在电子设备中，印刷电路板 (PCB) 扮演着至关重要的角色，它提供电气连接并支撑电子元件。机械过孔在 PCB 中发挥着核心作用，作为电路层之间或电路层与其他部件之间的导体通道。本文将深入探讨机械过孔的作用和过孔工艺，为读者提供全面的理解。

机械过孔的作用

连接层间导电通路

机械过孔的主要功能是连接不同的电路层，形成导电通路。通过将各层上的导线通过过孔连接起来，元件之间可以进行信号和电源传输，从而实现复杂的电路设计。

支撑和加强 PCB

除了提供导电性外，机械过孔还充当 PCB 的支撑和加强元件。过孔通过其金属桶壁和电镀层与周围的板材形成额外的机械连接，增强 PCB 的整体刚性和抗弯强度。

减轻热应力

当电路板受到温度变化时，过孔可以减轻热应力。通过分散热量并提供热路径，过孔有助于防止电路板翘曲或开裂，从而提高可靠性。

工艺流程

制造机械过孔涉及多个复杂步骤，包括：

钻孔

使用激光钻或机械钻在 PCB 上钻出过孔孔。钻孔直径必须精确，以确保过孔能够容纳导线和电镀层。

铜沉积

过孔孔壁上沉积一层铜，以形成导电层。铜沉积可以通过电镀或非电镀工艺完成。

电镀

在铜沉积层上电镀一层镍金层或其他金属层，以提高导电性、耐腐蚀性和可焊性。

阻焊剂应用

在过孔孔周围应用阻焊剂，以保护铜沉积层免受焊锡和环境影响。阻焊剂还可以防止焊料桥接，从而确保电路的可靠性和电气性能。

电路层连接

通过将导线穿过过孔并将其焊接到各电路层上的焊盘，完成电路层之间的连接。

过孔类型

根据其功能和结构，机械过孔可以分为多种类型：

通孔过孔

通孔过孔穿过整个 PCB，连接所有层。它们通常用于连接地平面或电源层。

盲孔过孔

盲孔过孔仅连接 PCB 的某些层，而不是穿过整个板。它们用于连接表面安装组件或创建多层互连。

埋孔过孔

埋孔过孔完全埋在 PCB 的内部层中，不暴露在表面。它们用于在紧凑型设计中实现高密度互连。

过孔尺寸和密度

机械过孔的尺寸和密度对于电路性能至关重要。过孔直径通常在 0.15 毫米到 1.0 毫米之间，而过孔密度取决于电路板的设计要求。

质量控制

确保过孔质量至关重要。失效的过孔会导致电路故障或性能下降。质量控制措施包括目视检查、电气测试和机械测试，以验证过孔的尺寸、导电性、机械强度和可靠性。

创新

过孔技术正在不断发展以满足电子行业日益增长的需求。创新包括：

激光钻微过孔

激光钻可以创建比传统机械钻孔更小、更精确的过孔，从而实现更高的互连密度。

导热过孔

专为散热而设计的导热过孔使用具有高导热率的材料，例如铜或银。

三维过孔

三维过孔提供了一种在不同的 XYZ 平面之间进行互连的方法，从而增强了设计灵活性。

机械过孔是印刷电路板的核心组件，它们提供电气连接、支撑、加强和减轻热应力。过孔工艺是复杂且多方面的，涉及钻孔、铜沉积、电镀、阻焊剂应用和电路层连接。随着电子行业的发展，过孔技术也不断创新，为高密度、高性能和可靠的电子设备铺平道路。通过深入了解机械过孔的作用和过孔工艺，工程师和设计师可以设计和制造具有出色电气性能、机械稳定性和可靠性的 PCB。