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PCB名詞解釋:通孔、盲孔、埋孔
之前有網友提醒工作熊說有篇文章把PCB的盲孔(Blind hole)及埋孔(Buried hole)給弄顛倒了,為了避免類似問題出現,所以工作熊特地去找了一些關於PCB的書籍來研究了一番,把PCB上面的這些「導通孔(Vias)」給弄清楚。
我們都知道,電路板是由一層層的銅箔電路疊加而成的,而不同電路層之間的連通靠的就是這些「導通孔(via)」,這是因為現今電路板的製造使用鑽孔來連通於不同的電路層之間,就像是多層地下水道的連通道理類似,有玩過「瑪莉兄弟」電玩的朋友大概都可以意會水管連通的道理,所不同的是水管是要讓水可以流通(不是要給瑪莉兄弟鑽的喔),而電路板連通的目的則是為了電氣特性可以導電,所以才叫做導通孔,但如果只是用鑽孔機或雷射鑽出來的孔是不會導電的,所以必須在其鑽孔的表面再電鍍上一層導電物質(一般是「銅」),如此一來電子才能在不同的銅箔層之間移動,因為原始鑽孔的表面只有樹脂是不會導電的。
大概了解了導通孔的目的及原理,現在就來看看幾種不同類型的導通孔,這樣以後跟工程師們討論才不會雞同鴨講。
一般我們經常看到的PCB導孔(Via)有三種,分別敘述如下:
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通孔:Plating Through Hole 簡稱 PTH
這是最常見到的一種導通孔,你只要把PCB拿起來對著燈光,可以看到亮光的孔就是「通孔」。這也是最簡單的一種孔,因為製作的時候只要使用鑽頭或雷射光直接把電路板做全鑽孔就可以了,費用也就相對較便宜。可是相對的,有些電路層並不需要連接這些通孔,比如說我們有一棟六層樓的房子,工作熊財力雄厚,買了它的三樓跟四樓,然後,工作熊自己在三樓跟四樓之間設計一個樓梯互相連通,而且工作熊不需要再連接到其他樓層,這時候如果再設計一個樓梯貫通一到六樓的每一樓層,這樣就會形成浪費,以現在的電路板寸土寸金,應該是不會被允許。所以通孔雖然便宜,但有時候會多用掉一些PCB的空間。
通孔其實還有分PTH與NPTH,可以參考「電路板上為何要有孔洞?何謂PTH/NPTH/vias(導通孔)」一文。
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盲孔:Blind Via Hole(BVH)
將PCB的最外層電路與鄰近內層以電鍍孔連接,但是不貫通,因為看不到對面,所以稱為「盲孔」。為了增加PCB電路層的空間利用,應運而生「盲孔」製程。這種製作方法需要特別注意鑽孔的深度(Z軸)要恰到好處,不過此法經常會造成孔內電鍍困難所以幾乎已無廠商採用。
也可以事先把需要連通的電路層在個別電路層的時候就先鑽好孔,最後再黏合起來,比如說2+4+2,就可以先將最外面兩層鑽孔導通,或是同時將2+4的板子導通,可是這需要比較精密的定位及對位裝置。
就以上面買樓當例子,六層樓的房子只有連接一樓跟二樓,或是從五樓連接到六樓的樓梯,就叫做盲孔。
「盲孔」是從板子的外觀的某一面看得到孔,但是看不到板子的另一面。
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埋孔:Buried Via Hole (BVH)
PCB內部任意電路層的連接但未導通至外層。這個製程無法使用黏合後鑽孔的方式達成,必須要在個別電路層的時候就先執行鑽孔,先局部黏合內層之後還得先電鍍處理,最後才能全部黏合,比原來的「通孔」及「盲孔」更費工夫,所以價錢也最貴。這個製程通常只使用於高密度(HDI)電路板,用來增加其他電路層的可使用空間。就以上面買樓當例子,六層樓的房子只有連接三樓跟四樓的樓梯,就叫做埋孔。
「埋孔」就是從板子的外觀看不到孔,而實際的孔卻埋在電路板的內層。
延伸閱讀:
COB對PCB設計的要求
PCB電路板為何要有測試點?
導通孔在墊(Vias-in-pad)的處理原則
[影片]電路板生產線製程簡介(PCB Production Process)
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訪客留言內容(Comments)
// Begin Comments & Trackbacks ?>熊大大,我想針對differential pair提一個裂孔的概念。就是一個via中間絕緣分成兩部分,分別走兩個信號。專門給differential pair穿層使用。不知道這樣的概念在阻抗理論是否成立?且製造工藝能否實現?
這樣的想法可笑嗎?
請問大大,最近將一個過去驗證過的PCB,委託了另一家的PCB板廠來小量生產,發現了via孔與之前的有所差異,via孔應該是通透的,可是這一批的PCB想同位置的孔,有些被電鍍堵塞,有些卻沒有,請問這是什麼情況,有否可能產生的NG風險,在後續的SMT上件上?
關於Buried Via Hole,如果是在多層板的中間兩層之間的話(如4層板的2,3,或6層板的3,4),是不是可以在多層板製作的第一片(也就是中間那片),做一般的via,之後再上下壓合繼續做其他層? 這樣對製成難度或複雜性 (價格) 應該都沒有影響?
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請問有研究epoxy塞孔嗎?