前几天一个做无线模块的朋友把拼板文件发过来让我帮忙看看为什么板厂审核回来一句邮票孔加工方式有疑问。打开文件我一眼就看出问题了那排非金属化的小孔在他的库文件里全被做成了带铜的金属化焊盘。他自己还挺委屈说我看别人的板子就是这么画的。这种场景在我这些年的工作里出现过太多次——PCB上邮票孔的添加方式看着是件小事实际上它是拼板、模块封装、板厂工艺三方交汇的地方任何一方理解偏了最后都会变成板边一堆毛刺、半孔插不进主板、掰板时电容开裂这类实打实的返工。这篇内容我想把PCB上邮票孔的添加方式这件事从头到尾讲透。它主要面向三类人一类是刚开始独立出Gerber、准备打样的硬件新手一类是经常做模块类产品、需要设计半孔封装的工程师还有一类是画了不少板子但一直在用别人的拼板模板、没搞明白参数来龙去脉的老手。看完你应该能做到三件事分清楚拼板邮票孔和模块半孔的区别知道孔径孔距这些参数是怎么算出来的以及在自己常用的EDA软件里把它们正确地画出来并输出给板厂。1. 概念先分清PCB上的邮票孔其实是两种完全不同的东西1.1 拼板掰断用的邮票孔拼板时为了方便后面把小板从大板上掰下来会在两块板之间或者板与工艺边之间打一排密集的小孔孔与孔之间留一点点材料连着看起来像邮票边缘的齿孔这就是最原始的邮票孔英文里常叫 Mouse Bite 或者 Breakaway Tab。它的作用是人为制造一条应力集中线手一掰或者上掰板机一压板子就沿着这排孔整齐断开。这类孔有一个非常关键的特性必须是非金属化孔也就是常说的 NPTH。因为它跨在板与板的分界线上板厂铣边的时候会沿着分界线把孔切开一旦孔壁带铜铣刀切过去就是铜屑飞溅、孔壁铜被拉扯掰断后板边会挂着一丝丝铜毛。所以拼板邮票孔的第一原则不是孔距多密而是属性必须是非金属化。1.2 模块板边的半孔另一类就是常说的半孔焊盘英文叫 Castellated Hole也有人直接叫它邮票孔因为成型后的模块板边一排半圆孔确实很像邮票齿。它的做法是钻孔的中心线正好压在模块的外形线上板厂把孔钻好、孔壁镀上铜之后再沿着外形线铣边把每个孔切掉一半剩下的那半个带铜的圆孔就形成具有导电能力的半圆焊盘。模块贴到主板上时锡膏会爬进这半个孔里形成从侧面到正面的焊接。这跟拼板邮票孔是彻底的两码事。半孔必须金属化而且孔壁铜厚、去毛刺都要控制拼板邮票孔必须非金属化重点是断裂要整齐。把它们混为一谈几乎是新手最常犯的错误之一。1.3 属性反了麻烦就来了我在实际项目中见过两种典型翻车。一种是拼板邮票孔做成了金属化掰板时孔壁铜拉伸成丝有的还挂在板边短路到旁边的走线。另一种是模块半孔按照普通焊盘处理孔中心没压在板边线上板厂铣完边之后孔还剩大半个插到主板焊盘上根本对不齐贴片厂直接打电话来问这板子还能不能救。1.4 为什么命名混乱会误导设计行业里邮票孔这个词被两拨人共用做拼板的说的是非金属化小孔做模块的说的是金属化半孔。你去搜资料不同文章给的操作步骤完全打架本质原因就在这。所以我建议在团队内部统一叫法拼板用的叫邮票孔/断板孔模块边上的叫半孔焊盘文件里也用不同图层区分开。命名清楚了后面沟通板厂、写工艺说明都会顺很多。2. 拼板邮票孔的参数怎么定孔径、孔距、组数和连接筋2.1 孔径不是越小越好很多资料里写邮票孔常用0.5mm于是有人不管板厚直接照抄。其实孔径跟板厚是挂钩的。