什么是过孔—选择最适合您的PCB的过孔

PCB中的过孔是什么？

在 印刷电路板领域，术语“过孔”是指 在 PCB 上钻孔以允许不同层之间的电气连接的孔。 这些过孔对于多层 PCB 至关重要，使信号、电源和接地连接能够穿过电路板的各个层。过孔在 PCB 的功能和性能中起着至关重要的作用，了解其类型、工艺和功能是成功 PCB 设计和制造的关键。

过孔是在不同 PCB 层之间建立电气连接的微小导电路径。根据其功能，过孔分为通孔、盲孔、埋孔和微孔。微孔进一步分为堆叠式和交错式过孔。

过孔由桶、焊盘和反焊盘组成。桶是填充钻孔的导电管，垫子将桶的每一端连接到组件、平面或走线。防焊盘是枪管和无连接金属层之间的间隙孔。

过孔类型

PCB 设计中使用了多种类型的过孔，每种类型都有不同的应用，具体取决于设计的具体需求。 最常见的过孔类型是：

通孔过孔

定义：这些是最传统和使用最广泛的过孔。通孔过孔一直穿过 PCB，连接顶层和底层。

应用：当多层 PCB 的外层之间需要电气连接时使用这些。

优点：性价比高，易于制造。

限制：这会占用更多空间并增加电路板的整体厚度。

盲孔

定义：盲孔将外层连接到 PCB 的一个或多个内层，但它们不会完全穿过电路板。

应用：常用于空间有限但需要在外层和内层之间进行连接的高密度设计。

优点：节省空间并保持PCB的完整性。

局限性：制造起来更复杂，而且通常更昂贵。

埋孔

定义：埋孔连接两个或多个内层，但它们不到达PCB的外层。

应用：用于复杂的多层设计，其中内层需要互连而不影响外层。

优点：减少外层过孔占用的空间，优化元件放置空间。

局限性：由于需要精确钻孔和层对齐，制造成本更高且难以制造。

微孔

定义：微孔是极小的孔，直径通常小于 0.2 毫米。这些用于高密度互连 HDI PCB 以在微电子元件之间进行连接。微孔进一步分为堆叠式和交错式过孔。

应用：存在于智能手机、平板电脑和高速电路等先进的高性能设备中。

优点：节省空间，支持高密度设计。

局限性：价格昂贵且需要先进的制造工艺。

焊盘内过孔

最不常见的 PCB 过孔类型是焊盘内过孔。只有 MOSFET和BGA的焊盘等大PCB焊盘才能钻孔，大PCB焊盘上的孔是焊盘中的过孔，用于元件的散热。

是否设计焊盘内通孔？这完全取决于实际情况，您需要了解其优缺点。

优点：焊盘中的过孔为布线提供了便利，并避免了过孔的寄生电感。

缺点：在回流焊过程中，锡膏可能会流过过孔，导致PCB焊盘焊接不良。

过孔工艺

在 PCB 中创建过孔的过程涉及几个步骤：

1. 钻孔：第一步是在 PCB 上钻孔。根据所使用的过孔类型，钻头可能会一直穿过电路板（对于通孔过孔）或停在特定层（对于盲孔或埋孔）。

2. 镀铜：钻孔后，在过孔上镀铜。此步骤确保 过孔可以导电并在层之间建立必要的电气连接。镀铜通常通过电解镀工艺完成。

3. 过孔填充（可选）：在某些情况下，过孔填充导电或非导电材料。这样做通常是为了提高信号完整性，尤其是在高频设计中，或防止焊料芯吸等问题。非导电填充材料也可用于过孔不打算承载电流的设计。

4. 过孔密封：过孔填充电镀后，用保护层密封，防止水分或污染物进入过孔，造成可靠性问题。这对于确保 PCB 的使用寿命和性能非常重要。