什么是城垛式 PCB？
槽形PCB是将PCB金属化孔沿边切成两半，可直接将孔边焊接到主板上，节省连接器和空间，很多模块都采用槽形PCB设计。
城垛孔的主要类型有哪些？
城堡孔PCB设计主要针对蓝牙、NBloT等通讯模块，一般出现在信号电路板上，以下是城堡孔的主要类型。
半孔
大于半孔
孔与 PCB 边缘相切
城垛孔的优点
城垛型PCB很小。
易于焊接，PCB侧面有一整排金属化半孔，子板和主板通过金属化半孔焊接在一起。
城垛孔的缺点
PCB板分离后呈锯齿状，容易遮挡机壳，有时需要用剪刀剪掉，因此在PCB设计过程中需预留空间，一般采用缩板处理。
增加成本。槽孔最小为0.6mm，PCB工艺复杂，因此PCB成本比普通PCB高。
城垛孔要求
尺寸：建议使用尽可能大的尺寸
表面处理：取决于电路板的最终用途，但建议使用 ENIG。
工具孔：这取决于设计；然而，众所周知，孔越少，PCB 组装过程越复杂。
城垛孔该如何设计？
城堡孔尺寸直径≥0.6MM
孔边到孔边距离≥0.6MM
PCB边缘到孔边缘距离≥2.0mm
槽孔环径≥0.18mm
城垛型PCB加工有哪些难点？
城堡孔PCB在加工过程中经常出现孔壁背铜皮、残留毛刺、铣削后错位等问题。
PCB边缘呈城堡状，孔与孔之间的间距很小，容易导致短路。
一般城堡边PCB的加工方法有CNC铣床、机械冲孔、V型刻划CUT等。
不同的加工方式在去除无用铜时，必然会导致剩余PTH孔的横截面上残留铜线、毛刺，甚至会造成整个孔壁的铜皮剥落。
做蜂窝孔时，由于PCB的胀缩、钻孔位置精度、铣削精度等因素，剩余半孔的尺寸在同一单位内左右都会有偏差，容易造成焊接故障。
城垛型PCB工艺
城堡孔就是将金属化孔切割一半的工艺，看似很简单，只要在常规加工板上完成最终的铣削形状即可，但其实不然。
用于加工城堡孔的双V型切削刀具。
在二次钻孔的孔边增加导孔，预先去除铜皮，减少毛刺，并以刨槽代替钻头，优化下落速度。
沉铜镀层工作面板，使板边上圆孔的孔壁上电镀上一层铜。
外层电路生产时，工作板按顺序贴干膜、曝光、显影，然后在工作板上进行二次镀铜、镀锡。在PCB板边缘的凹槽孔处加厚铜层，并用锡层保护铜层。
城垛 PCB 将板边缘的圆孔切成两半，形成城垛孔。
在去膜步骤中，去除防电镀膜。
对工作面板进行蚀刻，剥去薄膜后，去除裸露的铜。
剥锡层，这样就可以把半孔壁上的锡去除，而露出半孔壁上的铜层。
铣削完成后，用红色胶带将单元板粘在一起，并通过碱蚀线去除毛刺。
工作面板经过二次镀铜、镀锡后，将板边上的圆孔切成两半，形成城垛孔。
由于孔壁铜层上覆盖有锡层，且孔壁铜层与外层铜完全相连，可防止切割时城孔发生剥落。
在城堡孔铣削完成后，再进行除膜和蚀刻，这样铜面就不会被氧化，有效避免了残铜甚至短路，提高了金属化城堡PCB电路板的成品率。
埋头孔是什么
埋头孔用于在PCB板上将螺钉头沉入PCB层压板，以使电路板看起来干净平整。埋头孔通常有两种形状。V形埋头孔和T形埋头孔。
当您计划在电路板上设计埋头孔时，需要以下信息：
- 埋头孔应该钻在哪一侧？比如底层？
- 埋头孔是镀层的还是非镀层的？
- 沉头孔直径(d2)是多少？
- 通孔直径(d1)是多少？
- 需要沉头孔的深度是多少（t1）？
- 埋头孔的角度是多少（比如 90 度或其他）？
沉头孔的CAM文件：
1.路由层的编辑：
了解埋头孔的深度很重要，对于NPTH来说，它会钻到需要在内层和外层切铜的层中，以及对于PTH来说它是否影响电气性能。通常在计算埋头孔深度时还需要考虑深度公差。
例如：NPTH埋头孔需要从最上层钻到第四层，那么L1-L4就必须按照埋头孔不漏铜、不切铜的原则在内外层制作。比如孔径为4.5mm，内层不漏铜且切铜0.2mm，那么内孔对应的切铜整体尺寸应该是4.9mm。
- 阻焊层的编辑
若是NPTH，至少要按照埋头孔对应的NPTH孔开焊接窗口。若是PTH，则要按照埋头孔外层适当开焊接窗口。若客户未设计掩膜开窗，则需要根据焊盘来确认正常的开窗。
例如：4.5mm的NPTH沉头孔，从顶层开始钻孔，若常规NPTH孔阻焊窗口大于3mil的孔，则对应沉头孔顶层阻焊窗口为4.5mm+0.15mm=4.65mm。