1.0mm到1.6mm的常规板厚用0.5mm孔径是合适的断裂面比较整齐板厚上到2.0mm甚至2.4mm0.5mm的孔相对就偏小孔的贯通程度不够掰断时容易把板边的树脂拉起来一片这时候用0.8mm甚至1.0mm更稳妥。反过来板很薄比如0.6mm用0.5mm也可以但要更小心孔间距太密的话孔之间的材料残留太少运输过程中自己就断了。提示孔径的最终决定权其实在板厂的铣刀和钻孔能力上提交前把板厚和孔径一起告诉板厂让他们确认一遍比自己在软件里纠结半天更有效。2.2 孔中心距和孔壁间隙真正决定断裂效果的参数是孔与孔之间剩下的材料宽度也就是孔壁间隙。假设孔径0.5mm孔中心距0.9mm那么两个孔壁之间还剩0.4mm的材料连着这个宽度是比较舒服的既能撑住运输和过炉又能在掰板时沿着这条线先后裂开。如果间距拉大到1.2mm孔壁间隙变成0.7mm连接就偏强掰断要费更大劲断口容易歪到板内去如果缩到0.7mm孔壁间隙只剩0.2mm又太脆稍微受力就自己掉下来。行业里比较通用的一组经验值是孔径0.5mm配孔中心距0.8到1.0mm孔径0.8mm配孔中心距1.2到1.4mm。说白了就是始终保持孔壁间隙在0.2到0.4mm这个区间这个区间既照顾了断裂整齐度也照顾了机械强度。2.3 每组几个孔、组间留多宽邮票孔不是沿着整条板边从头打到尾的而是分段布置。常见做法是每段放3到5个孔这一段结束后留2到3mm的完整材料作为连接筋然后再放下一段。为什么要留连接筋因为整条边全是孔的话板子在贴片、过回流焊、测试的搬运过程中会自己散开尤其拼板数量多的时候散板是生产线上最让人头疼的事之一。连接筋的宽度是要和板子重量、器件密度一起权衡的。板子小、器件轻连接筋留2mm左右就够掰起来轻松板子大、板边有大电感或者连接器连接筋就得加宽到3mm甚至更多不然搬运过程中应力集中在连接筋上容易出现撕裂。我的习惯是先按3mm给打样回来实际掰一片试手感再决定要不要收窄。参数项常规取值说明钻孔孔径0.5 / 0.6 / 0.8 mm1.0-1.6mm板厚取0.5-0.6孔中心距0.8 - 1.0 mm保证孔壁间隙0.2-0.4mm每组孔数3 - 5 个常用5个组间连接筋2 - 3 mm板重或器件多时取大值孔属性非金属化 NPTH这一条不能错孔到铜箔距离≥ 0.3 mm避免铣削时伤铜2.4 邮票孔区域的禁布范围这一条是很多人吃过亏之后才记住的。邮票孔本身占了位置但它真正的势力范围比孔大得多。铣刀在切孔的时候会有震动掰板的时候应力也会往板内传导所以孔中心线两侧各留1.0mm不放铜箔、不走过线、不放器件是比较保险的做法。如果板边有细的信号线贴着邮票孔走很大概率会出现掰完板之后线被拉断或者阻焊层被震裂。真正需要重点保护的是板边的贴片电容和电阻尤其是0402、0201这种小尺寸的。它们本身就是靠焊点把陶瓷体固定在板上陶瓷又脆掰板时的冲击波传过去肉眼看不到裂纹但过炉或者老化之后就会开路。我一般要求器件本体距离邮票孔连线至少3mm实在排不开就调整拼板方向把没器件的那一侧用来放邮票孔。3. 主流EDA软件里到底怎么把邮票孔加上去3.1 Altium Designer那颗Plated勾必须撤掉在AD里做拼板邮票孔最稳妥的路径是用焊盘而不是过孔。过孔在AD里默认是金属化的属性里改不了镀通状态用它做邮票孔就是一个源头上的错误。具体操作先在Mechanical层里建一个专门用于邮票孔的图层比如Mechanical 2重命名为MouseBite方便后面和板厂沟通时一眼就能看出来。