PCB过孔不容忽视的6小点

geren2014

过孔（via）是多层PCB的重要组成部分之一，钻孔的费用通常占PCb制板费用的30%到40%。从设计的角度来看，一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔（drill hole）,二是钻孔周围的焊盘区，这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。

很显然，在高速,高密度的pcb设计时，设计者总是希望过孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。

但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加，而且过孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔(drill)和电镀（plating）等工艺技术的限制：孔越小，钻孔需花费的时间越长，也越容易偏离中心位置；且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法保证孔壁能均匀镀铜。

因此综合设计与生产，我们需要考虑以下问题。

全通过孔内径原则上要求0.2mm（8mil）及以上，外径的是0.4mm(16mil)以上，有困难地方必须控制在外径为0.35mm(14mil)；

按照经验PCB常用过孔尺寸的内径和外径的大小一般遵循X*2±2mil（X表示内径大小）。比如8mil内径大小的过孔可以设计成8/14mil、8/16mil或者8/18mil；比如12mil的过孔可以设计为12/22mil、12/24mil、12/26mil；

BGA在0.65mm及以上的设计建议不要用到埋盲孔，成本会大幅度增加。

用到埋盲孔的时候一般采用一阶盲孔即可（TOP层-L2层或BOTTOM-负L2），过孔内径一般为0.1mm（4mil），外径为0.25mm（10mil），如图1所示。

图1 一阶盲孔示意

过孔不能放置在小于0402电阻容焊盘大小的焊盘上；

理论上放置在焊盘上引线电感小，但是生产的时候，锡膏容易进去过孔，造成锡膏不均匀造成器件立起来的现象（‘立碑’现象）。一般推荐间距为4-8mil，如图2。

图2 过孔到焊盘打孔示意

过孔与过孔之间的间距不宜过近,钻孔容易引起破孔。

一般要求孔间距0.5mm及以上，0.35mm-0.4mm极力避免，0.3mm及以下禁止，如图3所示；

图3 过孔与过孔之间的家间距

如图4，除散热过孔外，≤0.5mm的过孔，需塞孔盖油(内径是0.4mm内需堵孔)。

1）特别是有金属外壳的器件，本体下原则不打过孔，打了过孔的一定塞孔盖油,以免造成外壳与过孔短路。

2）根据板厂生产反馈，会经常提到BGA下过孔离焊盘太近，需要移动过孔。

这种情况都是由于过孔不是距BGA焊盘等距造成的，由于目前BAG下过孔、测试孔的位置不与BGA各焊盘等距是一种常态，PCB设计人员对此也不重视，导致工程问题不断，对焊接质量也是一种隐患。

因此，我们直接推荐打孔打到两焊盘的中心位置，特别是BGA里面由于Pitch间距较小，打孔之后也需要对BGA下的过孔塞孔盖油，以免容易造成BGA球连锡短路。

图4  过孔应用情景

耳机端子、按键、FPC等固定焊盘为防焊盘铜皮掉落，在条件允许的情况下焊盘打1-2个过孔(过孔均匀放置)，可以有效提高“固定性”，如图5。