半孔电路板设计避坑指南：孔径/间距/安全距离全解析

    很多工程师设计的半孔板，要么生产时被工厂打回修改，要么使用时出现短路、板边开裂的问题，其实都是没吃透设计规范。今天就结合具体案例，把孔径、间距、安全距离这些关键要点讲明白。

 

 

问 1：为什么半孔的最小孔径不能小于 0.6mm？太小会有什么问题？
有位工程师曾经问我，他设计的半孔孔径是 0.4mm，为什么工厂说做不了？这就是典型的忽略了生产工艺的限制。半孔的孔径设计不是越小越好，0.6mm 是行业最低标准，主要有两个原因：
第一，钻孔工艺限制。PCB 钻孔用的是钨钢钻头，钻头直径越小，刚性越差。0.4mm 的钻头在高速旋转时，很容易因为板边的应力作用而断裂，不仅会导致钻孔工序报废率升高，还会影响生产效率，增加成本。
第二，金属化镀铜限制。半孔需要做孔壁镀铜，孔径太小的话，孔内的电镀液流动不畅，铜层无法均匀覆盖孔壁。轻则出现孔壁铜层厚度不足，影响导电性能；重则出现 “空孔”，孔壁没有铜层，直接导致半孔失去连接作用。

这里给大家一个实用建议：如果产品空间允许，半孔孔径最好设计在 0.8-1.0mm，这个区间的孔径既能满足小型化需求，又能保证生产良率。

 

 

问 2：孔壁间距≥0.45mm 的要求，是指孔中心距还是孔壁之间的距离？
这是新手最容易混淆的概念，答案是孔壁之间的最小距离，不是孔中心距。举个例子：如果半孔孔径是 0.8mm，孔壁间距要求 0.45mm，那么两个半孔的中心距至少是 0.8mm/2 + 0.45mm + 0.8mm/2 = 1.25mm。

 

为什么要严格要求孔壁间距？因为半孔在镀铜过程中，铜层会有一定的 “蔓延”。如果孔壁间距小于 0.45mm，相邻两个孔的铜层会连在一起，导致短路。尤其是在高密度排版的 PCB 上，多个半孔排列时，这个间距一定要精准计算。

 

这里有个避坑技巧：在 EDA 软件中设计时，可以开启 “间距检查” 功能，将半孔的孔壁间距规则设置为 0.45mm，软件会自动提示违规的位置，避免手动计算出错。

 

 

问 3：外层图形安全距离≥2mm，具体包括哪些图形？为什么要留这么大的距离？
外层图形安全距离，指的是 PCB 顶层和底层的所有导电图形、丝印图形，到半孔边缘的最小距离≥2mm。这里的导电图形包括焊盘、导线、覆铜区域；丝印图形包括元件标号、厂家 logo 等。

 

很多工程师觉得 2mm 的距离太大，浪费空间，但这个距离是为了抵消铣边工艺的误差。半孔是通过铣边机切割板边形成的，铣边机的精度通常在 ±0.1mm 左右，加上 PCB 板材本身的热胀冷缩，实际切割位置可能会有轻微偏移。如果外层图形离半孔太近，偏移的铣刀很容易刮伤导线或焊盘，导致产品报废。

 

举个反面案例：有个客户设计的蓝牙耳机主板，外层导线离半孔边缘只有 1mm，结果批量生产时，30% 的板子出现导线刮伤，不得不重新修改设计。所以，宁可多留一点空间，也不要冒险缩小安全距离。

 

 

问 4：每层添加衬垫的具体操作方法是什么？衬垫的尺寸怎么设计？
衬垫是增强半孔机械强度的关键，很多工程师只在顶层和底层加衬垫，忽略了内层，这是错误的。正确的做法是在 PCB 的每一层都添加衬垫，包括信号层、电源层、地层。

 

具体操作方法分两步：

 

    半孔 PCB 设计的坑，大多出在对参数细节的忽略上。记住 “孔径≥0.6mm、孔壁间距≥0.45mm、外层安全距离≥2mm、每层加衬垫、定义为镀通孔” 这五个要点，就能设计出符合生产要求的半孔电路板。