pcb过孔是什么意思

深圳勤基电子PCB 2022-06-17 13:46

  过孔也称金属化孔。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。过孔的参数主要有孔的外径和钻孔尺寸。过孔(via)是PCB设计中的一个重要知识点,特别是对高速多层PCB设计来说,过孔的设计需要引起工程师的重视。

  过孔的类型

  过孔一般又分为三类:通孔、盲孔和埋孔。

  盲孔:指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,孔的深度与孔径通常不超过一定的比率。

  埋孔: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,所以一般印制电路板均使用。

  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,在设计中可以尽量做到:

  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;

  POWER隔离区越大越好,考虑PCB 上的过孔密度,一般为D1=D2+0.41;

  PCB 上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量减少过孔;

  使用较薄的PCB有利于减小过孔的两种寄生参数;

  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;

  在信号换层的过孔附近放置一些接地过孔,以便为信号提供短距离回路。

  此外,过孔长度也是影响过孔电感的主要因素之一。对用于顶、底层导通的过孔,过孔长度等于PCB厚度,由于PCB层数的不断增加,PCB厚度常常会达到5 mm以上。然而,高速PCB设计时,为减小过孔带来的问题,过孔长度一般控制在2.0mm以内。对于过孔长度大于2.0 mm过孔,通过增加过孔孔径,可在一定程度上提高过孔阻抗连续性。当过孔长度为1.0 mm及以下时,最佳过孔孔径为0.20 mm - 0.30 mm。

  pcb设计采用盲埋孔的优点:

  一般设计采用盲孔和埋孔的长处:在非穿导通孔技术中,盲孔和埋孔的应用,可以很大程度减低hdi多层PCB板的尺寸和品质,减少层数,增长电磁兼容性,降低成本,同时也会要得预设办公更加简单方便敏捷。在传统PCB预设和加工中,通孔会带来很多问题。首先他们占居数量多的管用空间,其回数量多的通孔密布一处也对多层PCB内层走线导致很大绊脚石,这些个通孔占去走线所需的空间,他们密布地穿电流通过源与地线层的外表,还会毁伤电源地线层的阻抗特别的性质,使电源地线层失去效力。且常理的机械法钻孔将是认为合适而使用非穿导孔技术办公量的20倍。在PCB预设中,固然焊盘、过孔的尺寸已渐渐减小,但假如板层厚度不按比例减退,将会造成通孔的纵横比增大,通孔的纵横比增大会减低靠得住性。随着先进的激光打孔技术、等离子干腐蚀技术的成熟,应用非贯穿的小盲孔和小埋孔变成有可能,若这些个非穿导孔的孔直径为0.3mm,所带来的寄生参变量是起初常理孔的 1/10左右,增长了PCB的靠得住性。因为认为合适而使用非穿导孔技术,要得PCB上大的过孔会很少,故而可以为走线供给更多的空间。剩下空间可以用作大平面或物体表面的大小屏蔽用场,以改进EMI/RFI性能。同时更多的剩下空间还可以用于内层对部件和关键网线施行局部屏蔽,使其具备最佳电气性能。认为合适而使用非穿导孔,可以更便捷地施行部件引脚扇出,要得高疏密程度引脚部件(如 BGA 封装部件)很容易布线,缩减串线长度,满意高速电路时序要求。

  pcb设计采用盲埋孔的缺点:

  虽然hdi盲埋孔pcb多层板是时代发展的必然趋势,但是设计采用盲孔和埋孔的电路板也有一些缺点:最主要的缺点就是hdi线路板制作成本高,生产加工复杂。既增加成本也还有加工过程中的各种质量潜在风险,当然并不是所有的电子产品都需要采用盲埋孔结构设计的电路板,除非电子产品的封装尺寸受限,一般是迫于无奈的情况下才会采用HDI盲埋孔结构设计。

  在pcb电路板制作生产工艺中,钻孔是非常重要的,不可马虎。因为钻孔就是在覆铜板上钻出所需要的过孔,用以提供电气连接,固定器件的功能。如果操作不当,过孔的工序出现了问题,器件不能固定在电路板上面,轻则影响使用,重则整块板子都要报废掉,所以钻孔这个工序是相当重要的。

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