多層PCB板設計的近孔問題

   PCB板設計時，我們布線考慮最多的是如何把各個層同網(wǎng)絡信號線最合理的連接上，高速PCB板線路越密集過孔（VIA）放置的密度就越大，過孔能起到各層間電氣連接的作用。多層線路板PCB打樣經(jīng)常會收到板廠反饋“孔到線過近，超出了制程能力”，那么過孔過近對生產(chǎn)會有什么難點，對產(chǎn)品可靠性又有什么影響呢？

1、兩個孔過近會影響PCB鉆孔工序時效。第一個孔鉆完后鉆第二個孔時一邊方向的材質(zhì)過薄，鉆咀受力不均及鉆咀散熱不一，從而導致斷鉆咀，由此造成PCB孔崩不美觀或漏鉆孔不導通。

2、多層板中過孔會在每層線路上都有孔環(huán)，且每個層孔環(huán)周圍環(huán)境有夾線也有不夾線，環(huán)境各不一。出現(xiàn)夾線過近或者孔與孔過近的情況，PCB板廠CAM工程師優(yōu)化文件的時候會將孔環(huán)削掉一部分，確保焊環(huán)到不同網(wǎng)絡銅/線的安全間距（3mil）。

如下六層pcb板的內(nèi)層孔邊緣到線邊緣6mil，孔環(huán)4mil，環(huán)到線只有2mil（圖2-1），削焊盤后的效果（圖2-2）。

   圖2-1

                                                                 圖2-2

3、鉆孔的孔位公差是≤0.05mm，當公差走上限時多層板會出現(xiàn)下列情況。

（1）線路密集時過孔到其他元素360°無規(guī)律的出現(xiàn)小間隙，要保證3mil的安全間距，焊盤可能出現(xiàn)多方向削PAD（圖3-1）。

                                                                   圖3-1

（2）按源文件文件數(shù)據(jù)計算，孔邊緣到線邊緣6mil，孔環(huán)4mil，環(huán)到線只有2mil，保證環(huán)到線之間有3mil的安全間距需削1mil焊環(huán)，削后焊盤只有3mil。當孔位公差偏移量如果是上限0.05mm (2mil)時，孔環(huán)只剩1mil(圖3-2)。

                                                                             圖3-2

4、PCB生產(chǎn)會產(chǎn)生同一方向性的小小量偏移，焊盤被削的方向無規(guī)則，最惡劣的情況還會出現(xiàn)個別孔破焊環(huán)(圖4-1）。

                                                                                 圖4-1

5、多層板內(nèi)層壓合偏差的影響。以六層板為例，兩個芯板+銅箔壓合組成六層板（圖5-1）。壓合過程中 芯板1、芯板2 壓合時可能會有 ≤0.05mm的偏差，壓合后內(nèi)層孔也會出現(xiàn)360°無規(guī)律的偏差（圖5-2）。

                                                                             圖5-1

                                                     圖5-2

綜上問題，鉆孔工序影響PCB打板良率和PCB板生產(chǎn)效率。孔環(huán)過小孔的周圍沒有完整的銅皮保護，PCB開短路測試可以通過，產(chǎn)品前期的使用也不會有問題，但長期使用可靠度是不夠的。

                                   IPC2級標準：破環(huán)小于或等于90°

華秋電路建議，多層PCB板、高速PCB板孔到孔、孔到線間距：

（1）多層板內(nèi)層孔到線到銅：

        4層:可以不用理會

        6層：≥6mil

        8層：≥7mil

       10層或10層以上：≥8mil

（2）過孔內(nèi)徑邊緣間距：

       同網(wǎng)絡過孔：≥8mil(0.2mm)

      不同網(wǎng)絡過孔：≥12mil(0.3mm)