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华秋干货铺丨高密度 PCB 线路板设计中的过孔知识

2022/04/01

华秋电路

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钻孔是 PCB 制作过程中非常重要的一环，钻孔的好坏极大地影响了 PCB 板的功能性、可靠性。然而，对于高密度 HDI 板中的通孔、盲孔、埋孔，这三种孔的含义以及特点，不少客户依然不清楚，那让我们一起来了解一下，走进华秋干货铺。

走进过孔

首先，电路板是由一层层的铜箔电路叠加而成的，而不同电路层之间的连通靠的就是过孔（via）。

过孔是多层 PCB 线路板的重要组成部分之一，特别是对高密度高速多层 PCB （HDI）设计来说，过孔的设计需要引起工程师的重视。接下来大家和我们一起走进 PCB 设计中的过孔的海洋中，领略知识的魅力。

过孔的类型

从作用上看，过孔可以分成两类：一是用作各层间的电气连接；二是用作器件的固定或定位。从工艺制程上来说，这些孔一般分为三类，即盲孔、埋孔和通孔。

埋孔：指位于印刷线路板内层的连接孔，它不会延伸到线路板的表面。

通孔：这种孔穿过整个线路板，可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。

盲孔：位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接。

随着移动电话、笔记本电脑等信息产品的日益高速化和小型化，半导体集成电路集成度的不断提高，速度不断加快，对印制板的技术要求就更高。印制板上的导线是越来越细、间距越来越窄，布线密度也就越来越高，印制板上的孔也就越来越小。

采用激光盲孔作为主要的微导通孔，是 HDI 关键技术之一。激光盲孔孔径小而孔数多的特点是实现 HDI 板高布线密度的有效途径。由于在 HDI 板中激光盲孔作为接触点较多，激光盲孔的可靠性直接决定到产品的可靠性。

判断盲孔可靠性的方法

那到底什么样的盲孔才算得上好呢？我们可以从以下两大方面进行判断。

一、孔型

孔型一般分为：平面孔型、截面孔型。

（1）平面孔型，主要通过真圆度指标判断。

真圆度=短直径 a/长直径 b*100%

一般情况下，真圆度会要求≥90%，但是根据实际情况，会有所调整。

（2）截面孔型，则必须进行破坏性试验，截取切片，进行观察测量，其主要指标有锥度、孔壁粗糙度、基材铜受损程度等。

①锥度=下孔径 b/上孔径 a*100%

一般情况下，锥度会要求≥85%，但是根据实际情况，会有所调整。

②孔壁粗糙度 c

一般情况下，盲孔会要求≤15μm，但根据材料等不同，实际可能会有所差别。

③基材铜受损程度 d

一般情况下，要求≤1/3 基材铜厚度，但根据实际情况，会有所调整。

注：因磨切片可能会导致孔型变化，因此，确认这些项目，通常是在镀铜之后，再取切片确认的。

二、镀铜状况

衡量镀铜状况的关键指标有：拐角铜厚、孔壁铜厚、填孔高度（底铜厚度）、dimple 值等。

①拐角铜厚 a，主要表征最薄镀铜点，由于量取的点位、方法，在业内都是不统一的，因此，暂无明确通行标准。

②孔壁铜厚 b，类似于通孔的孔铜，如果非填孔，则一般比照通孔标准，如果为填孔，则影响因素众多，业内暂无统一标准。

③填孔高度（底铜厚度）d，类似于通孔的面铜厚度，一定程度可比照通孔的面铜标准。

④dimple 值 c，指的是填孔后的凹陷值，只有填孔电镀才存在 dimple 值的要求，工艺难度较大，业内一般要求≤15μm。

以上是讲述了怎样判断盲孔的可靠性，HDI 板制作工艺流程较多，工艺复杂，在制作时，首先应选择工艺流程，明确制作的关键技术，控制孔径和孔型；合理配比电镀液成分；注意填充率和凹陷度，确保填孔效果。

目前华秋 PCB 已配备三菱 CO₂ 激光钻孔机、沉铜线、龙门式填孔电镀线，配套进口的填孔药水，dimple 值可控制在 15μm 以内。设备合理搭配，工艺相对成熟，华秋可按照业内通用标准制作相应的盲孔，保证了平整度。欢迎广大客户来华秋打样，亲自感受高可靠性、短交期的打板体验。

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板子尺寸：

层数：

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