然后按P、P放置焊盘放置过程中按Tab打开属性面板把Hole Size设成0.5mmSize and Shape里的X、Y也设成0.5mm形状选Round这样焊盘外径和孔径一样不会有多出来的环形铜。最关键的一步是把属性里的Plated勾去掉去掉之后这个焊盘就变成了非金属化孔。单颗放好之后不用一颗颗复制。选中这颗焊盘CtrlC复制然后Edit菜单里的Paste Special选Paste Array阵列类型选Linear数量填5间距填0.9mm方向沿板边的X或Y一次就能把一组5个孔铺出来。铺完之后记得检查孔中心是否严格落在板框分界线上可以打开坐标显示对比一下手工拖拽很容易差个0.1mm。3.2 嘉立创EDA属性面板改一处就够嘉立创EDA专业版的思路和AD类似但操作更简单。顶部工具栏选放置焊盘在属性面板里找到金属化相关的选项取消勾选孔径和焊盘外径都填0.5mm形状选圆形放到板框线上就行。它的属性面板会实时显示这颗焊盘属于镀通还是非镀通改完刷新一下就能确认。这个软件本身还带拼板工具可以直接按阵列生成拼板并自动带上邮票孔。这个功能很方便但不能直接信任默认参数。我见过自动生成的邮票孔孔径0.3mm、孔距0.5mm密得离谱板厂根本没法铣。所以我的习惯是用工具生成框架然后手动把孔径、孔距、组数改成前面那套经验值再逐组检查属性确认没有一颗被默认成金属化。3.3 PADS与Allegro的坑点PADS里做非金属化孔要在Pad Stack里选Non-Plated类型或者直接用Drill工具配合板框。很多人是在Pad Stack Editor里改了孔尺寸却没改镀通类型出来的还是镀通孔这一点要格外注意。Allegro的做法通常是用Mechanical Symbol来放NPTH孔或者Place里的Pin指定一个NPTH的padstack。Allegro的padstack概念比较重做之前先把NPTH的padstack建好后面复用会省很多时间。另外Allegro在输出钻孔表的时候PTH和NPTH是分开的这个特性其实对拼板有帮助出图时正好能顺手核对一遍。3.4 出Gerber与钻孔文件时的PTH/NPTH分离这一步是很多翻车的真正现场。软件里属性改对了但导出钻孔文件的时候没勾选分离PTH和NPTH所有孔混在一个文件里板厂CAM工程师按默认规则处理很可能全按金属化处理前面所有努力白费。在AD里File菜单下的Fabrication Outputs里进NC Drill Files设置界面的高级选项里有一项是关于PTH和NPTH分开输出文件的勾上之后会生成两份钻孔文件一份镀通一份非镀通。导出之后自己用Gerber查看器打开核对一遍非镀通文件里应该只有那几组邮票孔镀通文件里是插件孔和过孔两边不能有重叠。注意截图或者文字说明里最好在机械层用文字标一句此为拼板邮票孔NPTH勿镀铜板厂工程师看到这句话能省掉一轮来回沟通尤其是第一次合作的板厂。3.5 邮票孔和V-CUT怎么选顺带把板边分离方式的选择讲清楚因为很多人是默认邮票孔其实不一定合适。V-CUT是用带角度的刀具沿直线在板面上切出一条V形槽适合板边是直线、板边附近没有器件、分离后不需要特别整齐的场景成本低、效率高。缺点是它只能走直线板边是异形、有圆弧或者有内凹的用不了。邮票孔的优势是适应任意形状的板边包括曲线和异形轮廓而且分离后板边基本齐整。代价是每块板边会留下一排半圆缺口如果产品外壳对板边平整度要求高就得考虑把缺口放到不外露的那一侧。