Allegro-过孔篇(普通VIA,盲埋孔)
本章涉及:
什么是过孔,槽孔,激光孔?
什么是定位孔?(M3孔)
allegro怎么建立盲埋孔(激光孔)
分类:
- 机械孔(钻孔,槽孔)
- 激光孔(如盲埋孔)
设计PCB时,过孔是不能设计成任意大小的,有对应的钻孔工具和尺寸~
先说机械孔,钻孔和槽孔分别对应:钻刀(Drill Bit) 和锣刀(Routing Cutter)
(图片素材取自嘉立创)
工具:
- 钻刀:核心作用是钻取 “孔”,垂直PCB钻孔。(常见双刃螺旋状)
- 锣刀(铣刀):核心作用是切割 “外形 / 槽”,可垂直,可平移 “锣外形” (可走路径,侧刃)
精度:
- 圆孔钻刀为0.15mm-6.30mm
- 最小槽孔钻刀为0.65mm(适用于加工金属化槽孔)
- 最小槽孔锣刀为1.0mm(适用于加工非金属化槽孔,小于1mm易断)
- 激光孔常见0.1mm
备注:
- 一般钻咀规格以0.05mm为最小递增或递减单位(小孔:0.01~0.03mm)
- 一般来说,以0.3mm为分界点,小于0.3mm的孔被称为小孔(打小孔贵)
- 金属孔是孔内壁电镀,而非金属孔内壁没有金属电镀层(如排线槽孔)
那我画BGA细密间距,需要更小的孔怎么打?(HDI板)
激光孔:常规0.1mm(4mil)
极限范围:0.05~0.2mm
一些 PCB 设计中所使用的激光孔最小孔径为 0.075mm 。而因受激光功率等因素限制,通常激光孔的最大孔径也很难超过 0.2mm。
一)普通过孔(VIA)
我们常规过孔用的是直径0.3mm的通孔(12mil),焊盘0.5mm
用12mil过孔,在做PCB设计时,设计效率会更高,方便我们设计
通流粗略估算:(有较大余量)
2个孔过1A,4个孔过2A
20mil线宽过1A(外层走线,1oc铜厚),内层是0.5oc:40mil
其他参考资料:
(引用得力威尔王术平)
二)定位孔
(M3螺丝)
螺丝规格 | 螺纹公称直径(mm) | 螺帽直径(mm) | PCB 推荐光孔直径(mm) | 外圈禁布区 或 焊盘(mm) |
---|---|---|---|---|
M1 | 1.0 | 2.0 | 1.1~1.2 | 2.5~3.0 |
M2 | 2.0 | 3.0 | 2.1~2.2 | 4.0~4.5 |
M3 | 3.0 | 有5有6 | 3.2~3.3(3.5容易拧) | 6.0~6.5 |
M4 | 4.0 | 7.0 | 4.2~4.3 | 8.0~8.5 |
M5 | 5.0 | 8.0 | 5.2~5.3 | 10.0~10.5 |
M6 | 6.0 | 10.0 | 6.3~6.4 | 12.0~12.5 |
M7 | 7.0(非通用规格) | 11.0 | 7.3~7.4 | 14.0~14.5 |
M8 | 8.0 | 13.0 | 8.3~8.4 | 16.0~16.5 |
例如M3孔,其中3就是螺丝直径,容易点设置PCB定位孔,就机械钻孔统一加0.5mm直径(3.5mm),禁布区设两倍螺丝直径+0.5mm,如果做金属孔,焊盘就设两倍螺丝直径(6mm)。
注意:
孔壁到板边≥2MM,不然容易应力破裂。
走线区域Route keepin 距离OUTLINE 至少20mil。
定位孔没要求,就做非金属化通孔就行。
三)盲埋孔
盲埋孔的打孔方式有两种,一个是直接摆放,一个是建立模板孔(本文介绍)
eg:四层板 | mil (孔直径_焊盘) | mm(孔直径_焊盘) |
1~2层(0.1mm激光) | 4mil_10mil | 0.1mm_0.254mm |
2~3层(0.2mm机械) | 8mil_16mil | 0.2mm_0.4mm |
3~4层(0.1mm激光) | 4mil_10mil | 0.1mm_0.254mm |
先建立个0.1mm的激光孔,0.2mm机械孔,作为模板。
①4mil的激光孔(0.1mm)
②0.2mm的普通机械钻孔
Thermal pad (热风焊盘) Anti Pad(反焊盘)可以不用设置,除非你是负片设计。
附件可下载这几个VIA~
然后可以在allegro导入这些孔模板,去做盲埋孔
以四层板为例,一阶盲埋孔:
打开约束管理器去设置孔:
怎么设置盲埋孔参照:建立盲埋孔 (引用自凡亿)
什么是1阶段 ,2阶段 ,3阶,甚至是任意阶盲埋孔?
1. 一阶盲埋孔(1 阶)
- 定义:盲孔仅从外层连接到紧邻的内层(如 L1→L2 或 L8→L7),不跨越其他层。
- 结构特点:
- 单次压合完成,无需埋孔;
- 盲孔直径通常≥0.15mm,纵横比≤1:1(符合 IPC-2226 标准);
- 典型应用:智能手环、简单蓝牙耳机等对密度要求不高的产品。
2. 二阶盲埋孔(2 阶)
- 定义:盲孔从外层连接到更深的内层(如 L1→L3),或通过中间层间接连接(如 L1→L2→L3)。
- 结构特点:
- 需两次压合:先制作内层埋孔,再叠加外层盲孔;
- 可能包含交错式盲孔(孔位偏移 1.5 倍孔径)或堆叠式盲孔(孔位对齐);
- 盲孔直径可缩小至 0.1mm,纵横比≤0.8:1;
- 典型应用:智能手机主板、中端服务器。
3. 三阶盲埋孔(3 阶)
- 定义:盲孔跨越至少三层(如 L1→L4),或通过多层堆叠实现更深连接(如 L1→L2→L3→L4)。
- 结构特点:
- 三次压合工艺,需精确控制层间对位(精度 ±10μm);
- 可能结合阶梯式钻孔(激光开窗 + 机械扩孔)和脉冲电镀技术;
- 盲孔直径≤0.08mm,布线密度可达 120 线 /cm²;
- 典型应用:高端显卡、5G 基站射频板。
4. 任意阶盲埋孔(Any-layer HDI)
- 定义:突破固定阶数限制,可根据设计需求灵活连接任意层(如 L1→L5、L3→L7)。
- 结构特点:
- 采用顺序压合(Sequential Lamination)技术,每次压合新增 1-2 层;
- 依赖激光直接成像(LDI)和 CO₂+UV 混合钻孔,孔径最小 0.05mm;
- 需动态补偿系统校准材料热膨胀,层间对位精度≤±25μm;
- 典型应用:航空航天电路板、AI 服务器背板。
怎么区分几阶?看压合了几次:
1. 压合与对位精度
- 一阶板:单次压合,层间偏移≤±50μm;
- 二阶板:两次压合,需 X 光实时监测,对位精度≤±25μm;
- 三阶板:三次压合,依赖激光对位系统,精度≤±10μm;
- 任意阶:采用动态补偿算法,根据材料 CTE(热膨胀系数)自动调整钻孔坐标。
2. 盲孔结构创新
- 堆叠式盲孔:孔位完全对齐,布线密度最大化,但需严格控制电镀均匀性;
- 交错式盲孔:孔位偏移 1.5 倍孔径,牺牲 10% 密度换取 98% 以上良率;
- 背钻孔技术:从外层反钻去除冗余孔段,减少信号反射(适用于高速场景)。
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