layout 工程师必备：消费电子 PCB 过孔安全距离设计规范

二、核心技术解析：过孔与铜皮安全距离的核心逻辑

2.1 安全距离的核心作用

• 绝缘防护：过孔内壁电镀铜层，与相邻铜皮之间需保持足够空气间隙与爬电距离，防止电压击穿，尤其电源过孔（如 12V、24V）对距离要求更高。
• 信号抗干扰：过孔相当于 “电磁辐射源”，与信号铜皮距离过近会产生寄生电容，导致高频信号（≥2.4GHz）相位偏移，参考 IPC-2221 第 6.3.2 条款。
• 工艺可行性：距离过近（＜0.2mm）会导致蚀刻工艺中铜皮边缘残留，影响绝缘性能；距离过远（＞1.0mm）则浪费 PCB 空间，不利于小型化。

2.2 不同类型过孔的安全距离要求

• 通孔（PTH）：孔径 0.2-0.5mm，与电源铜皮安全距离≥0.3mm，与信号铜皮≥0.2mm（IPC-2221 Table 6-3）；
• 盲孔（BH）：孔径 0.15-0.3mm，仅贯通部分层，安全距离可缩短 20%，即电源铜皮≥0.24mm，信号铜皮≥0.16mm；
• 埋孔（VH）：隐藏于内层，不占用表层空间，与内层铜皮安全距离≥0.2mm。

2.3 捷配的制造保障体系

三、实操方案：PCB 过孔与铜皮安全距离设计与合规步骤

3.1 按过孔类型与电压等级设定基准值

• 操作要点：结合过孔类型、孔径大小、铜皮电压等级，参考 IPC-2221 标准，确定安全距离基准值。
• 数据标准（捷配 PCB 设计规范）：

  过孔类型	孔径	铜皮电压	安全距离最小值	推荐值
  通孔	0.3mm	≤5V	0.2mm	0.25mm
  通孔	0.3mm	5-12V	0.3mm	0.35mm
  通孔	0.3mm	≥12V	0.4mm	0.5mm
  盲孔	0.2mm	≤5V	0.16mm	0.2mm
  埋孔	0.2mm	≤12V	0.2mm	0.25mm

• 工具 / 材料：IPC-2221 标准手册、PCB 设计软件 Altium Designer 的 “过孔规则” 设置模块。

3.2 布局与布线优化：过孔分区与铜皮处理

• 操作要点：将电源过孔与信号过孔分区布局，电源铜皮采用 “花焊盘” 设计，提升绝缘性能。
• 数据标准：电源过孔区域与信号过孔区域设置≥0.5mm 的隔离带；电源铜皮与过孔连接采用花焊盘（焊盘直径 = 孔径 + 0.6mm，开口角度 90°），开口处与相邻铜皮距离≥0.3mm；过孔密集区域（如 BGA 焊盘下），相邻过孔间距≥0.5mm，避免过孔之间电场叠加，符合 IPC-2221 第 6.3.4 条款。
• 工具 / 材料：设计软件 PADS 的 “铜皮编辑” 功能，花焊盘设计模板。

3.3 工艺层面绝缘强化

• 操作要点：通过阻焊工艺优化、过孔塞孔处理，提升过孔与铜皮的绝缘可靠性。
• 数据标准：过孔表面阻焊覆盖完整，阻焊厚度≥10μm，无露铜现象；电源过孔采用树脂塞孔 + 阻焊覆盖工艺，塞孔饱满度≥95%，避免电解质渗入；铜皮边缘做倒角处理（半径≥0.2mm），减少电场集中，降低击穿风险。
• 工具 / 材料：太阳无卤阻焊油墨、树脂塞孔材料（耐高温≥260℃），捷配过孔工艺规范。

3.4 合规检测：绝缘性能与安全距离验证

• 操作要点：执行 “尺寸测量 + 高压测试 + 老化测试”，确保安全距离合规与绝缘性能稳定。
• 数据标准：
  • 尺寸测量：用龙门二次元测量仪抽检 100 个过孔，安全距离偏差≤±0.02mm；
  • 高压测试：施加 1.5 倍铜皮电压（12V 铜皮测试 18V，持续 1 分钟），无击穿、无飞弧现象；
  • 老化测试：85℃/85% RH 环境下放置 500 小时，绝缘电阻≥100MΩ，符合 GB/T 4677-2017 标准。
• 工具 / 材料：龙门二次元测量仪、Chroma 19073 高压耐压测试仪、绝缘电阻测试仪（Keysight U1733C）。