如果你做過PCB設(shè)計(jì),你一定遇到過這些場(chǎng)景——
BGA走線順暢,卻在測(cè)試中高速鏈路丟包;多層板做出來卻翹曲變形;焊接時(shí)良率一落千丈……
這些問題,很多時(shí)候不是芯片問題,也不是板廠工藝問題,而是扇孔沒設(shè)計(jì)好。
今天,我們用19條實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),帶你徹底搞懂PCB扇孔設(shè)計(jì),讓你的板子一次投產(chǎn)就過關(guān)!
1. 過孔的作用與基本原則
過孔是信號(hào)換層的橋梁。
必須跨層連接,不能只連一層形成STUB(散熱孔除外)。
優(yōu)先選大孔徑,提高生產(chǎn)合格率、降低成本。

如圖1-1所示:正確的過孔選擇能有效減少不良率。
2. 過孔類型與數(shù)量控制
同一設(shè)計(jì)中不宜超過3種類型。
常用:8/16、10/22、12/24
HDI:4/10、4/8激光孔
板厚越大孔越大;2層板推薦12/24。
經(jīng)驗(yàn)提醒:類型太多會(huì)增加加工難度與成本。
3. 考慮載流能力,過孔數(shù)量留余量
過孔不僅傳輸信號(hào),還承擔(dān)載流。
設(shè)計(jì)中通常按計(jì)算值的2倍布置過孔,給電氣性能留安全余量。
4. 過孔間距影響電源完整性
如果間距太小,可能切斷地層或電源層,造成EMI飆升。
建議中心間距 ≥ 1mm(39.37mil),這樣既能走線又能保層完整性。
如圖1-2所示:合理間距讓布線更順暢。
5. IC與電容的扇出技巧
IC扇出:優(yōu)先外側(cè)引出,保持左右同水平線,方便內(nèi)層布線(圖1-3)。
圖1-3過孔的扇出要求
電容扇出:縮短回路,避免打在焊盤中心,防焊接不良(圖1-4)。
圖1-4 電阻容的過孔扇出原則
6. 板邊屏蔽GND過孔
沿板框打一圈GND過孔(50~200mil間距),形成屏蔽效果。
圖1-5 屏蔽GND孔
7. BGA器件扇出策略
過孔打在焊盤對(duì)角線中心,中間十字通道禁止過孔(圖1-6)。
圖1-6 BGA的扇出十字通道
前兩排過孔可外移,與中間對(duì)齊,方便內(nèi)層出線(圖1-7)。
圖1-7 BGA走線技巧
BGA間距≥1mm可走2線,<1mm只能走1線,0.4mm需HDI(圖1-8)
圖1-8 不同BGA過孔之間出線數(shù)量
8. 鋪銅與孤銅處理
大于0805器件建議十字連接,避免焊接不良(圖1-9)。
圖1-9 焊盤的鋪銅鏈接方式
避免大面積無銅,防板材變形。
設(shè)計(jì)完成后修銅,去尖角,移除孤銅(圖1-10)。
圖1-10 孤銅的移除
9. 差分信號(hào)的過孔要求
換層時(shí)在附近加GND過孔,縮短回流路徑(圖1-11)。
圖1-11 打孔換層時(shí)添加GND孔
差分過孔之間保持凈空,禁止其他信號(hào)通過(圖1-12)。
圖1-12 差分過孔中間禁止布線
走線保持對(duì)稱與耦合,減少不耦合長(zhǎng)度(圖1-13)。
圖1-13 差分線的對(duì)于與耦合
- 10. 合孔與高速連接器設(shè)計(jì)
BGA電源/地可合用過孔(僅限2個(gè)引腳),避免多個(gè)共用(圖1-14)。
圖1-14 BGA 焊盤的合孔處理
高速連接器的每個(gè)地焊盤至少打一顆GND過孔,盡量靠近焊盤(圖1-15)。
圖1-15 連接器的GND焊盤
總結(jié)
扇孔設(shè)計(jì),看似只是“打個(gè)孔”,但它關(guān)乎信號(hào)完整性、電氣性能、制造良率和成本。
掌握這些規(guī)則,你的PCB設(shè)計(jì)將更穩(wěn)定、更高效,一次投產(chǎn)就能通過測(cè)試。
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