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PCB扇孔設(shè)計(jì)必知:原則與注意事項(xiàng),讓設(shè)計(jì)更高效!

領(lǐng)卓打樣 ? 來源:領(lǐng)卓打樣 ? 作者:領(lǐng)卓打樣 ? 2025-06-09 09:30 ? 次閱讀
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一站式PCBA加工廠家今天為大家講講PCB扇孔的作用及優(yōu)點(diǎn)有哪些?PCB扇孔設(shè)計(jì)的原則及注意事項(xiàng)。在PCB設(shè)計(jì)中,扇孔設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要技術(shù),常用于優(yōu)化信號完整性、改善散熱性能以及增強(qiáng)電氣可靠性。本文將詳細(xì)介紹PCB電路板扇孔的作用及優(yōu)點(diǎn),并總結(jié)設(shè)計(jì)原則和注意事項(xiàng),幫助設(shè)計(jì)人員提高電路板性能和可靠性。

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一、PCB扇孔的作用及優(yōu)點(diǎn)

扇孔(Fan-out vias)指通過在芯片周圍布置通孔或盲孔,將芯片內(nèi)的信號引出到PCB的其他層。其主要作用和優(yōu)點(diǎn)包括:

1. 信號引出

在高密度集成芯片(如BGA封裝)中,扇孔是將芯片內(nèi)部信號層層引出的關(guān)鍵手段,有效解決了引腳間距小、焊盤密集導(dǎo)致的布線困難問題。

2. 信號完整性提升

扇孔設(shè)計(jì)能夠優(yōu)化走線路徑,降低信號傳輸中的反射和串?dāng)_,提高信號質(zhì)量。

3. 散熱性能改善

扇孔通過將熱量從芯片層傳導(dǎo)至散熱層,增強(qiáng)了PCB整體散熱性能,延長了設(shè)備使用壽命。

4. 增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度

扇孔布局能夠減少因機(jī)械應(yīng)力引起的焊點(diǎn)破裂或斷裂,提升PCB的機(jī)械強(qiáng)度。

5. 簡化測試與維護(hù)

扇孔可將關(guān)鍵信號引出至易接觸區(qū)域,便于后續(xù)測試和故障排查。

二、PCB扇孔設(shè)計(jì)的原則及注意事項(xiàng)

在設(shè)計(jì)PCB扇孔時,需遵循以下原則,以確保功能性和可靠性:

1. 扇孔布置原則

- 對稱性:扇孔應(yīng)盡量對稱布置,避免芯片焊盤受力不均導(dǎo)致的焊接缺陷。

- 最短路徑:扇孔設(shè)計(jì)應(yīng)保證信號引出的路徑最短,減少信號延遲和損耗。

- 優(yōu)化層間連接:根據(jù)信號頻率和走線需求合理選擇通孔(Via)類型,如通孔、盲孔或埋孔,以減少層間過渡帶來的干擾。

2. 電氣性能優(yōu)化

- 避免阻抗失配:扇孔設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮焊盤大小、孔徑和線路寬度,以匹配阻抗,減少反射。

- 旁路電容布局:在扇孔附近布置旁路電容,降低高頻噪聲影響。

3. 熱性能設(shè)計(jì)

- 熱分布均勻:優(yōu)化扇孔數(shù)量和分布,確保芯片熱量能夠均勻傳遞至散熱層。

- 導(dǎo)熱孔鍍銅:通過電鍍工藝增加孔壁導(dǎo)熱性能,進(jìn)一步提升散熱效果。

4. 制造工藝考慮

- 避免密集布孔:扇孔間距需滿足加工廠最小間距要求,避免蝕刻困難或短路風(fēng)險。

- 合理選擇孔徑:根據(jù)設(shè)備加工能力和芯片封裝要求,選擇適當(dāng)孔徑,確保加工精度。

三、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與案例分享

經(jīng)驗(yàn)1:優(yōu)化高密度BGA的扇孔設(shè)計(jì)

在處理高密度BGA封裝時,某客戶遇到因扇孔布線不足導(dǎo)致的信號完整性問題。通過優(yōu)化扇孔布局,確保信號引出路徑的均勻性和阻抗匹配,有效解決了串?dāng)_現(xiàn)象,提高了通信設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

經(jīng)驗(yàn)2:改善功率器件散熱性能

針對一款功率器件,由于熱量積聚導(dǎo)致工作不穩(wěn)定。通過增加扇孔數(shù)量,并在散熱層增加銅箔厚度,成功將工作溫度降低了15°C,顯著延長了產(chǎn)品使用壽命。

關(guān)于PCB扇孔的作用及優(yōu)點(diǎn)有哪些?PCB扇孔設(shè)計(jì)的原則及注意事項(xiàng)的知識點(diǎn),想要了解更多的,可關(guān)注領(lǐng)卓PCBA,如有需要了解更多PCBA打樣、PCBA代工、PCBA加工的相關(guān)技術(shù)知識,歡迎留言獲取!

審核編輯 黃宇

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