關(guān)于PCB Drill Size，當(dāng)從頭開始制作電子設(shè)備時(shí)；你最終將不得不打幾個(gè)洞。僅僅在幾十年前，每個(gè)人都使用簡(jiǎn)單的鉆頭來制作 PCB 孔。人們將他們的木板移動(dòng)到位，然后拉動(dòng)杠桿開始鉆孔。然后他們將電路板移到下一個(gè)位置并重復(fù)該過程。

他們使用手頭上的任何鉆頭。這些鉆架很大，幾乎可以容納每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，與這些標(biāo)準(zhǔn)鉆頭的偏差會(huì)增加費(fèi)用。

隨著時(shí)間的推移，PCB 組件的尺寸和復(fù)雜性 使得傳統(tǒng)的鉆孔方法變得不可能。現(xiàn)在，我們有標(biāo)準(zhǔn)的PCB鉆孔尺寸，使過程更容易。你是否知道pcba來料加工是什么？這些鉆頭非常適合標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng) CNC 機(jī)器，可實(shí)現(xiàn)有效且一致的印刷電路。

在本指南中，您將了解鉆頭的尺寸以及如何選擇滿足您需求的鉆頭尺寸。

PCB 鉆孔尺寸

今天的 PCB 往往有超過 10,000 個(gè)不同尺寸的鉆孔。雖然現(xiàn)代的自動(dòng)化 CNC 工具讓您無需任何額外工作即可使用您想要的任何鉆頭尺寸，但標(biāo)準(zhǔn)鉆頭尺寸使其成為一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的過程。

準(zhǔn)備空白PCB 需要了解成品的用途、結(jié)構(gòu)和可維護(hù)性。并非所有 PCB 都足夠厚，可以處理那里的每個(gè)鉆頭。如果您將鉆孔尺寸保持在電路板的縱橫比或其厚度與推薦鉆孔尺寸之間的比率之下，將會(huì)有所幫助。

例如，3 比 1 (3:1) 縱橫比板厚 0.062 英寸，可承受 0.020 英寸直徑的鉆孔。

除了縱橫比之外，通孔還決定了您需要的鉆孔尺寸。PCB 過孔電鍍通孔）有各種形狀和尺寸，具體取決于電路的復(fù)雜性。您可以使用激光鉆孔來制造最大 0.006 英寸的小鉆孔，但大多數(shù)構(gòu)建都需要從 CNC 機(jī)器上切割出小的“微通孔”。您還需要多個(gè)尺寸的鉆孔，因?yàn)槿绻捻?xiàng)目必須使用多個(gè)板層，一些通孔將部分穿過。 

因此，您需要帶有預(yù)制標(biāo)準(zhǔn) PCB 鉆孔尺寸的 PCB，或者如果您打算自己鉆孔，則至少要有一些標(biāo)準(zhǔn)化鉆頭。這是因?yàn)槊總€(gè)人都會(huì)想要它們。

如果您正在為客戶構(gòu)建 PCB，您的客戶會(huì)要求這些標(biāo)準(zhǔn)尺寸和規(guī)格，以便他們可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。

非專業(yè)人士會(huì)發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)尺寸更易于使用，讓您占據(jù)上風(fēng)。

標(biāo)準(zhǔn) PCB 鉆孔尺寸

幸運(yùn)的是，PCB 制造商提供了多種可用的鉆孔和孔尺寸。對(duì)于所使用的每種使用過的鉆頭尺寸，有些收費(fèi)，但許多會(huì)提供標(biāo)準(zhǔn)尺寸，無需更改。 

其中一些標(biāo)準(zhǔn)尺寸包括：

盡管上表以英寸為單位，但 PCB 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以毫米為單位表示鉆孔尺寸。

雖然您可以同時(shí)使用所有這些尺寸，但您可能并非在所有項(xiàng)目中都需要它們。如果使用過大的鉆頭，則會(huì)浪費(fèi)焊料和電路板面積。如果您的鉆頭太小，您將無法在板上安裝所有組件。您還可能會(huì)遇到其他問題，包括填充。

一般提示是使您的孔比您的組件寬 0.3 毫米 (mm)。例如，如果您的組件為 0.4 毫米，那么您需要鉆孔直徑為 0.7 毫米。

如果您還考慮了電路板的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)有所幫助。對(duì)于 SSS 規(guī)范，電路板上的孔數(shù)不得超過 500。DSS 最大為 2000 個(gè)孔。

