Крепёжные отверстия печатных плат

На сегодняшний момент на всех производствах печатных плат, в том числе и у нас, существуют входные требования к крепёжным отверстиям, обусловленные технологией производства печатных плат и общей технологичностью применения печатных плат при монтаже и изделия в целом.   Крепёжные отверстия можно разделить на два вида: первый – крепёжные отверстия для крепления печатной платы к несущим элементам конструкции РЭА; второй – крепёжные отверстия для крепления навесных елементов, в т.ч. разъёмов, к печатной плате.   Исходя из этого, требования к изготовлению этих отверстий разные:

для крепёжных отверстий для крепления печатной платы к несущим элементам необходима точность совмещения крепёжного отверстия и контура печатной платы; для крепёжного отверстия разъёма необходимо точное совмещение с отверстиями выводов разъёма, т.е. с топологией рисунка.

  При серийном производстве печатных плат по умолчанию все отверстия диаметром до 4,5 мм, включая крепёжные, сверлятся за одну операцию на станках с ЧПУ и являются отверстиями с металлизацие. Это обусловлено стандартной технологией химобработки печатных плат. Такие отверстия полностью удоблетворяют требованиям к точному совмещению с отверстиями выводов разъёма, а точность совмещения с контуром платы может составлять ± 200 мкм, что в большинстве случае некритично. С конструктивной точки зрения металлизация таких крепёжных отверстий не влияет на качественные параметры печатной платы, кроме того, в некоторых случаях эти отверстия служат дополнительным соединеним слоя (или цепей) «земля» с элементами несущих конструкций. Но так же следует иметь в виду и мнение технологов по сборке – они категорически возражают против металлизации любых крепёжных отверстий: при вкручивании винта/шурупа на стенках металлизированного отверстия может получиться металлическая стружка, она попадёт на плату и вызовет короткое замыкание. Но зачастую это происходит только из-за того, что отверстия заложены впритык под винт, а при сборке в блоке отверстия «гуляют». Здесь решение простое – заранее зная все погрешности отверстий, можно определить необходимый размер крепёжного отверстия и/или подобрать винты с нужным соотношением длины резьбы и «голой шейкой», при котором таких стружек не будет.   Если в каких-то отверстиях металлизация недопустима, такие отверстия при производстве печатных плат сверлятся на конечном этапе фрезеровки контура платы, и эти отверстия полностью  удовлетворяют требованию к точному совмещению с контуром платы, а точность совмещения с металлизированными отверстиями составит ± 200 мкм, что может быть критично для некоторых элементов и разъёмов со специфичным креплением к печатной плате (встраиваемые в контур, с пластиковыми фиксаторами Fit-Contact и т.п.).   Поэтому при разработке проекта печатной платы конструктор должен учитывать все эти факторы и требования, взвешенно указывая наличие/отсутствие металлизации крепёжных отверстий, при размещении заказа на производство и закладывать крепёжные отверстия, удовлетворяющие требованиям как технологов по сборке, так и технологов производства печатных плат – этим достигается технологичность и низкая себестоимость печатной платы.   В противном случае при предъявлении противоречивых требований к металлизации крепёжных отверстий и точности их совмещения как с контуром платы, так и с монтажными металлизированными отверстиями, производитель вынужден идти на технологические ухищрения.   В нашем случае, из-за требования заказчика при отсутствии металлизации в крепёжных отверстиях разъёма и высокой точности совмещения с монтажными металлизированными отверстиями под контакты, мы вынуждены применять технологию тентирования крепёжных отверстий, отсверленных на этапе сверловки до меднения. Эта технология не гарантирует отсутствия остатков металлизации в отверстиях диаметром более 2 мм из-за несовершенства струйных процессов при травлении фоторезиста: под струями агрессивных травильных растворов рвётся тонкая плёнка, закрывающая отверстия. В результате и у производителя и у заказчика растёт объём отбракованных печатных плат, не проходящих ОТК по причине наличия остатков металлизации в отверстиях. Чтобы как-то справиться с этой ситуацией, мы вынуждены либо увеличивать объём дозапуска печатных плат для компенсации брака и сроков, либо доабатывать отверстия, удаляя вручную металлизацию со стенок отверстий, из-за шероховатости стенок отверстий эта операция становится весьма трудоёмкой, металлизаций до конца не всегда удаляется, и в значительной степени «страдает» геометрия отверстий. Эти мероприятия приводят к значительному повышению себестоимости печатных плат, что приводит к повышению цены заказа и не выгодно ни заказчику, ни производителю.   В такой ситуации видятся следующие решения: [numlist] Если для заказчика на первом месте стоит «технологичность + низкая себестоимость» печатной платы, то выбрать соответствующий тип металлизации крепёжных отверстий, с внесением изменений в КД с учётом допусков на металлизацию. Если для заказчика на первом месте точность совмещения отверстий и нежелательность металлизации + низкая себестоимость печатной платы, то снизить требования к остаткам металлизации в отвертиях (из-за причин отмеченных выше). Если компромисс невозможен, то ожидать от производителя значительного увеличения стоимости заказов, либо отказа от производства. [/numlist]