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PCB过孔设计全攻略 —— 从原理到避坑,工程师必看

来源:捷配 时间: 2026/02/25 09:19:51 阅读: 10
    在 PCB 设计里,有一个小到几乎看不见,但错一个就能废掉整块板的东西,那就是过孔(VIA)。很多工程师,尤其是新手,把过孔当成 “简单的连线孔”,随便打、随便放,结果到了打样、调试、量产阶段,出现短路、断路、信号抖动、温升过高、焊接不良等一堆问题。
 
先搞懂:过孔到底是什么?
 
过孔的作用很简单:实现 PCB 不同层之间的电气连接。单面板不需要过孔,双面板和多层板必须用过孔。从结构上看,过孔由孔壁、铜镀层、焊盘组成,通过沉铜、电镀工艺让内壁导电,把顶层、底层、内层连接起来。
 
过孔不是万能的,它有寄生电容、寄生电感,在高速信号里会影响信号质量,在大电流电路里会影响载流能力。所以,过孔不是 “能通就行”,而是要按电路需求设计
 
过孔的三种主要类型
  1. 通孔
     
    最常见、工艺最简单、成本最低。从顶层直接打通到底层,双面板和多层板都能用。缺点是占用空间大,寄生参数大,不适合超高密度板。
  2. 盲孔
     
    只打通部分层,比如顶层到第二层,不穿透整板。优点是节省空间,提升布线密度,缺点是工艺复杂、成本高。
  3. 埋孔
     
    做在内层之间,外面看不见。专门用在高密度多层板,手机、平板里大量使用,成本最高,加工难度最大。
 
普通项目基本只用通孔,盲孔和埋孔属于高端工艺,没有特殊需求不要轻易用,否则打样费直接翻倍。
 
过孔核心设计参数(工程师必须卡死)
  1. 孔径大小
     
    孔径越小,越省空间,但工艺难度越高。普通厂最小能做 0.2mm,常规推荐 0.3mm–0.8mm。太小容易出现沉铜不均、断孔、堵塞。
  2. 焊盘大小
     
    焊盘必须比孔径大,一般单边大 0.15mm–0.2mm,保证孔壁连接可靠。焊盘太小容易脱落、开路。
  3. 铜厚
     
    常规 1oz(约 35μm),大电流电路需要加厚铜箔,提升过孔载流能力。
  4. 阻焊
     
    大多数过孔要盖油,防止短路、氧化、虚焊。除非需要测试点,否则不要开天窗。
 
大电流电路过孔设计要点
很多电源板、电机板发热、烧坏,就是过孔载流不够。记住几个实战规则:
 
  • 电流越大,过孔数量越多,孔径越大。
  • 大电流路径不要只放一个过孔,至少 2–4 个并联。
  • 内层尽量铺铜,减少过孔负担。
  • 避免细长过孔串联,压降会非常明显。
 
高速信号过孔设计禁忌
高速信号最怕寄生参数,过孔就是一个小电感 + 小电容。工程经验:
 
  • 高速线、时钟线、差分线尽量少打过孔
  • 必须打过孔时,尽量短、粗、对称。
  • 关键高速信号旁多打 GND 过孔,减少回流路径。
  • 不要在高速线中间随意加测试过孔。
 
过孔最常见的 8 个坑
  1. 过孔太小,厂家做不出来,直接报废。
  2. 焊盘太小,生产时孔环脱落。
  3. 过孔离元器件太近,导致焊接短路。
  4. 大电流只用一个过孔,发热烧毁。
  5. 过孔不盖油,助焊剂渗入,造成虚焊。
  6. 高速信号乱打过孔,信号完整性崩掉。
  7. 过孔间距太近,连锡短路。
  8. 多层板内层没连接,出现 “假导通”。
 
工程师实用建议
  • 常规电路:0.3mm 孔径,0.6mm 焊盘,盖油,通用不踩坑。
  • 电源电路:加大孔径、多打并联过孔、加厚铜厚。
  • 高速电路:少打过孔、就近接地、控制阻抗。
  • 低成本项目:只用通孔,不碰盲埋孔。
 
    过孔设计,体现的是工程师的细节功底。一个合格的硬件工程师,不仅要让电路 “通”,更要让电路 “稳”、“可靠”、“能量产”。把过孔设计吃透,你的 PCB 水平会直接上一个台阶。

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