印刷電路板設(shè)計(jì)

這些規(guī)范是良好 PCB 設(shè)計(jì)的核心。它們提供了您應(yīng)該用于項(xiàng)目的薄度和標(biāo)準(zhǔn)組件。然而，它們只是良好 PCB 設(shè)計(jì)的一個(gè)方面。

無論您是在家庭技術(shù)實(shí)驗(yàn)室還是在專業(yè)環(huán)境中制作它們，PCB 設(shè)計(jì)都從一個(gè)好的原理圖開始，然后從那里開始。

最好在開始購買電路板、組件和鉆頭之前很久就創(chuàng)建了項(xiàng)目的電路原理圖。當(dāng)您完成項(xiàng)目、布置走線、過孔、鉆孔以及電路所需的所有其他內(nèi)容時(shí)，此圖將作為您的藍(lán)圖。

在制作原理圖時(shí)，您應(yīng)該在繪制電線之前從組件開始。一個(gè)好的原理圖會(huì)堅(jiān)持使用標(biāo)準(zhǔn)的原理圖符號(hào)，但您可以使用任何您想要的符號(hào)，只要您保持一致并公開您的符號(hào)即可。

無論哪種方式，您都必須考慮組件所需的占用空間和用途。

PCB 封裝定義了組件在電路板上的物理存在。它還設(shè)置了您必須放置銅焊盤或通孔的位置。

一個(gè)組件的目的是它對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的作用。您可以將具有相關(guān)用途的組件放置在同一區(qū)域，以減少走線的長度。然后，您應(yīng)該盡可能線性地放置這些區(qū)域組，從而創(chuàng)建從一個(gè)部分到下一個(gè)部分的直接路徑流。

一旦你弄清楚你的組件和它們的足跡，你就可以用所有符號(hào)的電線和標(biāo)簽來完成你的圖表。您最終會(huì)將這些標(biāo)簽復(fù)制到板上相應(yīng)的位置。所以，你想讓它們易于理解和閱讀。

3.1 PCB 形狀和尺寸

PCB 有各種形狀和尺寸，但在大多數(shù)情況下，您希望它們盡可能小。除了組件封裝外，其他因素也可能會(huì)影響您所需的尺寸。

如果您將 PCB 放置在外殼中，外殼可能會(huì)定義其尺寸。

您還可以考慮組件的物理深度。例如，雖然表面貼裝元件通常很小，但通孔部件往往很大，但通常更容易焊接。

由于您的電路板可能還需要多個(gè)用戶接口，例如電源連接、電位計(jì)、LED 和音頻插孔，因此您的電路板必須足夠大和足夠厚以將它們固定到位。

3.2 PCB 層數(shù)

甲PCB可以具有通過由連接的多個(gè)層的孔和板，雖然大電路容易只使用單一的層。如果您的軌跡會(huì)以其他方式相交，您仍然可能需要單獨(dú)的圖層。通孔，因此鍍銅孔將這些層連接成單個(gè)電路，但您也可以通過組件進(jìn)行連接。

盡管如此，其他項(xiàng)目可能會(huì)保留一層用于接地。通常，底層，這些接地層只是延伸板的整個(gè)尺寸的銅板。

PCB設(shè)計(jì)中的鉆孔尺寸

很多PCB設(shè)計(jì)是元件的放置。它們是您設(shè)備的核心，提供其功能，但您必須將它們放置在某個(gè)地方。如果這些組件不占用它們所做的物理空間，這將不是問題，這包括它們?nèi)绾芜B接到您的電路板。

鉆頭尺寸占很大一部分。您在電路板上鉆的任何孔都將移除原本可以用于組件封裝的表面積。因此，您希望設(shè)計(jì)您的電路，以便您的鉆孔在組裝過程中不會(huì)引起任何問題。

您可以通過設(shè)計(jì)一套標(biāo)準(zhǔn)鉆頭來做到這一點(diǎn)，或者您可以使用與您已有的尺寸相匹配的組件。每種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和挑戰(zhàn)。

雖然使用您已有的鉆頭尺寸可以為您節(jié)省 CNC 設(shè)備的費(fèi)用，但您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)很難或不可能使用正確尺寸的部件。使用標(biāo)準(zhǔn)套件，您可以合理地假設(shè)您擁有的任何部件都適合您的孔并固定在您的板上。

