什么是PCB過孔？5種PCB過孔類型

一、什么是PCB過孔？

PCB過孔用于在多層PCB的各層、走線、焊盤等之間建立電氣連接。如果用過孔連接多層板可以減小 PCB 的尺寸，可以層堆疊。通過在 PCB 的每一層上放置銅焊盤并在其中鉆一個(gè)孔來構(gòu)建過孔。

PCB過孔

二、PCB過孔組成

筒體——用于填充滲透孔的導(dǎo)電管。

焊盤——將筒體的所有端部連接到其走線。

Antipad——這是一個(gè)間隙孔，用于分隔非連接層和筒體。

PCB過孔組成

三、PCB過孔類型

這里主要介紹5種PCB過孔類型：

1、通孔

2、盲孔

3、埋孔

4、微孔

5、焊盤內(nèi)通孔

PCB過孔類型

1、通孔

通孔是 PCB 中最常見的通孔類型。通過在 PCB 上鉆一個(gè)孔并用導(dǎo)電材料（例如銅）填充來創(chuàng)建的。

通孔通常用于將組件連接到PCB的其他層，并且提供結(jié)構(gòu)支撐。通孔是從PCB頂層鉆到底層。當(dāng)你把裸板PCB 對(duì)著太陽，太陽光可以透過的就是通孔。

通孔及其連接的銅跡線的 3D 視圖

2、盲孔

盲孔與通孔類似，但是盲孔只有部分穿過PCB，將外層銅層連接到內(nèi)部，而不會(huì)穿過PCB，盲孔非常適合空間有限的多層PCB。

盲孔 3D 前視圖

3、埋孔

埋孔完全隱藏在PCB的各層內(nèi)部，連接PCB的2個(gè)或者多個(gè)內(nèi)部銅層。非常適合空間限制比較高的高密度PCB。

埋孔的 3D 前視圖

4、微通孔 (uVia)

微通孔是非常小的過孔，用于空間有限的高密度 PCB。用于連接PCB的內(nèi)層，一般來講最大直徑為0.15毫米，最大縱橫比為1:1，最大深度為0.25毫米。

微孔非常適合高速信號(hào)，通常用于手機(jī)和其他緊湊型電子產(chǎn)品。

普通微孔和堆疊孔的 3D 前視圖

5、焊盤內(nèi)通孔

由于高信號(hào)速度以及 PCB 元件的厚度和密度，因此才產(chǎn)生了?Via-in-pad?方法。標(biāo)準(zhǔn)過孔結(jié)構(gòu)和VIPPO可以保證信號(hào)的布線能力和完整性。

焊盤內(nèi)通孔

焊盤內(nèi)過孔中的過孔放置在外部安裝元件的焊盤中。焊盤內(nèi)過孔有2個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、信號(hào)路徑擴(kuò)展，消除了電感和電容的影響

2、減少了PCB板的尺寸并容納了小接地的尺寸

焊盤內(nèi)的過孔比較適用于BGA組件。要注意的是使用焊盤內(nèi)通過需要使用背鉆工藝，通過背鉆去除在通孔剩余部分的信號(hào)回波。

四、PCB過孔處理工藝

為了提高PCB組裝良率或者熱性能，通常會(huì)對(duì)過孔進(jìn)行額外的處理。包括：填充、堵塞、覆蓋、封蓋等。

這些額外的工藝可以消除一些組裝問題，比如元件焊盤和通孔焊盤之間的短路或者焊料芯吸穿過通孔，適當(dāng)?shù)奶幚砜梢越档凸收吓懦头倒さ拇螖?shù)。

1、帳篷式過孔

帳篷式過孔我的理解就是就是像帳篷一樣，中間是空的，上面給封住了。非導(dǎo)電阻焊層覆蓋孔末端的兩個(gè)焊盤，有效密封開口。

當(dāng)制造商使用干膜阻焊層時(shí)，帳篷是一種流行的工藝。干膜厚度為 4 密耳，可以有效覆蓋大孔，并且不會(huì)破裂太多。

2、堵塞過孔

用不導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂膏堵塞一端或兩端的過孔，可防止焊接過程中焊料流過或芯吸。為了讓環(huán)氧樹脂有效地堵塞孔，通常過孔的直徑限制為最大 20 密耳。制造商經(jīng)常用阻焊層覆蓋堵塞的通孔。

3、填充過孔

制造商通常使用非導(dǎo)電環(huán)氧樹脂漿料填充常規(guī)或侵入的過孔。這些填充過孔的阻焊層距離焊盤僅幾密耳。對(duì)于中密度 PCB 來說，這是一個(gè)很好的折衷方案，因?yàn)樽韬笇拥拇嬖诮档土送缀拖噜徍副P之間焊料橋接的可能性。

4、導(dǎo)電填充過孔

很多制造商都會(huì)用導(dǎo)電膏填充微過孔，以增強(qiáng)其導(dǎo)電性。這種填充可以是帶有銅的環(huán)氧樹脂，盡管有時(shí)也使用純銅進(jìn)行填充。

導(dǎo)電填充可以將電信號(hào)從電路板的一側(cè)有效傳輸?shù)搅硪粋?cè)，同時(shí)還增強(qiáng)其熱傳遞性能。事實(shí)上，導(dǎo)電填充也適用于所有其他類型的通孔。

五、PCB通過作用

1、信號(hào)布線

大量PCB 板使用通孔進(jìn)行信號(hào)布線。較厚的板使用埋孔或盲孔，輕板使用微孔。

2、電源布線

也可以使用盲孔，但大多數(shù) PCB 板中的通孔都限制使用用于電源和接地網(wǎng)絡(luò)布線的寬通孔。

3、逃逸布線

較大表面貼裝(SMT) 的元件大多使用通孔進(jìn)行逃逸布線。微通孔或盲通孔最常用于逃逸布線，但焊盤內(nèi)通孔可用于固體封裝，例如高引腳數(shù) BGA。

4、連接

通孔或盲孔可用于提供與平面的多個(gè)連接。例如，一條帶有縫合過孔的金屬條圍繞電路敏感區(qū)域，將其與接地層連接起來以提供 EMI 保護(hù)。

5、熱傳導(dǎo)

通孔可用于從組件通過其連接的內(nèi)部平面層向外傳導(dǎo)熱。通常，熱通孔需要密集的盲孔或通孔，其中這些通孔必須位于這些器件的焊盤中。

編輯：黃飛

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