貼片加工中的插件孔，你了解多少？華秋一文告訴你

雙列直插封裝（dual in-line package）也稱為DIP封裝或DIP包裝，簡(jiǎn)稱為DIP或DIL，是一種集成電路的封裝方式。

DIP插件工藝是在SMT貼片工藝之后，是PCBA工藝中的一部分，DIP插件是指不能被機(jī)器貼裝的大尺寸元器件，而需經(jīng)過(guò)手工插件，之后再通過(guò)波峰焊進(jìn)行焊接，最終產(chǎn)品成型。

DIP插件工藝大致可分為插件、波峰焊、剪腳、檢驗(yàn)、測(cè)試等流程，插件是將貼片加工好的元件插入PCB板的對(duì)應(yīng)位置，為過(guò)波峰焊做準(zhǔn)備。

隨著貼片加工設(shè)備越來(lái)越先進(jìn)，PCB以及電子元件越來(lái)越小，SMT貼片加工有逐漸取代DIP插件加工的趨勢(shì)。但是，由于PCBA生產(chǎn)中一些電子元器件尺寸過(guò)大等原因，插件加工一直沒(méi)有被取代，并仍然在電子組裝加工過(guò)程扮演著重要的角色，不少電路板還是需要插件加工的，插件加工在目前電子加工行業(yè)還是十分常見(jiàn)。

DIP插件作為PCBA工藝中的重要環(huán)節(jié)，DIP插件的質(zhì)量決定著PCBA加工品質(zhì)的好壞，所以學(xué)習(xí)了解插件孔的相關(guān)知識(shí)是十分有必要的。

插件孔分類

在做焊盤時(shí)，插件鉆孔有三種模式：Circle Drill、Oval Slot、Rectangle Slot。

在焊盤編輯器中制作鉆孔時(shí)時(shí)，可以選擇如圖1所示：

圖1 鉆孔屬性三種模式選取示意圖

Circl Drill：圓形鉆孔，如下圖1-1所示：

圖1-1 圓形鉆孔示意圖

Oval Slot:橢圓形鉆孔，如下圖1-2所示：

圖1-2 橢圓形鉆孔示意圖

Rectangle Slot: 長(zhǎng)方形鉆孔，如下圖1-3所示：

圖1-3 長(zhǎng)方形鉆孔示意圖

DIP插件實(shí)拍圖

LED燈插件孔

電容插件孔

二極管插件孔

連接器插件孔

芯片插件孔

在DIP（插件）實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常可以看到的，是圓形插件孔，它是目前應(yīng)用最廣泛的插件孔類型。

為什么圓形插件孔應(yīng)用最廣泛？

這主要是由生產(chǎn)設(shè)備造成的。在最開(kāi)始的時(shí)候，PCB生產(chǎn)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，也沒(méi)有PCB專用的鉆孔機(jī)，因此，制作圓形的孔，是最簡(jiǎn)單方便的。后來(lái)，隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展與工藝進(jìn)步，逐漸出現(xiàn)了可以生產(chǎn)更復(fù)雜孔的設(shè)備，并有了相配套的工藝，便出現(xiàn)了如槽孔等非圓形孔。

但是，由于圓形孔制作方便快捷（圓形PTH孔工藝已非常成熟），且與各類元器件的引腳配適性較高，所以，圓形的插件孔，仍是目前應(yīng)用最廣泛的。

**DIP（插件）生產(chǎn)時(shí)，選擇了圓形插件孔，為什么仍出現(xiàn)與元器件不配適的情況？**

那么，為什么有的朋友設(shè)計(jì)了與各類元器件的引腳配適性較高的圓形插件孔，仍會(huì)發(fā)現(xiàn)在DIP（插件）生產(chǎn)時(shí)，與元器件不配適呢？

這主要是一個(gè)目標(biāo)值、設(shè)計(jì)值，還有生產(chǎn)出的實(shí)際值問(wèn)題。

所謂目標(biāo)值，就是想要在哪個(gè)位置，設(shè)置多大的插件孔?！@個(gè)必須首先明確，否則后續(xù)工作無(wú)法展開(kāi)。

目標(biāo)值的確定：

那么，應(yīng)該如何確定插件孔的位置和大小呢？這主要由需要插裝的元器件來(lái)確定。

請(qǐng)看下圖：

圖中的“插腳中心距d”，便確定了“所需插件孔之間的圓心距”，即位置；

而“插腳大小a”和“插腳大小b”，則確定了“各個(gè)所需插件孔的大小”，即大小。

（注：至于插件孔，在整個(gè)線路板上的擺放位置，是由設(shè)計(jì)者的layout布局思路確定的，并沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案，此處不作探討）

如此，目標(biāo)值便確定好了。但是，我們就可以開(kāi)始確定設(shè)計(jì)值了嗎？

當(dāng)插件孔的目標(biāo)值確定之后，設(shè)計(jì)值只能說(shuō)是初步確定了。為什么說(shuō)是初步呢？

因?yàn)?，此時(shí)還需要考慮一個(gè)公差的問(wèn)題。

那么，什么是公差呢？

公差，主要由兩部分組成：

1、元器件的插腳公差。

通常情況下，這個(gè)公差考慮得較少。

一個(gè)是因?yàn)槿鐑蓚€(gè)插腳的阻容等，插腳很容易彎曲，并且又很方便自行調(diào)整，所以，這一類的元器件，沒(méi)有考慮公差的必要。另一個(gè)，假如是芯片等本身就很精密的元器件，它的公差是很小的，一般可以忽略。

但是，并不是說(shuō)，可以完全不用考慮，當(dāng)對(duì)產(chǎn)品的精密度要求較高時(shí)，元器件本身的公差也是產(chǎn)品公差的一部分，也是會(huì)對(duì)最終產(chǎn)品造成影響的。