选择逻辑很简单板边直线、器件离边远、对断口平整度要求不高选V-CUT异形板边、板边有半孔模块、需要控制断口形状选邮票孔。4. 模块半孔的添加方式焊盘、钻孔、板边三者的配合4.1 孔中心压板边线是铁律半孔焊盘所有参数的基准只有一条钻孔的中心线必须与模块外形线完全重合也就是孔中心到板边的距离等于孔径的一半。0.6mm的孔中心距板边就是0.3mm0.8mm的孔中心距板边就是0.4mm。板厂沿着外形线铣过去正好切掉孔的一半剩下半个带铜的半圆。这个数值一旦偏了结果都很直观。孔中心距板边大于半径比如0.6mm的孔中心跑到了距边0.5mm铣完还剩一截完整的孔壁半孔变成了大半个圆弧装到主板上时和主板的焊盘中心对不齐容易出现虚焊。孔中心距板边小于半径孔被切过头孔壁铜大面积被铣掉剩下那点铜薄得可怜机械强度也不够板边容易崩缺。实操中要保证这个重合靠手工拖焊盘是不行的。我的做法是先在机械层画好模块外形线然后用坐标精确放置焊盘第一颗焊盘的X或Y坐标直接输入外形线的坐标值再用阵列功能按pitch等距排列全程不碰鼠标拖拽。4.2 半孔焊盘该做多大、多长半孔焊盘通常做成椭圆形或者长圆形也就是沿垂直板边方向有外延的那种形状。这个外延是为了让主板上的贴片焊盘有足够的接触面积锡从模块侧面爬上来形成可靠的焊点。焊盘的宽度一般比孔径大0.4到0.6mm长度比孔径大0.6到1.0mm。举个具体的例子孔径0.6mm焊盘可以做成宽1.0mm、长1.2mm的椭圆长边方向垂直于板边向内延伸0.4mm、向外延伸0.2mm左右。相邻焊盘之间的间距也就是pitch常见有1.27mm、2.0mm、2.54mm。pitch越小留给阻焊和铜箔的余量就越紧张。1.27mm间距下如果焊盘宽做到1.0mm两个焊盘之间只剩0.27mm的间隙这个数值已经接近不少板厂的阻焊对位能力极限了需要提前确认。2.0mm和2.54mm的间距就宽松很多新手做第一版建议从2.0mm起步。参数项常用取值备注孔径0.6 / 0.8 / 1.0 mm按模块引脚数量选孔中心到板边孔径的一半必须严格重合外形线焊盘宽度孔径 0.4~0.6 mm沿板边方向焊盘长度孔径 0.6~1.0 mm垂直板边方向外延Pitch1.27 / 2.0 / 2.54 mm越小越要确认板厂能力焊盘形状椭圆 / 长圆不要用纯圆4.3 工艺说明书怎么写才不会被板厂打回半孔属于特殊工艺不是所有板厂都默认支持而且很多板厂的在线下单系统里没有直接勾选半孔的选项必须在工艺说明里写清楚。一份够用的说明至少包含这几条板边为半孔工艺孔径多少孔中心位于外形线上需要金属化要求孔壁铜厚不低于某个数值铣边后需保留孔壁铜成品需去毛刺处理半孔区域不允许有披锋和毛刺。另外要主动告知模块板边的总长度和半孔数量板厂会据此评估铣边路径和加工时间有时候还会给一个额外的半孔加工费。提前问清楚比下单之后被打回重来节省的时间多得多。5. 常见问题与排查实录5.1 掰断后拉丝掉铜这几乎是我见过频率最高的问题原因九成是邮票孔被做成了金属化。排查方法很简单拿Gerber查看器打开钻孔文件看看这些孔在哪一份里。如果在镀通文件里那软件里的属性就没改对或者在导出时没分离。还有一种情况是软件属性改对了但板厂CAM在处理时把小的非镀通孔自动识别成了过孔这需要在工艺说明里明确禁止。如果确认是非金属化孔掰断时还是掉铜那就要看板边铜箔是不是离孔太近了。前面强调过孔中心两侧1.0mm内不要铺铜。