【PCB】多层板设计不可忽视的近孔问题

PCB板设计时，我们布线考虑最多的，是如何把各个层同网络信号线用最合理的方式连接，高速PCB板线路越密集过孔（VIA）放置的密度就越大，过孔能起到各层间电气连接的作用。多层线路板PCB打样经常会收到板厂反馈“孔到线过近，超出了制程能力”，那么过孔过近对生产会有什么难点，对产品可靠性又有什么影响呢？

1、两个孔过近会影响PCB钻孔工序时效。第一个孔钻完后钻第二个孔时一边方向的材质过薄，钻咀受力不均及钻咀散热不一，从而导致断钻咀，影响效率，严重时会造成PCB孔崩板子不美观及漏钻孔电气不导通问题。

2、多层板内层布线复杂，过孔周围环境有高密度夹线现象。出现夹线过近或者孔与孔过近的情况，PCB板厂CAM工程师在优化文件时会将孔环削掉一部分，确保焊环到不同网络的铜或走线的安全间距大于3mil（每个工厂制程不一，要求的间距也不一样）。

3、钻孔的孔位公差是≤0.05mm，当公差走上限时孔环会出现下列情况。

（1）高密度布线区域的过孔到其他元素间出现360°无规律的小间隙，要保证3mil的安全间距，焊盘需要在多方向削PAD（图3-1）。

（2）按源文件文件数据计算，孔边缘到线边缘6mil，孔环4mil，环到线只有2mil，保证环到线之间有3mil的安全间距需削1mil焊环，削后焊盘只有3mil。当孔位公差偏移量如果是上限0.05mm (2mil)时，孔环只剩1mil(图3-2)。

图3-2

4、PCB生产会产生同一方向性的小小量偏移，焊盘被削的方向无规则，最恶劣的情况还会出现个别孔破焊环(图4-1）。

5、多层板内层压合偏差的影响。以六层板为例，两个芯板+铜箔压合组成六层板（图5-1）。压合过程中 芯板1、芯板2 压合时可能会有 ≤0.05mm的偏差，压合后内层孔也会出现360°无规律的偏差（图5-2）。

综上问题，钻孔工序会影响PCB制板良率及其生产效率；孔环过小，周围没有完整的铜皮保护，产品可通过开短路测试，前期使用正常，但后期使用时就会出现可靠性问题。

华秋电路建议：

多层PCB板、高速PCB板孔到孔、孔到线间距：

（1）多层板内层孔到线到铜：

         4层:可以不用理会

         6层：≥6mil

         8层：≥7mil

        10层或10层以上：≥8mil 

（2）过孔内径边缘间距：

        同网络过孔：≥8mil(0.2mm)

       不同网络过孔：≥12mil(0.3mm)