在多層板設計中,盤中孔是常見結構,但為什么它在設計階段就容易引發(fā)短路?從工程角度來看,主要問題集中在幾個方面。
1. 孔位布置密度過高
很多板子為了節(jié)省空間,會把盤中孔排得非常緊湊。當孔間距不足時,鉆孔過程中刀具偏移或者銅箔邊緣受損,都可能造成相鄰孔的金屬連通,從而形成短路。
2.內(nèi)層銅箔厚度與孔徑匹配不當
內(nèi)層銅厚度越大,孔壁的導通阻抗越小,如果設計孔徑偏小或環(huán)形焊盤太窄,鉆孔時容易把孔壁銅刮掉或形成飛邊,這會讓銅箔短路相鄰層。
3. 沒有考慮熱脹冷縮與應力釋放
在生產(chǎn)和焊接過程中,板材會因熱膨脹產(chǎn)生微小移動。如果孔設計在結構應力集中的位置,容易導致孔壁微裂或變形,銅箔接觸異常區(qū)域,從而引發(fā)短路。
4. 電氣設計疏漏
有些設計只關注信號線路走向,卻忽視了電源層和地層的安全間距。在高密度板中,孔與電源層、地層接近,如果未留足間距,就算孔加工精度正常,也可能出現(xiàn)電氣短路。
5. 鉆孔工藝與加工公差未充分匹配
即便設計合理,如果加工廠鉆孔精度無法達到要求,也會造成孔位偏移或孔徑誤差,從而讓銅箔意外連通。設計階段就沒有考慮工藝公差,是短路頻發(fā)的重要原因之一。
解決思路
增加孔間距和焊盤環(huán)寬度。
根據(jù)板厚選擇合適的內(nèi)層銅厚和孔徑比。
對熱敏感區(qū)域增加機械支撐或避開高應力區(qū)。
電源層、地層合理留間距并優(yōu)化過孔布局。
在設計時參考加工廠的最小公差要求。
總的來說,盤中孔短路問題更多是“設計與工藝匹配不足”的表現(xiàn)。提前識別風險點,并結合加工廠能力優(yōu)化設計,是工程師降低短路發(fā)生率的關鍵手段。