:关于PCB设计中的过孔,你想了解的都在这儿了!

过孔(Via)也称金属化孔 , 是 PCB 设计的重要组成元素之一 。在双面板和多层板中 , 为连通各层之间的印制导线 , 在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔 , 即过孔 。
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过孔的分类
过孔分为三类 , 即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via) 。
盲孔:位于印刷线路板的顶层和底层表面 , 具有一定深度 , 用于表层线路和下面的内层线路的连接 , 孔的深度通常不超过一定的比率(孔径) 。
埋孔:是指位于印刷线路板内层的连接孔 , 它不会延伸到线路板的表面 。
通孔:这种孔穿过整个线路板 , 可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔 。由于通孔在工艺上更易于实现 , 成本较低 , 所以绝大部分印刷电路板均使用它 , 而不用另外两种过孔 。一般所说的过孔 , 没有特殊说明的 , 均作为通孔考虑 。
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走线和过孔的连接
为保证走线和过孔连接的可靠性 , 弥补钻孔偏差的影响 , 推荐所有走线和过孔的连接处采用以下3种方法处理:Filleting(teardrop) , Corner Entry , Key Holing 。
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▲过孔和走线连接
过孔的注意事项
综合设计与生产 , PCB工程师需要考虑以下问题:
(1)过孔不能位于焊盘上;
(2)器件金属外壳与PCB接触区域向外延伸1.5mm区域内不能有过孔 。
(3)贴片胶点涂或印刷区域内不能有过孔 。如采用贴片胶点涂或印刷工艺的CHIP、SOP元件下方的PCB区域 。
(4)全通过孔内径原则上要求0.2mm(8mil)及以上 , 外径的是0.4mm(16mil)以上 , 有困难地方必须控制在外径为0.35mm(14mil) 。
(5)BGA在0.65mm及以上的设计建议不要用到埋盲孔 , 成本会大幅度增加 。
(6)过孔与过孔之间的间距不宜过近 , 钻孔容易引起破孔 , 一般要求孔间距0.5mm及以上 , 0.35mm-0.4mm极力避免 , 0.3mm及以下禁止 。
(7)电源印制导线在层间转接的过孔数应符合通过电流的要求1A/Ф0.3孔 。
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高速PCB中的过孔设计
在高速PCB设计中 , 看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应 。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响 , PCB工程师在设计中可以尽量做到:
(1)选择合理的过孔尺寸 。对于多层一般密度的PCB 设计来说 , 选用0.25mm/0.51mm/0.91mm(钻孔/ 焊盘/ POWER 隔离区)的过孔较好;对于一些高密度的PCB 也可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm 的过孔 , 也可以尝试非穿导孔;对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸 , 以减小阻抗;
(2)POWER隔离区越大越好 , 考虑PCB 上的过孔密度 , 一般为D1=D2+0.41;
(3)PCB 上的信号走线尽量不换层 , 也就是说尽量减少过孔;
(4)使用较薄的PCB有利于减小过孔的两种寄生参数;
(5)电源和地的管脚要就近过孔 , 过孔和管脚之间的引线越短越好 , 因为它们会导致电感的增加 。同时电源和地的引线要尽可能粗 , 以减少阻抗;


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