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PCB設(shè)計(jì)過孔設(shè)計(jì)規(guī)范

發(fā)布時(shí)間 :2021-01-12 15:54 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCB設(shè)計(jì)部
深圳宏力捷電子是一家專業(yè)從事電子產(chǎn)品電路板設(shè)計(jì)(layout布線設(shè)計(jì))的PCB設(shè)計(jì)公司,主要承接多層、高密度的PCB設(shè)計(jì)畫板及電路板設(shè)計(jì)打樣業(yè)務(wù)。接下來為大家介紹PCB設(shè)計(jì)過孔設(shè)計(jì)規(guī)范。
 
深圳PCB設(shè)計(jì)公司
 

什么是過孔設(shè)計(jì)?

過孔(via)是多層PCB的重要組成部分之一,鉆孔的費(fèi)用通常占PCB制板費(fèi)用的30%到40%。從PCB設(shè)計(jì)的角度來看,一個(gè)過孔主要由兩個(gè)部分組成,一是中間的鉆孔(drill hole),二是鉆孔周圍的焊盤區(qū),這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小。很顯然,在高速、高密度的PCB設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)者總是希望過孔越小越好,這樣板上可以留有更多的布線空間,此外,過孔越小,其自身的寄生電容也越小,更適合用于高速電路。
 
但孔尺寸的減小同時(shí)帶來了成本的增加,而且過孔的尺寸不可能無限制的減小,它受到鉆孔(drill)和電鍍(plating)等工藝技術(shù)的限制:孔越小,鉆孔需花費(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng),也越容易偏離中心位置;且當(dāng)孔的深度超過鉆孔直徑的6倍時(shí),就無法保證孔壁能均勻鍍銅。
 

PCB設(shè)計(jì)過孔設(shè)計(jì)規(guī)范

1、全通過孔內(nèi)徑原則上要求0.2mm(8mil)及以上,外徑的是0.4mm(16mil)以上,有困難地方必須控制在外徑為0.35mm(14mil);
提示小助手:按照經(jīng)驗(yàn)PCB常用過孔尺寸的內(nèi)徑和外徑的大小一般遵循X*2±2mil(X表示內(nèi)徑大?。1热?mil內(nèi)徑大小的過孔可以設(shè)計(jì)成8/14mil、8/16mil或者8/18mil;比如12mil的過孔可以設(shè)計(jì)為12/22mil、12/24mil、12/26mil;
 
2、BGA在0.65mm及以上的設(shè)計(jì)建議不要用到埋盲孔,成本會(huì)大幅度增加。用到埋盲孔的時(shí)候一般采用一階盲孔即可(TOP層-L2層或BOTTOM-負(fù)L2),過孔內(nèi)徑一般為0.1mm(4mil),外徑為0.25mm(10mil),如圖1-1所示。
 
一階盲孔示意
 
圖1-1 一階盲孔示意
 
3、過孔不能放置在小于0402電阻容焊盤大小的焊盤上;理論上放置在焊盤上引線電感小,但是生產(chǎn)的時(shí)候,錫膏容易進(jìn)去過孔,造成錫膏不均勻造成器件立起來的現(xiàn)象(‘立碑’現(xiàn)象)。一般推薦間距為4-8mil,如圖1-2。 

 
過孔到焊盤打孔示意
 
圖1-2  過孔到焊盤打孔示意
 
4、過孔與過孔之間的間距不宜過近,鉆孔容易引起破孔,一般要求孔間距0.5mm及以上,0.35mm-0.4mm極力避免,0.3mm及以下禁止,如圖1-3所示;
 