- 沉头孔文件输出通知
当在底层钻埋头孔时，钻孔输出必须是镜像的。
- 工艺指导
PTH埋头孔通常在标准钻孔后完成。
NPTH埋头孔通常位于铣削工序的前面。
嵌入式铜币PCB是什么？
利用铜币的高导热性，将PCB内零件产生的热量迅速传导给铜币，再通过铜币将热量散发到空气中。埋入式铜币在PCB压合完成后，经过布线和金属化处理后埋入PCB槽内。PCB与铜币通过两者的 埋入量紧密连接，并通过镀铜实现电气连接，使得整体散热性能良好。本文将从铜块设计、尺寸补偿、压合控制等方面对埋入式铜币PCB技术进行分析和改进，以保证PCB产品的质量和效率。
嵌入式铜币PCB应用广泛，满足了越来越密集的元器件以及大功率元器件对铜币高导热性的散热要求。
根据铜币与PCB连接的方式，可分为埋铜币PCB、嵌铜币PCB。
埋铜板PCB是指在完成布线并经过PCB压合金属化处理后，将铜板嵌入PCB插槽内，通过PCB与铜板之间的埋入量实现紧密连接，并通过镀铜实现电气连接。
埋铜板PCB即在压合时将铜板埋入预铣槽内，通过层压预浸料将铜板与PCB连接。
埋铜板PCB使用时直接与内层铜层及空气接触，热量迅速传导至铜板，再通过铜板将热量从空气中带走，散热效果优于埋铜板PCB，且工序少，成本低，应用前景广阔。但埋铜板PCB技术尚不成熟，工艺难度大，容易产生可靠性问题，大大影响了PCB铜板的广泛应用。
工艺难点描述
嵌铜片工艺是在PCB压合后将铜片嵌入PCB金属化壁内，其加工流程如下：
料片切割---内层制作---棕化处理---层压压合---X-RAY钻靶---铣槽---槽金属化---嵌铜片---磨片---钻孔---PTH---首层电镀---外层制作---阻焊印刷---丝印---再固化---ENIG---测试---FQC---出货
铜币的嵌入是一道关键工序，需要匹配铜币的外形设计、铜币与PCB铣槽尺寸、光洁度等技术难点，否则容易产生可靠性问题。
1.铜币设计：铜币形状设计影响铜币嵌入效果，造成铜币及槽壁损伤，报废率高。2
.基板槽尺寸与铜币尺寸补偿设计不一致，达不到铜币与槽壁共同磨损，导致嵌入铜币与基板壁不能紧密接触，铜币推力低或磨损严重。3
.嵌入铜币平整度问题：铜币平整度达不到一般要求的元件面（CS面）（-50至+100）um及焊接面（SS面）（-150至+150）um，导致高低差过大会大大降低电子元件及铜币的散热效果。
工艺改善方案
1、 铜币与PCB尺寸最合适为0-0.2mm，铜币与槽壁磨损及插入力适中，铜币嵌入顺利，否则过小会造成铜币与槽壁接触不紧密。
2、 尺寸过大会造成槽壁及铜币损伤，有铜无法嵌入的风险。槽尺寸精度控制在±0.075mm，铣槽尺寸补偿铜币尺寸0.075mm。
3、 铜币设计：铜齿、圆角及圆边设计，铜齿高度、圆角及圆边尺寸O.2mm，加工公差±0.05mm
4、 铣PCB补偿：槽尺寸须比铜币尺寸小0.075mm（单边补偿-0.038mm），槽尺寸误差±0.075mm。
铜块平整度的控制：
（1.）应根据我司的规范正常设计产品叠层的厚度及结构。
（2.）按理论厚度计算，保留小数点后2位，小数点后第二位按"小于5的按5位计算，大于等于5的按1位计算"。（3.）
铜块嵌入需采用合适的固定方式、排布方式及压紧参数；
（4.）铜块嵌入时应距元件表面（平整度要求较高）并满足元件表面及焊接面的平整度要求。
回顾PCB产品嵌铜币加工过程中存在的主要技术难点，找出原因并进行优化，结合试验结果和生产验证，有效改善了PCB产品嵌铜币加工过程中出现的槽壁损伤、附着力差、平整度差等缺陷。
PCB板镍钯金工艺(ENEPIG)是什么
ENEPIG是化学镀镍化学镀钯金，是一种 PCB 板表面处理工艺。有些工程师也称之为 ENIPIG，你知道它们之间的区别吗？
ENEPIG和ENIPIG是在镍层和金层之间浸入一层钯，可以防止镍和金之间的相互迁移，不会出现黑焊盘。
它们均具有较强的引线键合能力、良好的焊点可靠性、耐多次回流焊接能力及优异的储存时间等特点，能对应和满足各种不同的组装要求。
ENEPIG镀层厚度不同，如果是厚度0.0125-0.02um（0.5-0.8u"）的薄钯（置换钯），我们称之为ENIPIG，如果是厚度0.05-0.5um（2-20u"）的厚钯，我们称之为ENEPIG。
