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钻孔是 PCB 制作过程中非常重要的一环，钻孔的好坏极大地影响了 PCB 板的功能性、可靠性。然而，对于高密度 HDI 板中的通孔、盲孔、埋孔，这三种孔的含义以及特点，不少客户依然不清楚，那让我们一起来了解一下，走进华秋干货铺。 01 走进过孔 首先，电路板是由一层层的铜箔电路叠加而成的，而不同电路层之间的连通靠的就是过孔(via)。 过孔是多层 PCB 线路板的重要组成部分之一 ，特别是对高密度高速多层 PCB (HDI)设计来说，过孔的设计需要引起工程师的重视。接下来大家和我们一起走进 PCB 设计中的过孔的海洋中，领略知识的魅力。 02 过孔的类型 从作用上看，过孔可以分成两类：一是用作各层间的电气连接;二是用作器件的固定或定位。从工艺制程上来说，这些孔一般分为三类，即盲孔、埋孔和通孔。 埋孔： 指位于印刷线路板内层的连接孔，它不会延伸到线路板的表面。 通孔： 这种孔穿过整个线路板，可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。 盲孔： 位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接。 随着移动电话、笔记本电脑等信息产品的日益高速化和小型化，半导体集成电路集成度的不断提高，速度不断加快，对印制板的技术要求就更高。印制板上的导线是越来越细、间距越来越窄，布线密度也就越来越高，印制板上的孔也就越来越小。 采用激光盲孔作为主要的微导通孔，是 HDI 关键技术之一。激光盲孔孔径小而孔数多的特点是实现 HDI 板高布线密度的有效途径。由于在 HDI 板中激光盲孔作为接触点较多，激光盲孔的可靠性直接决定到产品的可靠性。 03 判断盲孔可靠性的方法 那到底什么样的盲孔才算得上好呢?我们可以从以下两大方面进行判断。 一、孔型 孔型一般分为：平面孔型、截面孔型。 (1)平面孔型 ，主要通过真圆度指标判断。 真圆度=短直径 a/长直径 b*100% 一般情况下，真圆度会要求≥90%，但是根据实际情况，会有所调整。 (2)截面孔型 ，则必须进行破坏性试验，截取切片，进行观察测量，其主要指标有锥度、孔壁粗糙度、基材铜受损程度等。 ①锥度=下孔径 b/上孔径 a*100% 一般情况下，锥度会要求≥85%，但是根据实际情况，会有所调整。 ②孔壁粗糙度 c 一般情况下，盲孔会要求≤15μm，但根据材料等不同，实际可能会有所差别。 ③基材铜受损程度 d 一般情况下，要求≤1/3 基材铜厚度，但根据实际情况，会有所调整。 注：因磨切片可能会导致孔型变化，因此，确认这些项目，通常是在镀铜之后，再取切片确认的。 二、镀铜状况 衡量镀铜状况的关键指标有：拐角铜厚、孔壁铜厚、填孔高度(底铜厚度)、dimple 值等。 ①拐角铜厚 a ，主要表征最薄镀铜点，由于量取的点位、方法，在业内都是不统一的，因此，暂无明确通行标准。 ②孔壁铜厚 b ，类似于通孔的孔铜，如果非填孔，则一般比照通孔标准，如果为填孔，则影响因素众多，业内暂无统一标准。 ③填孔高度(底铜厚度)d ，类似于通孔的面铜厚度，一定程度可比照通孔的面铜标准。 ④dimple 值 c ，指的是填孔后的凹陷值，只有填孔电镀才存在 dimple 值的要求，工艺难度较大，业内一般要求≤15μm。 以上是讲述了怎样判断盲孔的可靠性，HDI 板制作工艺流程较多，工艺复杂，在制作时，首先应选择工艺流程，明确制作的关键技术，控制孔径和孔型;合理配比电镀液成分;注意填充率和凹陷度，确保填孔效果。 目前华秋 PCB 已配备三菱 CO₂ 激光钻孔机、沉铜线、龙门式填孔电镀线，配套进口的填孔药水，dimple 值可控制在 15μm 以内。设备合理搭配，工艺相对成熟，华秋可按照业内通用标准制作相应的盲孔，保证了平整度。欢迎广大客户来华秋打样，亲自感受高可靠性、短交期的打板体验。

