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技術專題
有關PCB工具孔的所有信息：它們的用途和位置
如此眾多的設計師喜歡將注意力集中在PCB上，但是如果要將設計轉變為真實的產品，則必須考慮設計的機械和制造方面。PCB工具孔是一項重要的機械功能，可幫助您通過制造獲得設計。加工孔與安裝孔不同，加工孔是在制造過程中將板固定到工作臺所必需的。
雖然工具孔可能是PCB上最簡單的功能，但是在確定放置工具孔的位置時應遵循一些基本準則。向制造商咨詢其面板和工具要求之后，或者如果您決定制作自己的面板，則可以使用PCB設計軟件中的標準焊盤和孔功能來放置工具孔。這是它的工作方式以及一些在設計中使用工具進行加工的最佳實踐。
使用PCB工具孔
工具孔可能是PCB中最簡單的功能之一，但它們對于制造和組裝至關重要。確定PCB上工具孔的位置和方式時，要考慮三個要點：
面板化期間的放置
尺寸和鍍層
用基準放置
電路板或面板？
第一個似乎是顯而易見的問題的項目是：應在何處放置工具孔？工具孔放置在面板中而不是電路板上，特別是在將電路板成陣列放置時。應該注意的是，制造商實際上是在生產面板，而不是單個面板。PCB工具孔用于輔助制造，因此應將其放置在面板中。下圖顯示了如何在PCB面板的分離導軌上放置工具孔。
如果您要設計自己的面板和分離式導軌，則可以在導軌區域或面板的角落放置PCB工具孔。與我合作的制造商將接受適合其尺寸的客戶面板，但他們不需要您將面板與設計文件一起提交。通常，他們將自己創建面板，包括PCB工具孔，并將其計入其NRE成本中。如果確實要創建自己的面板，請確保包括工具孔。即使最初將它們放置在錯誤的位置，您的制造商仍然可以固定面板，以便您的電路板可以進行制造。
我想指出的是，我已經看到一些建議，包括在制造商處直接在完成的PCB上放置工具孔。我不確定他們是否打算寫“安裝孔”，因為它們顯然是指單個PCB，而不是面板。包括制造廠和裝配廠在內的大多數指南都明確指出要在PCB面板上放置工具孔。考慮到這一點，讓我們看一下PCB工具孔和安裝孔之間的區別。
工具孔與安裝孔
一些指南會指出工具孔和安裝孔是同一回事，但這不一定是正確的。主要區別在于電鍍：PCB工具孔是非電鍍通孔，而安裝孔通常是電鍍的。另一個區別是尺寸：PCB工具孔通常會具有一些標準的英制或公制尺寸，您的制造商可能會建議使用特定的PCB工具孔尺寸，以便您的電路板無需修改即可投入生產。安裝孔的尺寸僅根據用于將板安裝到機箱上的安裝硬件進行標準化。
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工具孔 |
安裝孔 |
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尺寸 |
公制：直徑1至3毫米（以0.5毫米為增量） 英制：0.062英寸，0.093英寸和0.125英寸 |
限于您的特定安裝硬件的大小 |
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電鍍 |
不鍍 |
如果使用塑料保險杠安裝座，則可以是非電鍍的。如果使用金屬螺釘或立柱進行安裝，請使用板和地面工具孔。 |
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放置 |
沿著邊緣或拐角放置在面板中（在分離選項卡上）。 |
放置在PCB上，通常靠近邊緣或角落。 |
當將安裝孔與金屬硬件一起使用時，該孔應接地，方法是連接到接地的走線或接地的平面/銅粉。鍍通孔還應具有裸露的焊盤，以提供與金屬安裝座的低電阻電連接。在板上放置一些額外的接地導體的基本作用是提供一些額外的屏蔽并防止任何浮動導體產生雜散電容。我更喜歡接地到較大的銅澆注區域或平面，因為較大的金屬安裝座也可以起到散熱片的作用，并將多余的熱量從電路板中拉出并進入外殼。
基準點
另一個重要點是基準，用于確保模板印刷機，拾取和放置機以及自動光學檢查（AOI）機可以確定PCB的方向。基準應放置在PCB布局的3個角，以使裸露PCB的方向清晰。但是，還應將它們放置在面板上，以便可以識別拐角。為簡單起見，只需將基準點放置在偏離PCB工具孔的角落，并遵循組裝商的尺寸建議即可。
放置PCB工具孔
放置工具孔很簡單：只需在設計軟件中使用“放置墊”或“放置孔”功能。出色的PCB CAD工具可讓您將特定孔定義為電鍍孔或非電鍍孔；只需將孔設置為非電鍍并設置所需的直徑，即可完成工具孔設計。諸如Altium Designer之類的PCB設計軟件借助用于PCB設計和布局的一整套CAD工具，使此操作變得容易。