推薦的 PCB 鉆孔尺寸

那么，您應(yīng)該為您的項(xiàng)目獲得什么鉆頭尺寸？

要回答這個(gè)問題，您必須了解您的需求。雖然很容易說您應(yīng)該使用標(biāo)準(zhǔn)零件，但被視為標(biāo)準(zhǔn)的東西可能會(huì)根據(jù)項(xiàng)目類型而變化。除此之外，您可能不需要標(biāo)準(zhǔn)中的所有內(nèi)容。

您首先要考慮的是 PCB 的縱橫比。電路板的薄度與推薦的鉆孔尺寸之間的這個(gè)比率是選擇合適尺寸的關(guān)鍵，特別是如果您的項(xiàng)目必須保持在一定的縱橫范圍內(nèi)。

你應(yīng)該考慮的另一件事是董事會(huì)的建設(shè)。有些材料只能承受某些尺寸和鉆頭而不會(huì)開裂。例如，最常見的玻璃纖維 (FR4) 板需要碳化鎢鉆頭。玻璃纖維很快就會(huì)吃掉標(biāo)準(zhǔn)的高速鋼 (HSS) 鉆頭。因此，如果您不能使用硬質(zhì)合金鉆頭，則只能在其上使用大 (>2mm) 高速鋼鉆頭。這是因?yàn)橛操|(zhì)合金刀頭昂貴且易碎。如果您需要小于 1 毫米的鉆頭，則需要一個(gè)好的立式鉆架。

由于您的大多數(shù)項(xiàng)目將使用硬質(zhì)合金鉆頭，因此鉆頭樣式也會(huì)發(fā)揮作用。硬質(zhì)合金鉆頭有直柄和壓縮柄兩種形式。直柄鉆頭沿其整個(gè)軸保持相同的尺寸。同時(shí)，厚的、渦輪增壓的或減少的柄鉆頭逐漸減小到一些標(biāo)準(zhǔn)尺寸。直鉆頭非常適合直徑小于 1 毫米的孔，因?yàn)樗鼈儾幌窨s小的鉆頭那樣容易折斷。它們通常也更便宜。

如果您接下來考慮項(xiàng)目的組件的引線直徑，這將有所幫助。電氣元件的引線設(shè)置了鉆孔所需的尺寸。如果您無法將某個(gè)部件連接到您的電路板上，您就無法在您的電路中使用它。幸運(yùn)的是，大多數(shù)組件都有標(biāo)準(zhǔn)的引線直徑。

其中一些直徑包括：

• IC、電阻器 – 0.8m

• 較大的二極管（1N4001 等）、方針接頭、D 連接器、IDC 連接器、TO-220 引線等。- 1.0mm

• 接線端子、微調(diào)器等。1.2 至 1.5 毫米

大多數(shù)項(xiàng)目很少需要直徑小于 0.8 毫米的孔。因此，0.8 毫米應(yīng)該是鉆頭尺寸的下限。因此，您的機(jī)架中至少需要兩個(gè) 0.8 毫米鉆頭，因?yàn)樾°@頭往往很脆且容易折斷。1.0 毫米及更大的鉆頭更有彈性，但您應(yīng)始終至少準(zhǔn)備一個(gè)備用鉆頭以防萬一。

您還需要確保您的孔比引線大 0.007 毫米。例如，具有 0.022 英寸引線的電阻器需要直徑至少為 0.029 英寸的孔。

如何計(jì)算

現(xiàn)在您知道在為您的 PCB 項(xiàng)目決定合適的鉆孔尺寸時(shí)要考慮什么，您可以開始計(jì)算您需要的尺寸。雖然聽起來很有挑戰(zhàn)性，但如果你知道從哪里開始，這個(gè)過程非常簡(jiǎn)單。

6.1 求最大引線直徑

在做任何其他事情之前，您應(yīng)該已經(jīng)選擇了項(xiàng)目的電氣組件。因此，他們的潛在客戶是一個(gè)很好的起點(diǎn)。您想找到引線最粗的元件并測(cè)量它們的直徑。您可以在組件的數(shù)據(jù)表或包裝上找到組件的引線直徑。

