在PCB（印制電路板）設(shè)計中，過孔（Via）是實現(xiàn)不同層間電氣連接的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。根據(jù)工藝、用途和結(jié)構(gòu)差異，過孔可分為多種類型。以下是詳細的分類與解析：

一、按結(jié)構(gòu)分類

1. 通孔（Through-Hole Via）

結(jié)構(gòu)：貫穿整個PCB，從頂層到底層完全穿透。

特點：

a. 工藝簡單，成本低，適用于普通多層板。

b. 機械鉆孔實現(xiàn)（孔徑通常≥0.2mm）。

c. 需電鍍填銅以確保導(dǎo)電性。

缺點：

a. 占用空間大，影響高密度布線。

b. 高頻信號易因長孔壁產(chǎn)生寄生電感，影響信號完整性。

2. 盲孔（Blind Via）

l 結(jié)構(gòu)：僅從外層（頂層或底層）連接到內(nèi)層，但不穿透整個板子。

例如：從頂層到第2層。

l 特點：

a. 適用于高密度互連（HDI）設(shè)計，節(jié)省布線空間。

b. 需激光鉆孔（孔徑可小至0.05mm）。

c. 常用于手機、平板等消費電子產(chǎn)品。

l 缺點：工藝復(fù)雜，成本較高。

3. 埋孔（Buried Via）

l 結(jié)構(gòu)：完全埋在內(nèi)層之間，不暴露于外層。

a. 例如：連接第2層和第3層。

l 特點：

a. 進一步優(yōu)化布線空間，提升信號完整性。

b. 需在壓合前完成鉆孔和電鍍，工藝難度高。

l 應(yīng)用：高端通信設(shè)備、服務(wù)器主板等。

二、按功能分類

1. 信號過孔（Signal Via）

l 用途：傳輸高頻或普通信號。

l 設(shè)計要求：

a. 控制阻抗匹配，減少信號反射。

b. 在高頻電路中需縮短孔長，降低寄生電感（如使用背鉆技術(shù)）。

2. 電源/地過孔（Power/Ground Via）

l 用途：連接電源層或地平面，提供低阻抗回路。

l 設(shè)計要求：

a. 通常采用多個過孔并聯(lián)，降低電阻和電感。

b. 孔徑較大（如0.3mm以上），確保載流能力。

3. 散熱過孔（Thermal Via）

l 用途：將芯片或大功率器件的熱量傳導(dǎo)至PCB背面或內(nèi)部銅層。

l 特點：

a. 密集排列在發(fā)熱元件下方。

b. 可填充導(dǎo)熱材料（如銅漿）增強散熱效率。

l 應(yīng)用：LED照明、功率模塊、陶瓷基板（如DPC工藝）。

三、按工藝分類

1. 電鍍填孔（Plated Via）

l 工藝：通過電鍍在孔壁沉積銅層，形成導(dǎo)電通道。

細分類型：

l 非填充孔：僅孔壁鍍銅，內(nèi)部中空。

l 樹脂塞孔：用絕緣樹脂填充后表面覆銅，防止焊接短路。

l 銅漿填孔：填充導(dǎo)電銅漿，提升載流和散熱能力。

2. 非電鍍孔（Non-Plated Via）

l 用途：機械定位或散熱，無電氣連接功能。

l 示例：安裝孔、散熱器固定孔。

四、特殊類型過孔

1. 微孔（Microvia）

l 定義：孔徑≤0.15mm的盲孔或埋孔。

l 工藝：激光鉆孔（如CO?或UV激光）。

l 應(yīng)用：HDI板、IC封裝基板（如智能手機主板）。

2. 背鉆孔（Back-Drilling）

a. 用途：移除通孔中多余的銅柱（Stub），減少高頻信號損耗。

b. 原理：在通孔完成后，從背面二次鉆孔，截斷冗余孔段。

c. 應(yīng)用：5G基站、高速背板。

3. 堆疊孔（Stacked Via）

a. 結(jié)構(gòu)：多個盲孔或微孔垂直堆疊，連接多個層。

b. 特點：布線密度極高，但工藝難度大（需多次壓合和鉆孔）。

4. 交錯孔（Staggered Via）

a. 結(jié)構(gòu)：多個微孔錯位排列，避免垂直堆疊帶來的應(yīng)力集中問題。

b. 優(yōu)勢：提升多層板的可靠性。

五、過孔設(shè)計的核心考量

1.電氣性能：

a. 高頻信號需縮短過孔長度，減少寄生電容和電感。

b. 使用接地過孔隔離敏感信號，防止串?dāng)_。

2.熱管理：

散熱過孔需密集排布，并與銅層充分連接。

2.工藝限制：

a. 激光鉆孔的最小孔徑（如0.05mm）和深徑比（通常≤1:1）。

b. 電鍍均勻性（避免孔內(nèi)銅厚不足）。

總結(jié)

從基礎(chǔ)的通孔到高端的微孔和堆疊孔，過孔類型的選擇直接影響PCB的性能、成本和可靠性。在陶瓷基板、高頻通信或高功率場景中，需結(jié)合信號需求、散熱要求和工藝能力，精準設(shè)計過孔參數(shù)，以實現(xiàn)最優(yōu)電路性能。