浅谈pcb钻孔到走线的偏差

　　在开始本期话题之前，我们先来了解关于钻孔的几个概念，如下：

　　孔径公差：是尺寸公差，简单来说跟钻孔的成品尺寸大小相关。

　　孔位公差：是位置公差，跟孔在板子上的位置相关，也就是相对座标。

　　孔到物体的间距：到其周围物体的距离。例如孔到孔，孔到线，孔到铜皮等等。

　　

　　PCB的钻孔加工，正常工艺是通过钻机打孔完成的。在这个过程中，由于加工的设备精度，钻刀的损耗及原材料对钻咀的影响，都会产生一定的偏差。

　　若设备精度比较落后，线路板生产时有一些细节工艺管控不到位，成品板的孔位公差就会比较大；高速板及高频板因原材料成份的影响，对钻咀的磨损比较大，会导致孔径公差变大。这些因素在钻孔加工时，我们都要一一考虑。

　　

　　还有一个就是我们PCB设计工程师与工厂CAM工程师，对孔到线间距的定义和理解不同。

　　我们设计工程师对所谓的钻孔到线间距的理解是：钻孔焊盘到走线的间距。而工厂的CAM工程师的定义是钻孔内径（钻孔内壁）到走线的间距。由于对这个概念的理解不同，就闹出了一些乌龙。如下面的剧本，因为一个加急订单，两个工程师由这个问题相遇并展开了激烈的讨论。

　　在我们的剧本的里面：

　　背景：PCB板10层

　　由于钻孔到线的间距不足，无法满足生产。我们暂且把设计工程师定义为男一号设计牛XX，把CAM工程师定义为男二号CAM甲天下，精彩开始上演……

　　牛XX上场，打电话，”您好，甲天下，贵司的工程问题中有一点描述说，PCB中有多处过孔到周围走线的间距只有3mil，无法加工，这点不可能呀，我们平时的正常设计都是3mil，请问贵司的加工能力到底是多少呢？“

　　甲天下男二号上场了“我们10层及以下的PCB，钻孔到线的加工能力是7mil，再小加工时就会有问题，并且是决定生死的问题……“

　　牛XX“不能啊，贵司的加工能力太差了，不可能这么的大的间距，我们要换厂……“

　　甲天下：“对不起，我们真的是尽力了，这已是最小的加工能力了……“

　　谁说也不信他，我相信自己，我能。于是男一号决定换一家PCB加工厂，结果还是涛声依旧……再牛B的肖邦，也弹不出此刻我的忧伤，只剩下自己在风中凌乱……

　　正所谓横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中。一千个人心中都有一千个哈姆雷特，站在不同的角度用不同眼光和不同的概念，去讨论一个大家各自认为相同的问题，结果可想而知……

　　下面是案发现场，客户的原稿设计PCB过孔内径到线路的间距为3mil

　　

　　我们男一号理解的孔到线的间距是这样滴：

　　

　　我们男二号甲天下CAM工程师的理解是这样滴

　　

　　那我们回过头来把我们设计工程师想要表达的意思，用简单的加法计算一下，我们CAM工程师的7MIL间距是怎么得出来的。

　　如果过孔封装是8MIL的过孔，焊盘大小为16mil，焊盘的宽度单边为4mil。那么孔的内径到走线的间距为3+4mil=7mil。和我们CAM工程师表达的意思是一致的。

　　

　　但是我们在设计的时候，牛XX把这个概念理解错误，把真正的孔壁到内径的走线间距设计成3mil，这个是真的超越了工厂的制程能力。依现在的工艺能力，在我们的这个星球上，目前还只能是一个dream。

　　还有就是孔到铜皮的间距过近，特别是BGA的地平面层，PCB工厂为了满足正常的加工需求，通常会向周围扩大避让，通常会8-10mil及以上的空隙间距，这样会把地平面层中间的铜桥挖断，从而出现参考平面不完整，导致出现信号完整性的问题。

编辑：hfy