嘉立创 PCB 打样避坑实用指南:金属化孔设计与属性设置
发表于 2025-09-04 21:55:17

 钻孔在 PCB 设计中扮演着重要的角色,实现电气连接和原件安装,根据导电属性可划分为金属化孔和非金属化孔,而金属化孔又可分为过孔和插件孔。它们是连接层间电路、承载插装元器件的核心结构。打样阶段,这两类孔的设计稍有不慎,就可能导致打样失败或后续焊接、性能问题。结合国内主流 PCB 打样厂商嘉立创的工艺能力,本文梳理过孔与插件孔的避坑要点。

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  过孔俗称导电孔,是用于连接不同层电路、传递电流和信号的孔,主要功能是导电,无需插电。本文基于通用性,讲解过孔时默认以通孔为例。插件孔,也称为元件孔,是用于安装元器件的孔。PCB制造时,为了方便插件,会对孔径进行补偿,使成品孔径控制在有效公差范围内。当我们用嘉立创EDA设计PCB时,要做好钻孔属性设置和层次设计。

  一、钻孔属性设置

  在嘉立创EDA中,双面板的钻孔孔径为0.15~6.3mm,对于我们常放置的过孔和焊盘,要将钻孔封装属性中的“金属化”选项设置为“是”。嘉立创采用正片工艺制造PCB,该工艺对孔洞进行沉铜,然后再进行镀铜和镀锡处理,通过镀锡层保护孔壁和所需线路,防止蚀刻过程中孔壁铜箔与蚀刻药水接触而被蚀刻掉,从而实现金属化孔的制造。

  二、钻孔层次设计

  在PCB设计中,带钻孔的焊盘必须放置在所需贯穿的多层上,以实现PCB的贯穿功能和不同导电层的电气连接。

  接下来我们谈谈过孔与插件孔混用的潜在问题:

  1)过孔填塞和覆盖异常

  (1)误用过孔代替插件孔:会导致过孔在PCB制造过程中可能被盖(塞)油或者树脂铜浆塞孔,无法用于插件和焊接。

  (2)误用插件孔代普过孔:BGA焊盘中间钻孔的盘中孔工艺可以采用树脂/铜浆塞孔+盖帽电镀,用树脂/铜浆塞进过孔且在孔表面电镀盖帽能达到不透光且平整的效果,误用时则无法实现过孔盖(塞)油或者树脂/铜浆塞孔。

  2)孔径大小异常

  在PCB 加工过程中,金属化插件孔经过沉铜和喷镀处理后,孔壁镀覆金属,导致孔径变小。为确保成品孔径符合设计要求,CAM工程师会提前进行补偿调整(如双面喷锡板补偿加大 0.15mm后再钻孔)。关于孔径公差,嘉立创工艺的插件孔直径为+0.13/-0.08mm,这样,即使在沉铜和喷镀过程中孔径有所减小,最终孔径仍接近设计值,确保孔径控制在有效公差范围内,元器件管脚能顺利安装。误用过孔代替插件孔导致的问题:过孔不用于插件,钻孔前不会进行孔径补偿,经过镀覆后孔径变小。即使未填塞或覆盖油墨,孔径仍可能因偏小而导致元器件管脚无法安装。

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  过孔和插件孔的设计,核心是 “匹配工艺与需求”。借助嘉立创公开的工艺参数,再结合自身项目的电气、结构需求,能最大程度避免打样返工,让 “小孔” 成为 PCB 性能的助力而非障碍。


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