无论是使用电力电子设备，嵌入式系统，工业设备，还是设计新的主板，都必须应对系统中的温度上升问题。持续高温运行会缩短电路板寿命，甚至可能导致系统某些关键点出现故障。在设计过程中尽早考虑 散热 ， 有助于 延长电路板和组件的使用寿命。 散 热设计 从 估算工作温度 开始 在开始新设计之前，需要考虑电路板运行的温度，电路板的工作环境以及组件的功耗。这些因素共同作用，可以确定电路板和组件的工作温度。这也将 有助于定制散热的 策略 。 将电路板放在环境温度较高的环境中会使其保持更多的热量，因此它将在较高的温度下运行。耗散更多功率的组件将需要更 高效 的冷却方法， 好 将温度保持在设定水平。重要的行业标准可能会规定操作期间组件和基板的最高温度。 在设计散热管理策略之前，请务必检查数据表中组件的允许工作温度以及重要行业标准中的 规定 温度。需要将主动和被动冷却与正确的电路板布局结合起来， 以便 防止损坏电路板。 主动冷却与被动冷却：哪种适合 你的 电路板？ 这是任何设计师都应考虑的重要问题。通常，当环境温度远低于工作温度时，被动冷却效果最佳。系统与环境之间的热梯度会很大，从而迫使较大的热流从您的组件和电路板本身散发出去。使用主动冷却，即使环境温度更高，也可以根据主动冷却系统提供更 好 的 降温效果 。 被动冷却 应尝试将有源组件的被动冷却降至最低水平， 好让 热量散布到接地层中。许多有源组件包括位于封装底部的散热垫，允许热量通过缝合过孔散发到附近的接地层。然后，这些缝合通孔一直延伸到组件下方的铜垫。有一些 PCB 计算器 可以 用于估计组件下方所需的铜垫的大小。 显然，组件下方的铜垫不能延伸超出实际组件的边缘，因为这会干扰表面安装垫或通孔引脚。如果单个垫不能将温度降低到所需水平，则可能需要在设备顶部添加散热器以散发更多的热量。还可以使用导热垫或导热膏增加进入散热器的热通量。 蒸发冷却是另一种选择。但是，蒸发冷却组件非常笨重，因此不适用于许多系统。如果系统泄漏或破裂，则整个板上都会有液体泄漏。此时，不妨采用主动冷却方法，提供相同或更好的散热效果。 主动散热 如果您需要进一步降低诸如 FPGA ， CPU 或其他具有高开关速度的有源组件的温度，则当被动冷却无法解决问题时，可能需要使用风扇进行主动冷却。风扇并 不是一直 以全速运转，有时甚至可能 不会 打开。温度较高的组件和产生更多热量的组件需要风扇以更快的速度运行。 风扇嘈杂，因为 PWM 信号会因开关而产生一些噪声。开发板将需要一个电路来生成 PWM 信号以控制风扇速度，还需要一个传感器来测量相关组件的温度。带有电子开关控制器的交流驱动风扇还会在基本开关频率和每个高次谐波处产生辐射 EMI 。如果使用风扇，附近的走线组件将需要具有足够的噪声抑制 / 抗扰度。 还可以使用冷却液或制冷剂 等 主动冷却系统提供大量的冷却。这是一种不常见的解决方案，因为它需要泵或压缩机才能使冷却液或制冷剂流过系统。例如，在高性能游戏计算机中使用水冷系统来冷却 GPU 。 一些简单的热设计指南 在信号走线下方使用接地层可改善信号完整性和噪声抑制性能，它还可以充当散热器。带有导热垫的组件可将缝合过孔向下延伸至接地层，这将使接地层更容易耗散表面层的热量。然后，在表层上的迹线中产生的热量很容易散发到接地层中。 载有大电流的走线，特别是直流电路中的走线，将需要具有更大的铜重量，以便在电路板上散发适量的热量。这可能需要比通常在高速或高频设备中使用的走线更宽的走线。几何形状会影响交流信号的走线阻抗，这意味着您可能需要更改堆 叠 ，以使阻抗与信号标准或源 / 负载组件中定义的值保持匹配。 当心电路板中的热循环，因为在高和低值之间反复进行温度循环会导致应力累积在通孔和走线中。这会导致高纵横比的通孔中的管破裂。长时间循环还会在表面层上造成痕迹分层，从而破坏电路 板。

