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什么是PCB扇孔,PCB设计中对PCB扇孔有哪些要求?

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扇孔:PCB设计中的一个术语,这个是一个动作,通俗的理解就是拉线打孔

1、过孔的主要作用是用于信号的换层连接,设计中使用过孔必须要在不同层连接信号,不能只连接一层,导致其产生STUB。散热过孔除外。

2、同一设计中选用的过孔数量不宜过多,一般不多于3种。常规过孔大小为8/16、10/22、12/24,特殊情况下可选用8/14、10/20、10/18类型过孔,HDI设计一般选用4/10、4/8类型激光孔。一般优先选择过孔孔径大的类型,可提高生产的合格率,减少生产成本。2层板原则上选择12/24类型过孔设计。

3、过孔选择须考虑板厚、孔径比,对于板厚较厚的设计,须选用大的过孔类型。有特殊铜厚设计要求的,优先选用孔径大的过孔,如条件不允许,及时与板厂沟通其生产能力要求。

4、选择过孔类型及设计数量应考虑其载流能力。为保证设计余量,有空间会按计算的2倍数量处理,如图1-1所示,可以基于设计具体要求进行选择。


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5、过孔扇出要考虑其间距,要求2个过孔之间保证能过一根信号线,防止过孔破坏地与电源的完整性。2个过孔之间的中心间距建议在1mm以上(39.37mil),如图1-2所示。


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6、IC扇出优先选择外侧,有多排尽量调整地与电源的信号过孔扇出到管脚附近。左右2边过孔应保持在同一水平线上,以方便内层布线。如图1-3所示。


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7、如图1-4所示,电容扇出应保证其到供电管脚环路最小。过孔避免打到盘上,以免造成焊接不良,增加生产成本。一定要打盘中孔应将孔打在管脚边缘,不能打到中心位置。     

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8、板边须沿着板框内缩的位置,打一圈GND过孔,过孔与过孔的距离在50-200mil左右,如图1-5所示。


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9、BGA器件扇出时,过孔应打在2个焊盘对角线中心,并向四周扇出,中间十字通道禁示打过孔,保证其电源通道的载流能力,如图1-6所示。


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10、BGA器件扇出时可考虑将前面2排孔拉出去一段距离,拉出去的过孔要与BGA中间的过孔尽量保持对齐,以方便BGA器件信号的内层出线,如图1-7所示。


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11、一般可根据BGA器件间距,估算每层出线的数量,规划出所需设计板层。一般1mm间距以上的,一个通道可以布2根信号线,1mm间距以下一个通道过1根信号。0.4mm间距一般只能进行HDI设计。

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12、器件大于0805封装的,建议采用十字连接处理。大面积铺铜的通孔焊盘一般采用十字连接处理,特别是对于多层板的GND网络通孔管脚,防止焊接时散热过快导致焊接不良。

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13、多层板设计时,避免大面积无铜情况产生,以防某一区域内在多层都无铜存在,板子上各处密度差异过大,温度变化时热胀冷缩导致板子出现弯曲,特别是面积比较大的。

14、PCB设计完成后,须对板子上的铜皮进行修铜处理,将铜皮尖角消除,须检查PCB上的孤铜,严禁孤铜的存在。


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15、差分信号换层时,其换层过孔附近必须添加GND过孔,保证其回流路径短。


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16、差分信号2个过孔中间,所有层保持净空,禁示其他信号通过,如图1-12所示。


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17、差分信号出线方式应保持耦合与对称,尽可能的减少不耦合长度,如图1-13所示。

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18、BGA器件扇出时为了方便滤波电容摆放,可将电源和地孔进行合孔处理,一般允许2个管脚合用1个过孔,不允许多个管脚共用1个过孔。设计时应尽量避免合孔处理,以保障电源和地的载流能力。


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19、建议在高速连接器的每个地焊盘至少打一个地通孔,并且通孔要尽量靠近焊盘,如图1-15所示。


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原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/OLWUe18-DnlU0UrjBL0-IQ

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