2、PCB的工藝制程公差。

這個(gè)，就是朋友們需要特別關(guān)注的了。

通常情況下，行業(yè)內(nèi)認(rèn)為，一般PCB機(jī)械通孔，其孔位公差為3mil左右（75μm），其中，金屬化孔，其孔徑公差為3mil左右（75μm），而非金屬化孔，則為2mil左右（50μm）。

（注：此標(biāo)準(zhǔn)僅供參考，華秋標(biāo)準(zhǔn)與此相同，其他情況，請(qǐng)向?qū)?yīng)的PCB代工廠咨詢）

相對(duì)較精密的元器件，如芯片而言，這個(gè)公差是不算小的。假如不考慮這個(gè)問(wèn)題，就可能會(huì)出現(xiàn)這樣問(wèn)題——設(shè)計(jì)的插件孔為0.6mm，元器件管腳也為0.6mm，但現(xiàn)在加工過(guò)來(lái)的電路板有問(wèn)題，插不進(jìn)！

像這種問(wèn)題，正是由于電路板在設(shè)計(jì)的時(shí)候，沒(méi)有考慮加工的公差。

那么，怎么規(guī)避這一類的問(wèn)題呢？這就到了“代入公差，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際值，確定最終設(shè)計(jì)值”的這一步了。下面，以華秋標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，以常見(jiàn)的電容為例，制作金屬化插件孔，來(lái)給朋友們進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

設(shè)計(jì)值的確認(rèn)：

如圖，如直接以元器件的插腳數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)值，則，插件孔之間的圓心距為10mm，大小為0.5mm。

代入公差，則實(shí)際生產(chǎn)出的插件孔，其圓心距為10mm±20.075mm，即9.85~10.15mm，而大小為0.5±20.075mm，即0.35~0.65mm。

這時(shí)，如果朋友們進(jìn)行手動(dòng)DIP（插件），就會(huì)發(fā)現(xiàn)：

當(dāng)插件孔之間的圓心距＜10mm時(shí)，需要使插腳略微內(nèi)彎，再進(jìn)行插裝。

當(dāng)插件孔＜0.5mm時(shí)，插腳大小＞插件孔大小，這時(shí)，就無(wú)法插件了。

所以，必須要使插件孔的大小≥0.5mm，即，插件孔大小的設(shè)計(jì)值，應(yīng)調(diào)整為0.65±0.15mm，才能確保插腳一定可以正常DIP（插件）。

注：如為類陣列的插件孔（如下圖），還需要關(guān)注整體性的配適問(wèn)題，即“縱橫兩個(gè)方向，最遠(yuǎn)插件孔的公差”，或者說(shuō)，總PIN寬。以免出現(xiàn)單點(diǎn)公差都OK，整體公差卻NG的問(wèn)題。

最后，總結(jié)一下。

如何才能避免出現(xiàn)元器件插不進(jìn)去的問(wèn)題呢？

一、建議使用DFM軟件自主進(jìn)行設(shè)計(jì)檢查

華秋DFM是華秋電子自主研發(fā)的PCB可制造性分析軟件，它是一款免費(fèi)的國(guó)產(chǎn)軟件，主要的功能包括PCB裸板分析、PCBA裝配分析、優(yōu)化方向推薦、價(jià)格交期評(píng)估、供應(yīng)鏈下單、阻抗計(jì)算等工具。致力于在制造前期解決或發(fā)現(xiàn)所有可能的質(zhì)量隱患，將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低，減少成本，提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

二、交由工程部?jī)?yōu)化

工程部的核心價(jià)值在于，基于開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的要求，如何識(shí)別要求，通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化，使生產(chǎn)更加順暢。而華秋的工程部能夠?qū)蛻舻脑O(shè)計(jì)文件進(jìn)行二次優(yōu)化，助力全流程增效降本。

三、實(shí)際生產(chǎn)中的品質(zhì)保證

在進(jìn)行DIP插件時(shí)，注意以下事項(xiàng)。

1、在插件之前，需檢查電子元器件表面是否具有油漬、油漆等不干凈物體。

2、在插件過(guò)程中，必須保障電子元器件與PCB平貼，插件完成后需保障電子元器件是平齊的狀態(tài)，切勿高低不平，同時(shí)報(bào)保障插件后焊引腳不能遮擋焊盤。

3、若電子元器件上有方向指示表，需按照正確的方向進(jìn)行插件，切勿隨意插件。

4、在插件時(shí)，需注意插件的力道，切勿在插件時(shí)力道過(guò)大，導(dǎo)致元器件損壞或PCB板損壞。

5、在插電子元器件時(shí)切勿插出PCB板的邊緣，需特別注意電子元器件的高度及電子元器件之間的間距。

以上，即關(guān)于插件孔的相關(guān)知識(shí)。若您有相關(guān)需求，歡迎前來(lái)華秋體驗(yàn)。

我們致力于為廣大客戶提供高可靠多層板制造服務(wù)，專注于 PCB 研發(fā)、制造，自有環(huán)保資質(zhì)，為客戶提供高可靠性、短交期的打板體驗(yàn)。2018 年，華秋斥資數(shù)億元投資建設(shè)九江 205 畝 PCB 產(chǎn)業(yè)園，形成深圳快板廠、九江量產(chǎn)廠的分工協(xié)作格局，全面實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略布局。其中，深圳 PCB 快板廠產(chǎn)能達(dá) 2 萬(wàn)平方米/月，九江量產(chǎn)廠一期產(chǎn)能 10 萬(wàn)平方米/月，是全球 30 萬(wàn)+客戶首選的 PCB 智造平臺(tái)。

審核編輯 黃昊宇