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:

1. крепёжные отверстия для крепления печатной платы к несущим элементам конструкции РЭА;
2. крепёжные отверстия для крепления навесных елементов, в т.ч. разъёмов, к печатной плате.

Исходя из этого, требования к изготовлению данных 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.

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 применяем технологию тентирования крепёжных отверстий, отсверленных на этапе сверловки до меднения, это увеличивает стоимость производства.

Таким образом, если для заказчика на первом месте стоит «технологичность + низкая себестоимость» печатной платы, то стоит 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, то можно выбрать вариант тентирования крепежных отверстий и заложить большую стоимость на проект печатной платы.