鑽孔圖在 PCB 生產中的重要性
1 分鐘
- 鑽孔類型：
- Gerber 套件中的鑽孔檔案配置：
- 送交機台的鑽孔資料：
- 鑽孔表的組成：
- NC 鑽孔圖檔：
- 鑽孔圖如何協助工程師製造：
- 結語：
在印刷電路板（PCB）製造領域中，鑽孔圖常被忽略，卻是設計流程中極其關鍵的一環。它們如同精準的導航圖，指引孔位與孔徑，確保鑽孔工序準確無誤，並與元件、機構件及電氣連接完美相容。從強化設計者與製造商的溝通，到降低生產錯誤，鑽孔圖都是打造可靠、高品質 PCB 不可或缺的要素。想了解JLCPCB 工廠如何組裝 PCB，請參閱我們的詳細文章。
- 強化溝通：鑽孔圖透過清晰的孔位、孔徑與孔型規格，彌合設計者與製造商之間的資訊落差。
- 預防錯誤： 詳細標示每個孔的用途（如導通孔、固定孔），避免代價高昂的製程失誤。
- 簡化生產：將鑽孔資料系統化整理，讓製造商更易達成設計要求，加速生產流程。
本文將深入探討鑽孔圖的重要性、種類、檔案格式，以及它們在 PCB 生產流程中的貢獻。
鑽孔類型：
電鍍通孔（PTH）：用於多層板層間互連，孔壁經電鍍處理以傳導訊號。
非電鍍通孔（NPTH）： 多用於機構需求，如固定或定位，不具電氣連接功能。
盲孔：僅連接外層與一或多個內層，未貫穿整塊板。
埋孔：僅連接內層，從板外無法看見。
微孔：用於高密度互連（HDI）設計的極小孔，通常僅連接相鄰層。
Gerber 套件中的鑽孔檔案配置：
鑽孔檔案通常採 Excellon 或 NC Drill 格式，是送交製造商的 Gerber 檔案套件核心之一，內容包含：
孔位座標： 每個孔的 X、Y 位置。
刀具清單： 列出各孔徑所需鑽頭尺寸。
層別資訊： 標示孔的起始與終止層，如貫穿孔或特定層間的導通孔。
鑽孔類型識別： 區分孔是否需電鍍。
鑽孔檔案與銅層、防焊層、絲印層等 Gerber 檔案一併整理，正確歸檔可提升製造商處理效率，縮短交期。
送交機台的鑽孔資料：
位置：鑽孔表可選擇置於「頂部」、「底部」、「右側」或「左側」，位置以 PCB 文件物件邊緣為參考。
X 偏移： 設定表格沿 X 軸的偏移距離。
Y 偏移： 設定表格沿 Y 軸的偏移距離。
單位： 可選「mm」、「mil」或「inch」。
框線寬度：可設定鑽孔表外框線寬。
框線邊距：可設定鑽孔表邊界與設定值的距離。
標記尺寸：可設定鑽孔位置符號的大小。
電路板原點是所有尺寸與位置的基準，通常設於左下角（0,0）。本例示意圖亦將原點置於左下角。
鑽孔表的組成：
鑽孔圖為視覺化呈現，而鑽孔表則以表格條列資訊，內容包含各鑽頭尺寸對應的孔徑與數量。每種尺寸可用符號、字母或實際孔徑表示。生成鑽孔圖時，每個實際孔位會以符號標示，如下圖。此類表格不需出現在 Gerber 格式中，故無法於該處檢視。典型鑽孔表包含：
尺寸－完成電鍍與表面處理後的最終孔徑或槽寬。
數量－該尺寸總鑽孔數。
電鍍－孔屬性，分為電鍍（PTH）或非電鍍（NPTH）。
公差－成品孔徑允許範圍。IPC Class 2 標準：PTH ±3 mil（0.076 mm）、NPTH ±2 mil（0.05 mm）。若需壓接連接器，可另付費將 PTH 公差縮至 ±2 mil。
NC 鑽孔圖檔：
NC 鑽孔圖檔依鑽孔起始層與終止層的每種組合個別產生，亦可區分電鍍與非電鍍孔。例如：
- Top-Bottom：由頂層至底層的 NC 鑽孔圖
- Top-2：由頂層至第二層的 NC 鑽孔圖
- 2-3：由第二層至第三層的 NC 鑽孔圖
- 3-Bottom：由第三層至底層的 NC 鑽孔圖
鑽孔圖如何協助工程師製造：
孔位對準：確保元件與各板層精準對位，對多層板尤為關鍵。
元件擺放： 連接器或排針需精確孔位才能正確固定並維持電氣接觸。
熱管理：鑽孔圖標示的導通孔能有效為高功耗元件散熱。
提升訊號完整性：正確的導通孔與電鍍孔可降低訊號損失與電磁干擾（EMI）。
舉例：
在穿戴裝置的 HDI 設計中，微孔是連接高密度線路的關鍵。鑽孔圖提供這些微小孔洞的精確規格，確保訊號完整性與設計功能。
結語：
鑽孔圖是 PCB 製造的骨幹，將精度與功能完美融合。透過詳載每個孔的規格，確保電氣與機構元件無縫整合。工程師與設計者若能深入理解鑽孔圖及其在製程中的角色，並嚴謹處理鑽孔資料，即可讓設計到量產的轉換更順暢，降低成本並提升最終產品的可靠性。
若追求頂級 PCB 製造，JLCPCB 這類專業廠商能確保鑽孔資料被最佳化並精準轉譯為完美電路板，將設計化為現實。讓您的下一個專案在重視精度與品質的專家手中成功。
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