您必須考慮電路板上的過孔。過孔雖然是電路板設(shè)計(jì)中非常寶貴且重要的部分，但它也會帶來弱點(diǎn)并影響可焊性。本文將討論過孔、通過其實(shí)施而引入電路板的潛在問題，以及如何將這些問題化到可接受的水平。

在考慮 PCB 的長期可靠性時，您必須考慮電路板上的過孔。過孔雖然是電路板設(shè)計(jì)中非常寶貴且重要的部分，但它也會帶來弱點(diǎn)并影響可焊性。本文將討論過孔、通過其實(shí)施而引入電路板的潛在問題，以及如何將這些問題化到可接受的水平。

過孔設(shè)計(jì)的條規(guī)則很簡單：越大越好。較大的通孔具有更高的機(jī)械強(qiáng)度以及更高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。雖然 PCB 設(shè)計(jì)時空間始終是一個考慮因素，但過孔的鉆孔寬度至少為 20 mil，環(huán)形圈為 7 mil，縱橫比為 6:1。對于許多董事會來說，這可能是一個無法實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，但是，“越大越好”的基本前提是正確的。

當(dāng) PCB 在加工過程中或終工作環(huán)境中遭受熱變化時，層壓板和銅之間不同的熱膨脹系數(shù) (CTE) 可能會導(dǎo)致問題。PCB 通過結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進(jìn)行限制，以限制水平膨脹，但可以在垂直方向顯著膨脹和收縮。

由于銅的膨脹和收縮速度略低于 FR-4 層壓板的四分之一，因此每次加熱電路板時，過孔實(shí)際上都會被拉開。如果電路板太厚，而通孔中的銅太薄，那么電路板會膨脹太多，銅會破裂，實(shí)際上會將通孔撕裂。在上面的示例中，為了獲得適當(dāng)?shù)目v橫比，鉆孔寬度為 20 密耳，這將導(dǎo)致焊盤總直徑為 34 密耳，并允許板厚度為 120 密耳。

過孔的尺寸很重要，但位置也同樣重要。如果通孔靠近焊盤，可能會出現(xiàn)很多問題。重要的是焊料芯吸問題。當(dāng)通孔升溫時，它將焊料從焊盤中拉出，穿過通孔，到達(dá)電路板的另一側(cè)，使焊盤要么缺乏焊料，要么完全無焊料。通孔越大，吸走的焊料就越多，從而不太可能獲得牢固的機(jī)械和電氣接頭。幸運(yùn)的是，這個問題可以通過三種方法中的任何一種來解決。

在引線和通孔之間提供阻焊層會阻礙焊料的移動。這是一種簡單而有效的方法，但也有其缺點(diǎn)。由于阻焊層所需的寬度，這可能需要將通孔移至距引線更遠(yuǎn)的位置。所需的距離可能看起來很小，在 2 – 5 密爾范圍內(nèi)，但是，當(dāng)空間非常寶貴或電路板承載高頻信號時，這可能會對您的設(shè)計(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。然而，當(dāng)這些都不是問題時，這是避免焊料芯吸問題的好方法。

如果沒有空間移動過孔并且您需要化過孔尺寸，則可以使用侵占過孔或帳篷過孔。通過掩蓋通孔焊盤，可以節(jié)省空間，并且還可以在通孔上進(jìn)行絲網(wǎng)印刷。然而，這使得無法使用通孔作為測試點(diǎn)，因?yàn)殂~將不再可接觸。此時，您需要決定侵占過孔還是帳篷過孔是的。帳篷式過孔完全密封，將為絲網(wǎng)印刷提供更好的表面，并更好地防止污染。

不過，這種障礙是雙向的。如果電路板的兩側(cè)均設(shè)有通孔，則在電路板構(gòu)建過程中，污染物可能會填充空隙。在高溫下，例如當(dāng) PCB 進(jìn)行回流焊或波峰焊時，污染物會釋放氣體并損壞通孔，進(jìn)而損壞電路板。當(dāng)您搭建通孔時，請確保僅在一側(cè)進(jìn)行。

侵占過孔通過保持孔本身開放而消除了這個問題，并且與帳篷式過孔相比還有一個額外的好處，即無論過孔尺寸如何，都可以實(shí)現(xiàn)。雖然帳篷式通孔需要足夠小，以便阻焊層橋接鉆孔，但侵入的通孔僅覆蓋環(huán)形圈，并且可以根據(jù)需要大小。

填充通孔也是一種選擇，它可以增加強(qiáng)度、導(dǎo)電性/導(dǎo)熱性，并保護(hù)通孔免受焊錫和污染。填充過孔的主要缺點(diǎn)是它們會顯著增加電路板的成本。其他方法應(yīng)該對成本沒有任何影響。

審核編輯：劉清