6.2 計(jì)算最小孔徑

掌握最大引線直徑后，您可以計(jì)算最小孔尺寸。

最小孔尺寸根據(jù)以下公式計(jì)算：

• 1.最小孔徑=最大引線直徑+0.25mm（IPC-2222的A級(jí)）

• 2.最小孔徑=最大引線直徑+0.25mm（針對(duì)IPC-2222的A級(jí)）

• 3.最小孔徑=最大引線直徑+0.25mm（針對(duì)IPC-2222的A級(jí)）

6.3 計(jì)算焊盤直徑

您可以使用最小孔尺寸逐步計(jì)算焊盤直徑。為此，您需要最小的環(huán)形環(huán)或圍繞項(xiàng)目過孔的最小焊盤面積。對(duì)于大多數(shù)項(xiàng)目，該值應(yīng)為 0.05 毫米或 50 微米。

如果您還決定了可接受的制造津貼，那將是最好的。雖然您希望您的值接近理想值，但在您的鉆孔中總會(huì)存在一些錯(cuò)誤和偏差。您的制造余量是您的項(xiàng)目在不引起問題的情況下可以承受多少這種偏差。根據(jù) IPC-2221 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，您的余量不應(yīng)小于 A 級(jí)的 0.6 毫米、B 級(jí)的 0.5 毫米和 C 級(jí)的 0.4 毫米。

收集所有這些信息后，您可以通過以下方式計(jì)算 PCB 的焊盤尺寸：

焊盤直徑 = 最小孔尺寸 + 最小環(huán)形圈 X 2 + 最小制造公差

• 1.焊盤直徑=最小孔徑+0.1mm+0.60mm（IPC-2221的A級(jí)）

• 2.焊盤直徑=最小孔徑+0.1mm+0.50mm（IPC-2221的B級(jí)）

• 3.焊盤直徑=最小孔徑+0.1mm+0.40mm（IPC-2221的C級(jí)）

例如，引線直徑為 0.55mm：

• A級(jí)焊盤直徑：最小孔徑=0.80mm；墊直徑 = 1.50mm

• B級(jí)焊盤直徑：最小孔徑=0.75mm；墊直徑 = 1.35mm

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• C級(jí)焊盤直徑：最小孔徑=0.70mm；墊直徑 = 1.20mm

6.4 密度級(jí)別 A、B 和 C 之間的差異

如果你做到了這一點(diǎn)，你可能想知道 A、B 和 C 級(jí)別。IPC-2221 標(biāo)準(zhǔn)要求三種不同的元件放置密度。

密度級(jí)別 A 是 PCB 制造商最喜歡的規(guī)格級(jí)別。它定義了通用設(shè)計(jì)可生產(chǎn)性標(biāo)準(zhǔn)，要求低組件密度和最大化的占地面積幾何形狀。

B 級(jí)定義了中等設(shè)計(jì)生產(chǎn)力標(biāo)準(zhǔn)。作為所有 PCB 項(xiàng)目的默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，您可以將其用于回流焊、波峰焊、拖焊或浸焊。它要求采用中等尺寸的幾何形狀，提供堅(jiān)固的焊接附件。

C 級(jí)定義了高設(shè)計(jì)生產(chǎn)力標(biāo)準(zhǔn)。C 也稱為降低級(jí)別，允許以小尺寸實(shí)現(xiàn)高組件密度。手持和便攜式設(shè)備通常使用 C 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論

從頭開始創(chuàng)建 PCB 應(yīng)用程序時(shí)，您必須鉆幾個(gè)孔。空白 PCB 不會(huì)預(yù)先打孔，您無法將所有東西都貼在表面上。無論是焊點(diǎn)還是過孔，鉆孔只是PCB組裝的一部分。但是，就像在任何其他 CNC 項(xiàng)目中一樣，您不能使用任何鉆頭。相反，您應(yīng)該只使用符合您的組件和項(xiàng)目需求的鉆頭尺寸。

正確的鉆頭尺寸可讓您將所有東西牢固地固定到電路板上，而不會(huì)浪費(fèi)空間或焊料。雖然您可以計(jì)算所需的鉆頭尺寸，但通過確保在您的項(xiàng)目中使用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭尺寸，您可以獲得更多優(yōu)勢(shì)。如果您需要幫助決定項(xiàng)目所需的尺寸，請(qǐng)立即聯(lián)系我們。我們的專家技術(shù)人員將幫助您評(píng)估您的項(xiàng)目規(guī)格，以便您可以選擇適合您需要的尺寸和樣式的鉆頭。