。從自訂符號到鑽孔表和圖例,Cadence 具備使裸板做好鑽孔準備的一切條件。

譯文授權轉載出處 (映陽科技協同校閱)

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