PCB设计中的微孔纵横比

2020-03-24

在PCB设计中，我们还一直在寻求新(xīn)技术改进以简化我们的工作，并随着设计变得越来越小(xiǎo)，越来越密集而实现更多(duō)成就。这些改进之一是微孔。这些激光钻孔的通孔比常规的通孔小(xiǎo)，并且具有(yǒu)不同的纵横比。以下是有(yǒu)关微孔纵横比以及使用(yòng)微孔如何帮助你进行PCB设计。

审查PCB通孔

首先，让我们看一下有(yǒu)关通孔的一些基本信息以及它们在PCB電(diàn)路板上的用(yòng)法。通孔是在PCB上钻孔的孔，電(diàn)镀孔可(kě)将電(diàn)信号从一层传导到另一层。就像走線(xiàn)在PCB中水平传导信号一样，过孔也可(kě)以垂直传导这些信号。通孔的大小(xiǎo)可(kě)以从小(xiǎo)到大不等，较大的通孔用(yòng)于電(diàn)源和接地网，甚至可(kě)以将机械特征连接到板上。通过机械钻孔来创建标准通孔，它们可(kě)分(fēn)為(wèi)三类：

1、通孔：从顶层一直到底层一直钻到PCB上的孔。

2、盲孔：从電(diàn)路板的外层钻到内层的孔，而不会像通孔一样一直穿过電(diàn)路板。

3、埋入孔：仅在板的内部层上开始和结束的孔。这些孔不延伸到任一外层。

另一方面，微孔与标准通孔的不同之处在于，它们是用(yòng)激光钻孔的，这使它们比常规钻孔小(xiǎo)。根据板的宽度，机械钻孔通常不小(xiǎo)于0.006英寸（0.15毫米），微孔从该尺寸开始并变小(xiǎo)。微孔的另一个不同之处在于，它们通常仅跨越两层，因為(wèi)对于制造商(shāng)而言，在这些小(xiǎo)孔内镀铜可(kě)能(néng)很(hěn)困难。如果需要通过两层以上进行直接连接，则可(kě)以将微孔堆叠在一起。

从表面层开始的微孔不需要填充，但是根据应用(yòng)，将用(yòng)不同的材料填充掩埋的微孔。堆叠的微孔通常填充有(yǒu)電(diàn)镀铜，以实现堆叠通孔之间的连接。通过层堆栈连接微孔的另一种方法是将它们交错排列，并用(yòng)短走線(xiàn)连接它们。如下图所示，微孔的轮廓与常规过孔的轮廓不同，从而导致宽高比不同。

什么是微孔纵横比，為(wèi)什么对PCB设计很(hěn)重要？

通孔的纵横比是孔的深度与孔的直径之间的比率（孔深度与孔的直径）。例如，标准電(diàn)路板在0.062英寸厚（其中有(yǒu)0.020英寸通孔）的纵横比将為(wèi)3到1。该比例用(yòng)作确保制造商(shāng)不超过制造商(shāng)能(néng)力的指导。他(tā)们在钻孔时的设备。对于标准钻孔，長(cháng)宽比通常不应超过10：1，这将允许0.062英寸的木(mù)板通过其钻出0.006英寸（0.15毫米）的孔。

使用(yòng)微孔时，長(cháng)宽比因其大小(xiǎo)和深度而有(yǒu)很(hěn)大不同。電(diàn)镀较小(xiǎo)的孔可(kě)能(néng)很(hěn)困难，尝试在電(diàn)路板的 10 层上電(diàn)镀一个小(xiǎo)孔可(kě)能(néng)会给PCB制造商(shāng)带来很(hěn)多(duō)问题。但是，如果孔仅跨越这些层中的两层，则镀覆变得容易得多(duō)。IPC曾经根据其尺寸定义微孔，该尺寸等于或小(xiǎo)于0.006英寸（0.15毫米）。随着时间的流逝，这种尺寸变得很(hěn)普遍，IPC决定更改其定义，以避免随着技术的变化而不断更新(xīn)其规格。现在，IPC将微孔定义為(wèi)長(cháng)宽比為(wèi)1：1的孔，只要该孔的深度不超过0.010英寸或0.25 mm。

微孔如何帮助電(diàn)路板上的走線(xiàn)布線(xiàn)

PCB设计中的网络名称是随着PCB技术的密度增加，在较小(xiǎo)的區(qū)域中获得更多(duō)的走線(xiàn)路由。这导致了盲孔和掩埋通孔的使用(yòng)，以及在表面安装焊盘中嵌入通孔的方法。然而，由于涉及额外的钻孔步骤，盲孔和掩埋通孔更难以制造，并且钻孔会在孔中留下材料，从而导致制造缺陷。常规通孔通常也太大，无法嵌入当今高密度器件中较小(xiǎo)的表面安装焊盘中。但是，微孔可(kě)以帮助解决所有(yǒu)这些问题：

1、微孔更容易制造小(xiǎo)的盲孔和埋孔。

2、微型通孔将适合较小(xiǎo)的表面安装焊盘，使它们特别适用(yòng)于球栅阵列（BGA）等高引脚数设备。

3、由于其尺寸较小(xiǎo)，微孔将允许在其周围进行更多(duō)的布線(xiàn)。

4、由于其尺寸，微孔还可(kě)帮助降低EMI并改善其他(tā)信号完整性问题。

微小(xiǎo)孔是PCB制造的一种先进方法，如果你的電(diàn)路板不需要它们，你显然会希望使用(yòng)标准的过孔来降低成本。但是，如果你的设计密集且需要额外的空间，请查看使用(yòng)微孔是否有(yǒu)帮助。与往常一样，在设计带有(yǒu)微孔的PCB设计之前，首先先与合同制造商(shāng)联系以检查其性能(néng)。

上海韬放電(diàn)子提供专业的PCB设计服務(wù)，如果您有(yǒu)这方面的需求，请与我们联系。