透過 VS 堆疊. 交錯過孔: 有什麼不同?

Ryan 是 MOKO 的高級電子工程師, 在這個行業有十多年的經驗. 專業從事PCB版圖設計, 電子設計, 和嵌入式設計, 他為不同領域的客戶提供電子設計和開發服務, 來自物聯網, 引領, 消費電子產品, 醫療等.
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透過 VS 堆疊. 交錯過孔: 有什麼不同

為先進電子產品設計複雜的印刷電路板時常見的問題是是否使用堆疊或交錯的過孔來路由層之間的連接. 通孔充當穿過多層電路板內層的導電通路. 了解垂直堆疊通孔與水平偏移通孔之間的主要區別,有助於為給定應用和電路板複雜性選擇正確的方法. 本部落格介紹了這兩種類型的過孔,並從不同方面對它們進行了比較,以幫助您在設計 PCB 時在兩者之間做出明智的選擇.

堆疊通孔 在PCB中

PCB疊孔是一種 印刷電路板 通過 用於印刷電路板,在非相鄰層之間建立電氣連接, 在一個緊湊的結構中提供最佳化的垂直佈線解決方案. 透過在兩個或多個相鄰 PCB 層上鑽一個孔,然後電鍍孔壁以電氣連接通孔來構建, 堆疊過孔可在較遠的層之間實現快捷方式,而無需在其間的層之間水平佈線. 能夠簡化多個板層之間的走線佈線路徑, 與替代連接方法相比,堆疊過孔有助於減少電路擁塞和混亂. 提供緊湊的足跡和多層覆蓋範圍, 堆疊通孔已成為複雜的必不可少的, 需要在多層之間無縫驅動訊號的密集 PCB. 將高效設計與連接性結合, PCB 堆疊過孔提供多種用途, 節省空間的層間過渡.

交錯過孔 在PCB中

交錯過孔是一種用於 高密度互連 (人類發展指數) 印刷電路板 無需直接排列過孔即可進行層間連接. 透過將相鄰層的過孔位置偏移,然後以一定角度鑽孔來構造, 交錯的過孔可防止相鄰堆疊的過孔發生物理接觸. 這個有稜角的, 間接對準無需在通常堆疊的鍍通孔周圍填充銅, 簡化製造. 充當內層與外層之間的盲埋連接, 交錯的過孔可實現更短、更有效率的佈線路徑,這是垂直相鄰的過孔佈局所不可能實現的. 在設計過程中,在確定過孔之間適當的交錯間距以滿足最小分離間隙時,需要仔細注意. 雖然物理分離通孔需要更複雜的佈局和鑽孔操作, 交錯通孔消除了多餘的金屬填充要求並提供獨特的佈線功能. 最終, 交錯通孔的互連功能轉化為更密集的, 更高性能的印刷電路板.

堆疊過孔和交錯過孔有什麼差別?

堆疊過孔和交錯過孔的區別

  1. 空間效率

堆疊過孔: 透過將通孔排列在所有圖層的垂直列中, 堆疊通孔消耗最小的必要佔用面積,因為它們跨層完美重疊. 這使得它們成為空間有限時的理想選擇. 垂直壓縮還可以使連接更緊密.

交錯過孔: 由於交錯過孔有意改變交替層上的位置, 必須在每層的每個過孔周圍設計額外的間隙以保持間距. 與堆疊通孔相比,這會消耗更多的電路板總面積. 但這種移動確實消除了垂直對齊,這有助於串擾.

  1. 串擾問題

堆疊過孔: 具有垂直堆疊的通孔, 電串擾幹擾高速訊號的風險沿著此軸增加. 當過孔直接排列時,噪音可以更容易地跨層傳播. 額外的間距有助於控制串擾.

交錯過孔: 透過偏移層之間的過孔, 交錯的過孔避免了連續的垂直對齊,從而透過消除垂直排列大大降低了串擾問題的可能性 耦合路徑. 層與層之間隔離噪音.

  1. 填充要求

堆疊過孔: 因為通過所有層的電氣連接對於堆疊過孔至關重要, 它們通常需要層間填充導電孔, 通常採用電鍍銅. 這確保了穩健, 即使通孔壁不一致,也能沿著垂直通孔柱的整個深度實現可靠的電接觸.

交錯過孔: 對於交錯過孔, 層間導電孔填充通常只需要連接到最外層 PCB 層的過孔. 只要相鄰過孔之間設計足夠的重疊以解決層與層之間的錯位問題,中間連接就可以保持空氣填充狀態.

  1. 過境安排

堆疊過孔: 堆疊過孔是直接重疊並透過印刷電路板多層互連的過孔. 它們形成一個垂直的柱子,穿過不同的層, 本質上是將一個過孔沿著不同板層上相同的 x-y 軸座標位置堆疊在另一個過孔的頂部. 這最大限度地減少了所消耗的總電路板面積.

交錯過孔: 交錯過孔描述了連續 PCB 層上過孔放置的有意偏移. 而不是垂直堆疊, 交錯過孔在交替層上稍微移動過孔位置,以防止鑽孔直接對齊. 電路板佈局中故意設計了偏移.

PCB 過孔排列

  1. 經濟影響

堆疊過孔: 一旦出現製造缺陷,堆疊通孔的精度要求將直接導致廢品率升高. 低產量造成的廢品損失顯著增加了返工成本.

交錯過孔: 製造流程更容易適應更寬鬆的交錯通孔公差,廢料損失更少,從而提高製造產量,節省成本. 這使得擴大規模變得經濟.

結束語

總之, 堆疊通孔和交錯通孔都具有獨特的優勢,可滿足特定需求 多層板 設計. 堆疊過孔透過有效排列層間路徑來最大化空間. 同時, 交錯的通孔增強了電氣隔離並簡化了製造. 設計板子時, 電機工程師權衡尺寸限制, 製造方法, 時間軸, 和性能需要透過放置策略來確定理想的. 在適當的時候利用堆疊和交錯的通孔組合,而不是嚴格遵循一種方法, 工程師可以增強佈局優化並確保創新且可靠的 PCB 解決方案的產量. 評估權衡允許根據電路要求利用垂直連接和水平偏移過孔的互補優勢.

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Ryan 是 MOKO 的高級電子工程師, 在這個行業有十多年的經驗. 專業從事PCB版圖設計, 電子設計, 和嵌入式設計, 他為不同領域的客戶提供電子設計和開發服務, 來自物聯網, 引領, 消費電子產品, 醫療等.
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