1.电压测量或用示波器探头测试波形时，表笔或探头不要由于滑动而造成集成电路引脚间短路，在与引脚直接连通的外围印刷电路上进行测量。任何瞬间的短路都容易损坏集成电路，在测试扁平型封装的CMOS集成电路时更要加倍小心。卡博尔专业生产1-14层FPC 柔性线路板 ，2-14层软硬结合板。 2.不允许带电使用烙铁焊接，要确认烙铁不带电，把烙铁的外壳接地，对MOS电路更应小心，能采用6-8V的低压电路铁更安全。 3.如需要加接外围元件代替集成电路内部已损坏部分，应选用小型元器件，且接线要合理以免造成不必要的寄生耦合，尤其是要处理好音频功放集成电路和前置放大电路之间的接地端。 4.严禁用外壳已接地的仪器设备直接测试无电源隔离变压器的电视、音响、录像等设备。虽然一般的收录机都具有电源变压器，当接触到较特殊的尤其是输出功率较大或对采用的电源性质不太了解的电视或音响设备时，首先要弄清该机底盘是否带电，否则极易与底板带电的电视、音响等设备造成电源短路，波及集成电路，造成故障的进一步扩大。 5.检查和修理集成电路前首先要熟悉所用集成电路的功能、内部电路、主要电气参数、各引脚的作用以及引脚的正常电压、波形与外围元件组成电路的工作原理。如果具备以上条件，那么分析和检查会容易许多。 6.不要轻易地判断集成电路已损坏。因为集成电路绝大多数为直接耦合，一旦某一电路不正常，可能会导致多处电压变化，而这些变化不一定是集成电路损坏引起的，另外在有些情况下测得各引脚电压与正常值相符或接近时，也不一定都能说明集成电路是好的。因为有些软故障不会引起直流电压的变化。

PCB线路板板面在氧化后，生成一绒毛层（氧化铜及氧化亚铜）。在本质上此绒毛会被酸或还原液溶蚀，使原本黑色或红棕色之绒毛呈现红铜色； 在板子经压合钻孔等后续制程后，在孔周围绒毛出现明显的溶蚀颜色对比的铜色环，即称为粉红圈。卡博尔专业生产1-14层高精密 FPC 柔性线路板，2-14层软硬结合板。 PCB线路板粉红圈的成因 1. 黑化---因黑化绒毛之形状及绒毛之厚薄会造成不同程度之粉红圈，但此种黑化绒毛无法有效阻止粉红圈之发生。 2. 压合---因压合不良（压力、升温速率、流胶量等）所造成树脂与氧化层间结合力不足，使酸液入侵空隙路径形成所造成。 3. 钻孔---在钻孔中因应力及高热而造成树脂与氧化层间分层或破裂，使酸液入侵溶蚀。 4. 化学铜---在导通孔内过程中有酸液存在，而使绒毛溶蚀 。 解决此类问题的方法，应用实践证明下面的方法都可以取得良好的效果： 1. 用二甲基硼烷为主分的碱性液还原内层板铜箔的氧化表面，被还原的金属铜能增强耐酸性，提高粘合力； 2. 用 PH 值为 3--3.5 的硫代硫酸钠还原液处理铜表面晶须，经酸浸和钝化，经 ESCA 生成铜和氧化亚铜混合物覆膜层； 3. 用 1-2% 双氧水， 9-20% 无机酸， 0.5-2.5% 四胺基阳离子界面活性剂， 0.1-1% 腐蚀抑制剂及 0.05-1% 双氧水稳定剂的混合液处理内层板铜表面后再进行层压工序； 4. 采用化学镀锡工艺方法作为内层板铜箔表面的覆盖层。

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