ENEPIG 表面处理的特点
- ENEPIG 电镀可用于金线和铝线键合。
- ENEPIG PCB 表面处理具有优异的可焊性，即使在高温老化和高湿度之后也是如此。
- 钯层将镍层和金层隔开，可以防止金、镍之间的相互迁移，不会出现ENEPIG黑垫现象。
- ENEPIG镀层成本较镀硬金便宜，金厚度一般为0.03~0.05um，钯平均厚度约0.05~0.1um。
- ENEPIG厚度薄且均匀。
- ENEPIG 涂层与焊膏的兼容性非常好。
- 镍层为ENEPIG电镀无铅层。
- 非常适合SSOP、TSOP、QFP、TQFP、PBGA和其他封装元件。
什么是ENEPIG工艺？
除油
与其他表面一样，除油是表面处理的第一道重要工序。去除铜表面的温和油污及氧化物，清洁铜表面，增加润湿性。
功能要求：
- 一般酸性除油剂
- 不损伤阻焊油墨
- 低泡型，易清洗
微蚀刻
微蚀为表面粗化处理，可去除铜箔表面氧化层，蚀刻掉铜基材表面1um~2um铜，增加铜与化学镍层之间的附着力。
酸洗
使用酸性溶液除去铜表面的水垢和铁锈的方法称为酸洗。
斯特林·普雷迪普
预浸的作用是维持活化槽的酸性，并使铜面以新鲜状态（无氧化物）进入活化槽。
钯的活化
活化液为离子钯，解决了铜表面不能直接化学镀镍的问题，另外要求在铜表面有一层牢固结合的钯。
化学镍
为了保证焊接可靠性，要求化学镀镍层具有较高的延展性。镍层中的磷含量关系到镀层的焊接性和耐腐蚀性，一般要求磷含量为7-9%。磷含量过低易降低可焊性和焊接强度。
化学钯
在化学镍、化学金之间加入化学钯工艺，防止黑焊盘的产生。
目前我公司所用的化学钯主要成分有PdCl 2、NaH 2 PO 2、络合剂氢氧化铵、促进剂和稳定剂氯化铵等。
化学金
化学金工艺是将化学钯直接沉积在坯体基体上，其机理是一种置换反应。
它是利用镍钯电极与金电极之间较大的电极电位差，镍和钯可以取代镀液中的金离子。
当镍或钯表面被金取代时，由于金层是多孔的，因此置换过程仍可继续，直到镍层或钯层被新的金层完全覆盖。
ENEPIG 与 ENIG 和闪金
闪金
闪金作为金属抗蚀剂，可抵抗所有常见的蚀刻溶液。它具有高导电性，是理想的耐腐蚀金属，也是理想的低接触电阻接触表面金属。
优势
金箔导电性强，抗氧化性好，使用寿命长，镀层致密，耐磨性较好，常用于金箔键合，反复拔插及接触PCB板的焊盘。
缺点
闪金成本很高，焊接强度差。
沉金 (ENIG)
沉金工艺是利用化学氧化还原反应，在PCB板表面形成一层金镀层，在PCB板表面沉积一层色泽稳定、光亮度好、镀层平整、可焊性好的镍金镀层。
沉金可以使PCB在长期使用过程中达到良好的电导性能，同时还具备其它表面处理工艺所不具备的环境耐受性。
优点
沉金表面非常光滑，共面性非常好，适合做关键接触面，金的可焊性也非常好。
缺点
ENIG工艺复杂，且金面容易产生黑垫效应，影响可靠性。
恩尼皮格
ENEPIG相较于ENIG，在镍与金之间多了一个钯层，在置换金的沉积反应过程中，化学镀钯层会保护镍层，避免镍层被置换金过度腐蚀。
优点
它具有良好的金线键合表面，并能有效防止由黑焊盘缺陷引起的连接可靠性问题。成本实惠。
缺点
镍钯金虽然具有诸多优点，但钯金价格昂贵，且属于稀缺资源。
总结
相较于其他表面处理方式，ENEPIG具有耐久性稳定、耐焊性优异、兼容性好、镀层平整度高、适合高密度焊盘等优点，因此可以应用于更精密的PCB，焊接性能也更佳。
ENEPIG 最早是由 Intel 提出的，现在很多 BGA 板采用的是在一面焊金线，另一面焊锡。
两面镀金层厚度要求不同，邦定需要较厚的金层，约0.3微米以上，而焊锡则仅需0.05微米左右。
金层厚点虽然键合性好，但是焊接强度有问题，金层薄点虽然焊接性好，但是键合性不好，所以前道工序用干膜覆盖，再做两次不同规格的镀金，才达到要求。
现在ENEPIG两面厚度规格一致，已经可以满足键合和焊接的要求。目前钯金膜厚规格大概都在0.08微米以上，已经可以满足键合和焊接的要求。
目前，越来越多在PCB板上广泛使用ENEPIG的公司包括：微软，苹果，英特尔等。