過孔（via）是PCB設計過程中很難繞開的一個點，在Layout的布線過程中，想要線路完全不交叉，往往很難實現(xiàn)，所以，在單面板的基礎上，通過過孔（via）實現(xiàn)層間導通，逐漸發(fā)展出了雙面板、多層板，而過孔（via），也因此成為了PCB設計中的一個關鍵點。

從設計的角度來看，采用過孔通常是實現(xiàn)兩類作用：電氣連接、支撐或定位，一個是滿足電氣特性，一個是實現(xiàn)物理需求。

因此，有時還會對過孔進行細化分類，分為：過孔、支撐孔，而又把支撐孔分為，器件焊接孔（該類孔基本為金屬化孔）和器件安裝孔（該類孔非金屬化居多）。

（圖源：來自網(wǎng)絡）

從設計的角度來看，一個過孔主要由兩個部分組成，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。

顯然，在高速、高密度的pcb設計時，設計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）等工藝技術的限制：孔越小，鉆孔需花費的時間越長，也越容易偏離中心位置；且當孔的深度超過鉆孔直徑的6倍時，就無法保證孔壁能均勻鍍銅。

所以綜合設計與生產，需要考慮的問題還是不少的。一些設計師會仔細檢查布局，他們的PCB布局文件可直接發(fā)至生產車間進行生產；而有的布局文件則需要工程部門進行更多的檢查，才能將其發(fā)送到生產車間。

通常，這些問題會導致延遲以及良率或可靠性問題。由于這類設計引起的預算和生產計劃問題，其實是可以避免的。

作為一家高可靠多層板制造商，華秋電子專注于 PCB 研發(fā)、制造，為客戶提供高可靠、短交期的打板體驗。“為電子產業(yè)降本增效”是我們的使命，我們深知：在主生產鏈條中，產品的設計開發(fā)及設計工程成本雖然占比不高，但對總成本卻會產生很大的影響。

鑒于產品設計階段對最終產品質量和成本重要作用，下文就結合一些實際案例，針對設計中的一些問題，分享專家的解決方法，以助力全流程降本增效。

孔設計案例1：孔（PTH/NPTH）設計與線路連接不要反常規(guī)

問題：

①如上左圖，孔盤等大對應線路有電器性能連接，卻要做非金屬孔；如上右圖，孔盤等大對應線路無電器性能連接，卻要做金屬孔。

專家建議：

①按標準設計，如果要做非金屬孔，首先確保對應線路無電器性能連接，盤和孔設計一樣大或者無盤；如果要做金屬孔，就確保有電器性能連接，或者盤比孔大單邊5mil左右；

另外注意，如果要做金屬孔但對應線路位置無盤，后端就必須走正片電鍍工藝流程，交期相對負片流程會延長一天以上，因此不建議這樣設計。

正確設計：

左圖非金屬孔 右圖金屬孔

②額外附帶孔表，標注清楚哪些是金屬孔，哪些是非金屬孔；注意同樣要盡量規(guī)避孔盤等大誤導，無電器性能連接卻做金屬孔設計誤導導致沒必要的EQ溝通耗時。

正確設計：

孔設計案例2：槽(金屬/非金屬)層設計區(qū)分開，規(guī)范化

問題：

①圖右上角7個槽，客戶要求中間三個做成非金屬槽，紅色位置（對應線路層有盤）四個槽要求做成金屬槽，但是此類槽統(tǒng)一設計在gdd層，正常一般默認全部是要做成非金屬槽，后端會把盤掏開防止銑槽時露銅。

專家建議：

①分開設計，非金屬槽放在gdd或者gm1層，金屬槽放在drl層，或單獨輸出Slot層

正確設計：

孔設計案例3：孔符規(guī)范化，不要把槽“藏起來”

問題：

①設計文件孔符標識太大，后端核對孔與孔符是否一一對應時，無從下手，無法發(fā)現(xiàn)導入比例問題導致的孔位置、大小偏差；

②槽設計在孔符中角落，孔表又沒標識，容易遺漏。

專家建議：

①設計孔符的時候不要設計那么大，能對應鉆孔一對一看清楚；

②提供孔表，標記槽的位置及參數(shù)，或者放進通孔drl層里面；

正確設計：

孔設計案例4：孔符規(guī)范化，不要把槽“藏起來”

問題：

①孔符設計很好，但實際有孔設計的位置又要做槽，設計不合理且槽沒額外說明

專家建議：

①同位置不要設計孔又設計槽；提供孔表，標記槽的位置及參數(shù)且對應槽直接設計在drl層；

正確設計：

孔設計案例5：PCB文件設計時，不要把槽“鎖起來”

問題：

PCB文件轉geber文件時，槽鎖定容易漏掉

專家建議：

①AD16前版本設計的文件，提供PCB文件時，額外注意槽設計解鎖，以便轉文件時不漏槽設計；

正確設計:

孔設計案例6：阻焊油墨塞孔過孔極差不要超過0.2mm

問題：

①阻焊塞孔極差大，大孔塞孔不飽滿或者小孔油墨塞孔太多冒出來

專家建議：

①設計過孔塞孔時，塞孔極差不要超過0.2mm

正確設計：

Via(max)-Via(min)要求≤0.2mm

以上就是6個PCB過孔設計優(yōu)化案例，總的來說，用一些最佳實踐方法并在設計階段使用常識性步驟可以節(jié)省大量時間，做到預防設計為主、修改設計為輔，使得合格率更高，效率更快。

華秋電子是一家致力于以信息化技術改善傳統(tǒng)電子產業(yè)鏈服務模式的產業(yè)數(shù)字化服務平臺，上述6個案例即華秋電子接單過程中處理的實際案例。高可靠性產品+可視化交付體驗+值得信賴的服務，是我們對全球客戶的承諾。真正以行動踐行“為電子產業(yè)降本增效”的初心與使命！

后續(xù)我們將繼續(xù)分享10個線路設計優(yōu)化案例，歡迎大家持續(xù)關注華秋電子。