PCB

패드스택 및 환형 링 계산기

스루홀 비아 및 컴포넌트 패드의 IPC-6012 기준 최소 패드 직경과 환형 링을 계산합니다.

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공식

D_{pad} = D_{drill} + 2 \cdot AR_{min} + FA

D_pad— 최소 패드 직경 (mm)

D_drill— 드릴 직경 (mm)

AR_min— 미니멈 환형 링 (IPC-6012) (mm)

FA— 드릴 완더의 제작 허용량 (mm)

작동 방식

환형 링은 도금 후 뚫린 구멍 주위에 남아 있는 구리 패드의 반경 방향 너비입니다.이는 비아-패드 연결의 기계적 무결성과 안정적인 솔더 조인트를 보장하는 중요한 매개변수입니다.IPC-6012 Rev E는 제품 등급별 최소 환형 링 요구 사항을 정의합니다.

클래스 2 (전용 서비스 전자기기 — 소비자용, 산업용) 의 경우 내부는 최소 0.025mm, 외부는 0.050mm의 환형 링을 사용하여 내부 레이어의 접선 방향 브레이크아웃이 가능합니다.클래스 3 (높은 신뢰성 — 항공우주, 의료, 군사) 에서는 브레이크아웃이 전혀 필요하지 않으며 모든 레이어에서 최소 0.050mm입니다.

제작 허용치는 드릴 위치 정확도 (드릴 원더) 를 고려합니다.최신 CNC 드릴은 ±0.025~0.050mm의 위치 정확도를 제공합니다.최소 패드 직경에 이 허용치를 추가하면 최악의 드릴 등록 시에도 환형 링 요구 사항을 충족할 수 있습니다.종횡비 (보드 두께/드릴 직경) 도 제한됩니다. 클래스 2는 최대 10:1, 클래스 3은 최대 12:1 까지 허용되므로 배럴 전체에 안정적인 구리 도금이 보장됩니다.

계산 예제

제공: 드릴 직경 = 0.3 밀리미터, 도금 두께 = 25 마이크로미터, IPC 클래스 2, 제작 허용량 = 0.05 밀리미터, 보드 두께 = 1.6 밀리미터 1단계: 완성된 홀 직경

D_{finished} = D_{drill} - 2 \times t_{plating} = 0.3 - 2 \times 0.025 = 0.25

mm 2단계: IPC-6012 최소 환형 링

외부 레이어: $AR_{ext} = 0.050$ mm (클래스 2 및 3)
내부 레이어: $AR_{int} = 0.025$ mm (클래스 2는 브레이크아웃을 허용함)

3단계: 최소 패드 직경 (외부)

D_{pad,ext} = D_{drill} + 2 \times AR_{ext} + FA = 0.3 + 2 \times 0.05 + 0.05 = 0.45

밀리미터 4단계: 최소 패드 직경 (내부)

D_{pad,int} = D_{drill} + 2 \times AR_{int} + FA = 0.3 + 2 \times 0.025 + 0.05 = 0.40

밀리미터 5단계: 가로 세로 비율 확인

AR = T / D_{drill} = 1.6 / 0.3 = 5.33:1

✓ (클래스 2 미만 최대 10:1) 결과: 외부 패드 ≥ 0.45 밀리미터, 내부 패드 ≥ 0.40 밀리미터.

실용적인 팁

✓최소 0.05mm의 제조 허용치를 추가하십시오. 레이저 드릴링을 사용한 HDI 공정의 경우 0.025mm로 줄일 수 있습니다.
✓비아-인-패드 BGA의 경우 환형 링 요구 사항이 여전히 적용됩니다. BGA 랜드 패드가 비아와 환형 링을 포함할 수 있을 만큼 충분히 커야 합니다.
✓제작자의 드릴 정확도 사양을 확인하십시오. 일부 저가형 팹의 경우 ±0.075mm의 밴더가 있어 허용 오차가 더 커야 합니다.
✓상용 제품의 경우 IPC 클래스 2를 기본값으로 사용하고 계약상 필요한 경우에만 클래스 3을 지정합니다 (보드 비용에 15-30% 추가)
✓마이크로비아 (레이저 천공, 0.15mm 미만) 의 경우 IPC-6012 클래스 2는 0.0mm 환형 링 (접선 방향) 을 허용하지만 제작사에 문의하십시오.

흔한 실수

✗패드 크기 계산 시 드릴 직경 대신 완성된 홀 직경 사용 - 패드가 도금된 구멍이 아닌 드릴 히트를 덮어야 합니다.
✗제작 허용치를 잊어버리세요. 최소 환형 링만으로는 충분하지 않습니다. 드릴 원더로 구멍을 중심을 벗어날 수 있습니다.
✗소비재에 클래스 3 규칙 적용 — 폐기물 보드 면적을 과도하게 지정하고 라우팅 밀도를 줄입니다.
✗종횡비 제한 무시 — 종횡비가 높으면 비아 배럴의 도금이 균일해져 보이드가 생기는 것을 방지할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

표준 PCB 비아의 최소 환형 링은 얼마입니까?

IPC-6012 클래스 2에 따름: 외부 레이어의 경우 0.050mm, 내부 레이어의 경우 0.025mm (접선 브레이크 아웃 허용).클래스 3에는 브레이크아웃이 없는 모든 레이어에 0.050mm가 필요합니다.

도금 두께는 환형 링에 어떤 영향을 미칩니까?

도금 두께에 따라 완성된 홀 직경 (드릴에서 2배 도금을 뺀 값) 이 결정되지만 필요한 환형 링에는 직접적인 영향을 미치지 않습니다.그러나 도금을 두껍게 하면 완성된 홀 크기가 줄어들기 때문에 최소 홀 직경을 지정할 경우 더 큰 드릴이 필요할 수 있습니다.

비아에는 어떤 종횡비 제한이 적용되나요?

IPC-6012 은 종횡비 (보드 두께/드릴 직경) 를 클래스 2의 경우 10:1 로 제한하고 클래스 3의 경우 12:1 로 제한합니다.비율이 높으면 배럴에서 균일한 무전해 구리 도금을 하기가 어려워 보이드가 생기고 신뢰성이 떨어질 위험이 있습니다.

깊이가 조절된 드릴링과 함께 더 작은 패드를 사용할 수 있습니까?

블라인드 및 매립형 비아는 일반적으로 위치 공차 (레이저 드릴링) 가 더 좁고 배럴 길이가 짧기 때문에 패드가 더 작아집니다.그러나 IPC 환형 링 요구 사항은 여전히 비아 클래스에 따라 적용됩니다.

프레스핏 커넥터의 패드 크기는 어떻게 계산하나요?

프레스 핏 홀에는 간섭 피팅이 필요합니다. 일반적으로 드릴은 핀 대각선+0.05mm입니다.패드는 환형 링을 장착할 수 있을 만큼 커야 하며 패드 박리 현상 없이 프레스 삽입력을 견딜 수 있어야 합니다.권장 구멍 및 패드 크기는 커넥터 데이터시트를 참조하십시오.

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