作者：鄭振宇，來(lái)源：凡億PCB微信公眾號(hào)

過(guò)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%。從設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，一個(gè)過(guò)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(guò)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(guò)孔越小越好，這樣板上可以留有更多的布線空間，此外，過(guò)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(lái)了成本的增加，而且過(guò)孔的尺寸不可能無(wú)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(guò)鉆孔直徑的6倍時(shí)，就無(wú)法保證孔壁能均勻鍍銅。
因此綜合設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，我們需要考慮以下問(wèn)題：

1、全通過(guò)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(guò)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)徑大小）。比如8mil內(nèi)徑大小的過(guò)孔可以設(shè)計(jì)成8/14mil、8/16mil或者8/18mil；比如12mil的過(guò)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(guò)孔內(nèi)徑一般為0.1mm（4mil），外徑為0.25mm（10mil），如圖1-1所示。

圖1-1 一階盲孔示意

3、過(guò)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(guò)孔，造成錫膏不均勻造成器件立起來(lái)的現(xiàn)象（‘立碑’現(xiàn)象）。一般推薦間距為4-8mil，如圖1-2。

圖1-2 過(guò)孔到焊盤打孔示意

4、過(guò)孔與過(guò)孔之間的間距不宜過(guò)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；

圖1-3 過(guò)孔與過(guò)孔之間的家間距

5、如圖1-4，除散熱過(guò)孔外，≤0.5mm的過(guò)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(guò)孔，打了過(guò)孔的一定塞孔蓋油,以免造成外殼與過(guò)孔短路。

2）根據(jù)板廠生產(chǎn)反饋，會(huì)經(jīng)常提到BGA下過(guò)孔離焊盤太近，需要移動(dòng)過(guò)孔。這種情況都是由于過(guò)孔不是距BGA焊盤等距造成的，由于目前BAG下過(guò)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(wèn)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(guò)孔塞孔蓋油，以免容易造成BGA球連錫短路。

圖1-4 過(guò)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(guò)孔(過(guò)孔均勻放置)，可以有效提高“固定性”，如圖1-5。

圖1-5 固定焊盤過(guò)孔的放置

7、扇孔

在PCB設(shè)計(jì)中過(guò)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(guò)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。

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。

圖1-7 打孔換層應(yīng)用情景

2）BGA扇孔方式

BGA扇孔同樣過(guò)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(guò)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(guò)孔不規(guī)則易造成后期焊接虛焊的問(wèn)題，同時(shí)可能破壞平面完整性。

圖1-8 BGA盤中孔示例

審核編輯：何安