 
過孔與過孔之間的家間距

 
圖1-3 過孔與過孔之間的家間距
 
5、如圖1-4,除散熱過孔外,≤0.5mm的過孔,需塞孔蓋油(內(nèi)徑是0.4mm內(nèi)需堵孔)。
1)特別是有金屬外殼的器件,本體下原則不打過孔,打了過孔的一定塞孔蓋油,以免造成外殼與過孔短路。
2)根據(jù)板廠生產(chǎn)反饋,會(huì)經(jīng)常提到BGA下過孔離焊盤太近,需要移動(dòng)過孔。這種情況都是由于過孔不是距BGA焊盤等距造成的,由于目前BAG下過孔、測(cè)試孔的位置不與BGA各焊盤等距是一種常態(tài),PCB設(shè)計(jì)人員對(duì)此也不重視,導(dǎo)致工程問題不斷,對(duì)焊接質(zhì)量也是一種隱患。因此,我們直接推薦打孔打到兩焊盤的中心位置,特別是BGA里面由于Pitch間距較小,打孔之后也需要對(duì)BGA下的過孔塞孔蓋油,以免容易造成BGA球連錫短路。
 
過孔應(yīng)用情景
 
圖1-4  過孔應(yīng)用情景
 
6、耳機(jī)端子、按鍵、FPC等固定焊盤為防焊盤銅皮掉落,在條件允許的情況下焊盤打1-2個(gè)過孔(過孔均勻放置),可以有效提高“固定性”,如圖1-5。
 
固定焊盤過孔的放置
 
圖1-5 固定焊盤過孔的放置
 
7、扇孔
在PCB設(shè)計(jì)中過孔的扇出很重要,扇孔的方式會(huì)影響到信號(hào)完整性、平面完整性、布線的難度,以至于影響到生產(chǎn)的成本。
1)常規(guī)CHIP器件的扇孔推薦及缺陷做法,如圖1-6所示,可以看出推薦做法可以在內(nèi)層兩孔之間過線,參考平面也不會(huì)被割裂,反之不推薦做法增加了走線難度,也把參考平面割裂,破壞平面完整性。
 
常規(guī)CHIP器件扇出方式對(duì)比
 
圖1-6 常規(guī)CHIP器件扇出方式對(duì)比
 
同樣,這個(gè)樣的器件扇孔方式適用于打孔換層的情景,如圖1-7所示。

 
打孔換層應(yīng)用情景
 
圖1-7 打孔換層應(yīng)用情景
 
 2)BGA扇孔方式
BGA扇孔同樣過孔不宜打孔在焊盤上,推薦打孔在兩個(gè)焊盤的中間位置。很多工程師為了出線方便隨意挪動(dòng)BGA里面過孔的位置甚至打在焊盤上面,如圖1-8所示,造成BGA區(qū)域過孔不規(guī)則易造成后期焊接虛焊的問題,同時(shí)可能破壞平面完整性。

 
BGA盤中孔示例
 
圖1-8 BGA盤中孔示例
 

深圳宏力捷電子電路板設(shè)計(jì)能力

最高信號(hào)設(shè)計(jì)速率:10Gbps CML差分信號(hào);
最高PCB設(shè)計(jì)層數(shù):40層;
最小線寬:2.4mil;
最小線間距:2.4mil;
最小BGA PIN 間距:0.4mm;
最小機(jī)械孔直徑:6mil;
最小激光鉆孔直徑:4mil;
最大PIN數(shù)目:;63000+
最大元件數(shù)目:3600;
最多BGA數(shù)目:48+。
 

PCB設(shè)計(jì)服務(wù)流程

1. 客戶提供原理圖咨詢PCB設(shè)計(jì);
2. 根據(jù)原理圖以及客戶設(shè)計(jì)要求評(píng)估報(bào)價(jià);
3. 客戶確認(rèn)報(bào)價(jià),簽訂合同,預(yù)付項(xiàng)目定金;
4. 收到預(yù)付款,安排工程師設(shè)計(jì);
5. 設(shè)計(jì)完成后,提供文件截圖給客戶確認(rèn);
6. 客戶確認(rèn)OK,結(jié)清余款,提供PCB設(shè)計(jì)資料。


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