铣削的机械震动会把靠近孔的铜皮震松掰断时整块翘起来。这种情况只能改设计把板边铜皮往里缩。5.2 半孔被判定孔到边太近这是板厂审核的高频退回理由。板厂的标准检查规则里孔到板边的距离一般要求0.2mm以上半孔这种孔中心压线的做法天然违反这条规则所以必须通过工艺说明来豁免。有些板厂在你提交时会自动拦截需要回复确认该处为半孔工艺孔中心位于外形线上已知悉并接受。第一次合作时建议先发个小批量的测试板验证板厂的半孔加工水平再上量。5.3 常见问题速查表现象可能原因处理方式掰断后板边拉丝邮票孔被做成金属化改为NPTH并重新导出钻孔文件掰断后孔边掉铜、铜皮翘起孔边铜箔距离不足孔中心两侧1.0mm内禁布掰板费劲、断口歪进板内孔距过大或连接筋过宽孔中心距收到0.8-1.0mm连接筋2-3mm运输中板子自己散开连接筋太窄或全边打孔加宽连接筋到3mm分段布置半孔变成大半个孔孔中心未压在板边线上精确对位孔中心距板边孔径/2板厂反馈孔到边太近未说明半孔工艺提交工艺说明申请规则豁免半孔吃锡不良焊盘外延不足加大焊盘长度和宽度掰板后元件开路器件离邮票孔太近器件距孔连线至少3mm6. 几个只有真踩过坑才知道的细节6.1 器件离邮票孔多远才安全前面给了3mm这个经验值这里说一下它是怎么来的。掰板时产生的应力大致沿板边向板内衰减3mm之外的区域基本已经回到正常水平。但要注意一个例外如果板边有一排连接器或者大体积电解电容它们的重量会在掰板瞬间形成额外的惯性力这种情况下3mm不一定够需要把连接器尽量往里挪或者改用手工沿虚线剪开而不是直接掰。还有一个常被忽略的点是螺丝孔和邮票孔的相对位置。如果板角有固定螺丝孔邮票孔最好不要紧挨着它布置因为拧螺丝时的扭矩会通过板边传递容易把已经打薄了的板边撕裂。6.2 手掰还是用工具小批量打样的时候很多人为了省事直接用手掰。对于板子小、连接筋窄的情况手掰是可以的但要注意手法两只手分别压在分界线两侧靠近孔的位置而不是捏着板子的两只角。捏角掰的话力矩太大断口很容易歪。批量生产就别考虑手掰了直接用掰板机或者气动分板机。分板机的气压和行程可以调能控制断裂速度断口质量明显更好。我手上的经验是同一块板手掰和分板机掰出来的断面前者毛刺明显更多后续如果还有装配工序这些毛刺会刮伤外壳或者工人的手。还有一点掰板前最好把分界线在桌面边缘轻轻折一下让裂纹沿孔线起裂这样能大幅减少歪断。6.3 拼板数量与工艺边的取舍拼板不是越多越省钱这里面有个平衡。板子数量多单板分摊的工程费和板材费下降但板子整体变大之后刚性变强掰板难度上升翘曲风险也增加。经验上长边方向拼3到4块、短边方向拼2块是比较常见的组合再往上就要看实际试掰的手感。工艺边方面如果不是必须走钢网和贴片机夹持可以省掉工艺边直接用邮票孔分板这样能省面积。但如果板子要上贴片机工艺边基本跑不掉通常留5mm左右工艺边和板体之间用V-CUT或者邮票孔连接。这里有个细节工艺边上的定位孔和Mark点要尽量离邮票孔远一些因为掰掉工艺边时的震动有可能影响已经打好的基准点位置虽然概率不大但一旦发生就是批量贴偏。最后分享一个我个人在做拼板模板时的习惯把邮票孔做成一个独立的封装放到共享库里参数写在封装的说明字段里包括孔径、孔距、组数、连接筋宽度。这样下次做新板子直接调库改几个参数就行不用每次重新画一遍也避免了不同项目之间参数不一致。这个模板用久了你会发现返工率低下去的那部分其实就是最开始这些不起眼的小孔省下来的。