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PCB扇孔设计必知:原则与注意事项,让设计更高效!

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领卓打样|  楼主 | 2025-6-9 09:31 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

  一站式PCBA加工厂家今天为大家讲讲PCB扇孔的作用及优点有哪些?PCB扇孔设计的原则及注意事项。在PCB设计中,扇孔设计是一项重要技术,常用于优化信号完整性、改善散热性能以及增强电气可靠性。本文将详细介绍PCB电路板扇孔的作用及优点,并总结设计原则和注意事项,帮助设计人员提高电路板性能和可靠性。

  一、PCB扇孔的作用及优点

  扇孔(Fan-out vias)指通过在芯片周围布置通孔或盲孔,将芯片内的信号引出到PCB的其他层。其主要作用和优点包括:

  1. 信号引出

  在高密度集成芯片(如BGA封装)中,扇孔是将芯片内部信号层层引出的关键手段,有效解决了引脚间距小、焊盘密集导致的布线困难问题。

  2. 信号完整性提升

  扇孔设计能够优化走线路径,降低信号传输中的反射和串扰,提高信号质量。

  3. 散热性能改善

  扇孔通过将热量从芯片层传导至散热层,增强了PCB整体散热性能,延长了设备使用寿命。

  4. 增强机械强度

  扇孔布局能够减少因机械应力引起的焊点破裂或断裂,提升PCB的机械强度。

  5. 简化测试与维护

  扇孔可将关键信号引出至易接触区域,便于后续测试和故障排查。

  二、PCB扇孔设计的原则及注意事项

  在设计PCB扇孔时,需遵循以下原则,以确保功能性和可靠性:

  1. 扇孔布置原则

  - 对称性:扇孔应尽量对称布置,避免芯片焊盘受力不均导致的焊接缺陷。

  - 最短路径:扇孔设计应保证信号引出的路径最短,减少信号延迟和损耗。

  - 优化层间连接:根据信号频率和走线需求合理选择通孔(Via)类型,如通孔、盲孔或埋孔,以减少层间过渡带来的干扰。

  2. 电气性能优化

  - 避免阻抗失配:扇孔设计时应考虑焊盘大小、孔径和线路宽度,以匹配阻抗,减少反射。

  - 旁路电容布局:在扇孔附近布置旁路电容,降低高频噪声影响。

  3. 热性能设计

  - 热分布均匀:优化扇孔数量和分布,确保芯片热量能够均匀传递至散热层。

  - 导热孔镀铜:通过电镀工艺增加孔壁导热性能,进一步提升散热效果。

  4. 制造工艺考虑

  - 避免密集布孔:扇孔间距需满足加工厂最小间距要求,避免蚀刻困难或短路风险。

  - 合理选择孔径:根据设备加工能力和芯片封装要求,选择适当孔径,确保加工精度。

  三、设计经验与案例分享

  经验1:优化高密度BGA的扇孔设计

  在处理高密度BGA封装时,某客户遇到因扇孔布线不足导致的信号完整性问题。通过优化扇孔布局,确保信号引出路径的均匀性和阻抗匹配,有效解决了串扰现象,提高了通信设备的运行稳定性。

  经验2:改善功率器件散热性能

  针对一款功率器件,由于热量积聚导致工作不稳定。通过增加扇孔数量,并在散热层增加铜箔厚度,成功将工作温度降低了15°C,显著延长了产品使用寿命。

  关于PCB扇孔的作用及优点有哪些?PCB扇孔设计的原则及注意事项的知识点,想要了解更多的,可关注领卓PCBA,如有需要了解更多PCBA打样、PCBA代工、PCBA加工的相关技术知识,欢迎留言获取!


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