什么是 PCB 制板中過孔堵孔?
在PCB制板過程中,“過孔”(via)本來是打通多層線路的銅鍍通孔。而“過孔堵孔”(via plugging 或 via filling)是指用導(dǎo)電或非導(dǎo)電材料(如環(huán)氧樹脂或 LPI 油墨)把孔內(nèi)部填滿或封住,并經(jīng)平整處理,形成可靠的封堵結(jié)構(gòu)。
為什么我們要堵孔?主要作用有哪些?
1. 防止波峰焊錫滲透短路
如果 SMT、BGA 板上的過孔不做堵孔處理,波峰焊過程中焊錫可能從孔內(nèi)滲透元件面,導(dǎo)致短路,尤其當(dāng)過孔在 BGA 焊盤上時(shí)就更容易發(fā)生。
2. 避免助焊劑殘留和虛焊
堵孔能防止助焊劑、錫膏流入孔內(nèi),避免真空測(cè)試或貼裝時(shí)形成虛焊問題。這樣質(zhì)量更穩(wěn)定、可貼 SMT 元件。
3. 滿足真空測(cè)試需求
很多電子廠在表貼和裝配后,需要 PCB 吸真空測(cè)試,堵孔能防止空氣或液體進(jìn)入孔隙影響測(cè)試。
4. 提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與可靠性
堵孔能夠增強(qiáng) via 與焊盤粘附性,改善機(jī)械強(qiáng)度,抗熱循環(huán)沖擊能力更好。
5. 在高速 PCB 中減少信號(hào)干擾、阻抗失配
高頻高速板中,未填充的 via 會(huì)引起阻抗跳變、信號(hào)反射和 EMI 干擾。通過堵孔,可一定程度上降低這些影響,提高信號(hào)完整性。
堵孔類型與工藝方式簡(jiǎn)述
- 非導(dǎo)電堵孔(最常用)
通常采用環(huán)氧樹脂或 LPI 油墨填充 via,填充后再平整,外層仍保留銅鍍層以保持導(dǎo)電性。即使內(nèi)部是非導(dǎo)電材料,via 仍正常導(dǎo)通。
- 導(dǎo)電堵孔(填充導(dǎo)電材料)
適合需要高熱導(dǎo)或大電流通過的板,比如功率器件、IC 散熱區(qū)域。常用材料有 DuPont CB100、AE3030 等金屬填料。熱導(dǎo)介于 3.5–15 W/mK,比普通銅低但相比樹脂更強(qiáng)。但成本更高,熱膨脹系數(shù)差異帶來可靠性挑戰(zhàn) 。
- IPC 4761標(biāo)準(zhǔn)類型對(duì)應(yīng)
IPC?4761 標(biāo)準(zhǔn)中定義了堵孔和填充的多種類型:Type III?a/b(非導(dǎo)電單雙面堵孔)、Type V, VI, VII(完全填充、覆蓋、銅蓋等)。
適合堵孔的應(yīng)用場(chǎng)景
- SMT、BGA 貼裝線路板:必須堵孔再鍍金處理,確保焊接質(zhì)量。
- HDI 及微孔設(shè)計(jì):via?in?pad、堆疊微孔等需要平面化結(jié)構(gòu)。
- 高頻高速 PCB 設(shè)計(jì):減少 EMI 干擾,保持阻抗連續(xù)性。
- 真空測(cè)試或自動(dòng)分揀:防止空氣泄漏、虛焊等問題。
- 電源或熱通孔:導(dǎo)熱型堵孔可用于熱管理設(shè)計(jì)。
用通俗的話來講:過孔堵孔就像把一根小洞填補(bǔ)好,既能防止焊錫亂進(jìn)亂流,也能讓板子更穩(wěn)固、更可靠,特別適合 SMT/BGA、高速或熱量集中的電路板設(shè)計(jì)。
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