聊聊IPC標準中的過(guò)孔

過(guò)孔保護是現代 PCB 設計的重要組成部分。它為 PCB 制造和組裝提供了額外的好處，增加了可接受的產(chǎn)品數量。IPC-4761 印刷電路板過(guò)孔結構保護設計指南和本文檔第 5-11 頁(yè)詳細介紹了幾種過(guò)孔保護類(lèi)型。

過(guò)孔保護的優(yōu)點(diǎn)

需要過(guò)孔保護的常見(jiàn)情況：

支持 AD 中的過(guò)孔類(lèi)型

AD支持符合 IPC-4761 的過(guò)孔類(lèi)型。

配置過(guò)孔保護類(lèi)型：

• 選擇所需的過(guò)孔；

• 在屬性面板中設置一個(gè)類(lèi)型；

• 在表中指定涂層面和材料。

當過(guò)孔類(lèi)型設置為 IPC-4761 時(shí)，新類(lèi)型的機械層和元件層對會(huì )自動(dòng)添加到設計中，并在這些層上具有相應的形狀。

在為制造創(chuàng )建輸出文件以及在 Draftsman 中創(chuàng )建繪圖時(shí)，也支持過(guò)孔保護類(lèi)型。

通過(guò)保護定義和類(lèi)型

帳篷式過(guò)孔（I 型過(guò)孔）一種使用干膜掩模材料橋接過(guò)孔的過(guò)孔，其中孔中沒(méi)有其他材料。它可以應用于通孔結構的一側（Ia 型）或兩側（Ib 型）。
工藝：可光定義的真空層壓薄膜材料。
優(yōu)點(diǎn)：一致且可重復的工藝提供出色的孔隆起和均勻的厚度。

顧慮：一側保護不應與裸銅孔壁一起使用！化學(xué)誘捕。

問(wèn)題：凹坑可能是使用膠點(diǎn)放置元件的粘合工藝的一個(gè)問(wèn)題。

帳篷式和覆蓋式過(guò)孔（II 型過(guò)孔） I 型過(guò)孔，在帳篷式過(guò)孔上應用了二次掩模材料覆蓋層。該材料可應用于通孔結構的一側（II-a 型）或兩側（II-b 型）。
過(guò)程：在 I 型上應用面罩。
優(yōu)點(diǎn)：比 I 型提高了遮蓋力。

顧慮：一側保護不應與裸銅孔壁一起使用！化學(xué)誘捕。

關(guān)注點(diǎn)：凸起可能是提起焊膏模板時(shí)的一個(gè)問(wèn)題。建議使用合格的掩模材料以防止凸點(diǎn)高度顯著(zhù)增加。

Plugged Via (Type III Via)一種應用材料的過(guò)孔，允許部分穿透到過(guò)孔中。插頭材料可以從通孔結構的一側（III-a 型）或兩側（III-b 型）施加。
工藝：篩選和輥涂。
優(yōu)點(diǎn)：易于加工。幾乎沒(méi)有制造限制。

顧慮：一側保護不應與裸銅孔壁一起使用！插頭材料可能會(huì )從通孔的一側突出。

顧慮：空氣膨脹或什至夾帶的溶劑會(huì )在固化過(guò)程中對插頭產(chǎn)生重大影響，導致“爆裂”。

堵塞和覆蓋過(guò)孔（IV 型過(guò)孔） III 型過(guò)孔，在過(guò)孔上應用了二次覆蓋材料。塞子和輔助覆蓋材料可以從通孔結構的一側（IV-a 型）或兩側（IV-b 型）施加。
過(guò)程：在 III 型上應用面罩。
優(yōu)點(diǎn)：增加插頭強度?？梢酝ㄟ^(guò)使用這種類(lèi)型來(lái)減輕通過(guò)使用類(lèi)型 III 堵塞而出現的針孔。

顧慮：一側保護不應與裸銅孔壁一起使用！最終飾面應在堵塞之前進(jìn)行。

顧慮：空氣膨脹或夾帶的溶劑會(huì )在固化過(guò)程中對插頭產(chǎn)生重大影響，導致“爆裂”。

填充過(guò)孔（V 型過(guò)孔）一種材料應用到過(guò)孔中的過(guò)孔，目標是孔的完全穿透和封裝。
工藝：篩選、輥涂或刮涂。
優(yōu)點(diǎn)：完全填充導電或非導電材料，消除污染物。工藝可防止焊球。在順序層壓過(guò)程中有用的好處。

顧慮：報廢。從表面去除多余的材料。表面平面度。完全固化。過(guò)多的過(guò)程變量。獲得完整填充的復雜性。填充材料和基板之間的 CTE 不匹配。

填充和覆蓋過(guò)孔（VI 型過(guò)孔） V 型過(guò)孔，在過(guò)孔上應用了二次覆蓋材料（液體或干膜阻焊層）。覆蓋材料可以從通孔結構的一側（VI-a 型）或兩側（VI-b 型）施加。
工藝：在 V 型上應用掩模。填充材料可以導電和/或導熱，具體取決于最終用途。
優(yōu)點(diǎn)：在 V 型上保護焊盤(pán)。使用 VI 型可以最大限度地減少使用 V 型方法可能導致的表面空隙的影響。

顧慮：報廢。從表面去除多余的材料。表面平面度。完全固化。過(guò)多的過(guò)程變量。獲得完整填充的復雜性。填充材料和基板之間的 CTE 不匹配。附加處理。

Filled and Capped Via (Type VII Via)帶有二次金屬化涂層的 V 型通孔。金屬化在兩側。
工藝：V 型金屬化涂層。適用于需要高密度特征的地方。
優(yōu)點(diǎn)：Via-In-Pad 和 Ball-on-Via pad。通過(guò)堆疊。適用于需要高密度特征的地方。在順序層壓過(guò)程中有用的好處。

問(wèn)題：金屬化涂層與通孔填充物和銅焊盤(pán)的粘附。銅厚。填充材料和銅表面之間的平面度。填充材料和金屬化之間的 CTE 不匹配導致氣隙（填充材料收縮）。小于 100% 的通孔填充可能會(huì )導致金屬化帽太薄或凹陷，這也會(huì )導致截留空氣，從而導致 BGA 焊點(diǎn)中出現空洞。金屬化涂層中的針孔會(huì )導致焊盤(pán)的不可焊區域，其中加蓋通孔用于 BGA 焊點(diǎn)。焊料量減少也是凹坑的一個(gè)問(wèn)題。