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          更新時間 2022 12-06
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          電路板上為何要有孔洞?何謂PTH/NPTH/vias

          如果你有機會拿起一片印刷電路板(PCB),稍微觀察一下會發(fā)現(xiàn)這電路板上有許多大大小小的孔洞,把它拿起來對天花板上的電燈看,還會發(fā)現(xiàn)許多密密麻麻的小孔透光,這些孔洞可不是放在哪擺好看的,每個孔洞渴都是有其目的而被設計出來的,而且孔洞越多,基本上PCB的費用就越貴。

          pcb電路板

          PCB上的這些孔洞大體上可以被區(qū)分成PTH及NPTH兩大類,這“通孔”是因為這種孔還真的就是從電路板的一面貫穿到另外一面,其實電路板內(nèi)除了通孔外,還有其他不是貫穿電路板的孔。

          那要如何區(qū)分PTH與NPTH這兩種通孔呢?

          其實很簡單,只要看看垂直的孔壁上有沒有亮亮的電鍍痕跡就可以判斷了,有電鍍痕跡的孔就是PTH,沒有電鍍痕跡的孔就是NPTH。

          NPTH(非電鍍通孔)有何用途?

          如果稍微留點心,會發(fā)現(xiàn)NPTH的孔徑通常都比PTH來得大,因為NPTH絕大部分是用來作為鎖螺絲用的,有的則是用于安裝一些連結(jié)外面的連接器固定用,有的則是卡機構(gòu)用的。

          pcb電路板

          另外,有些PCB也會在板邊設計NPTH來作為測試治具的定位之用,早期的時候也會拿來當作SMT打件/貼件時固定電路板之用,現(xiàn)在SMT的貼片打件機器大多使用夾持的方式而不用頂針來固定電路板了。不過厚度太薄的板子可能還是需要用NPTH來固定,免得夾持變形。

          PTH有何用途?Via又是什么?

          一般在電路板的PTH孔會有兩種用途,一種是用來焊接傳統(tǒng)DIP零件腳用的,這些孔的孔徑必須比零件的焊接腳直徑來得大一些,這樣才能把零件插進到孔中做焊接。

          pcb電路板

          傳統(tǒng)的via另一種比較小的PTH,通常稱其為via,它們是用來連接及導通電路板(PCB)的不同層之間的銅箔線路用的,因為PCB基本上就是由許多的銅箔層堆迭累積而成,相鄰層銅箔之間都會再鋪了一層絕緣層,也就是說銅箔層彼此之間不能互通的,而不同的銅箔層之間的訊號傳遞靠的就是via,所以中文才會稱其為“導通孔”,你可以把不同的銅箔層想像成大型百貨公司的不同樓層,而導通孔就相當于樓梯,樓梯不只一處。

          Blind-Via-Hole圖是電路板的剖面圖,把它想成是玻璃瓶內(nèi)的螞蟻巢穴,這是一片有六層銅箔的PCB,我們可以把這片PCB想像成有好像六層樓的大廈,每一層銅箔就代表一層樓,而via就相當于連接樓層間的樓梯通道,而且這棟大廈的樓梯可以有好幾座,不過這樓梯可不一定每一座都會連接到所有的樓層就是了,它可能只有連接第三層與第四層樓,其他都不通,這樣子的孔(via)我們稱之為【Buried Via Hole(埋孔)】,因為從外面完全看不到有孔的存在。因為via的目的在導通不同層的銅箔,而且需要電鍍才能導通,所以via也是PTH的一種。

          pcb電路板

          綠漆覆蓋via不過現(xiàn)在的via大多會用綠漆覆蓋起來,就像圖例的樣子,使其表面絕緣,尤其是手機板,因為板子上的零件越擺越密集,有些via甚至會被放在零件的正下方,為了防止零件與via不小心短路而產(chǎn)生品質(zhì)問題或功能問題,所以大多會用綠漆來覆蓋via。

          另一個目的是有些via上面會有印刷錫膏,當板子流經(jīng)回焊爐時,錫膏是很有可能從via流過去到板子的另一面而造成短路問題的,所以現(xiàn)在的PCB工藝大多會把via的孔徑做得小小,然后用綠漆覆蓋以避免將來可能造成的品質(zhì)問題,當然這一切還得遵照Gerber的要求做。

          當然,使用綠漆覆蓋于導通孔的工法有許多人覺得會有品質(zhì)風險,因為可能會有蓋孔不全或是化學藥劑殘留而導致腐蝕的風險,但不可否認的,使用綠漆蓋孔還是目前最便宜且可以接受的填孔方式。

          除了使用綠漆蓋孔外,也有人使用樹脂先填孔后再用綠漆蓋孔,這樣的工法比較符合品質(zhì)的要求,但多了一道工序,費用當然得往上加。另外,如果是焊盤/焊墊上的通孔或盲孔,一般我們會要求使用電鍍銅塞孔,最后再做表面處理的 VIPPO,以避免錫膏流進通孔的風險。

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