第 2 阶段 · 连接结构基础课 · 重点理解

2-04 Via(过孔)与 Through Via(通孔):不同铜层如何连接

沿着铜看懂通孔过孔的层间连接,并区分孔的空间与导电孔壁。

学习本课前,你需要知道

如果还不熟悉,可以先回看对应基础课。

上一课的铜线在一层上连接两个焊盘。现在设想 R1.2 去往 D1.1 的路线遇到不宜穿过的区域:能不能去另一铜层继续走?可以,但要有真正的层间铜连接。

快速理解 · 给铜线一个层间接点

Via(过孔) 让连接从一个铜层过渡到另一个铜层。最直观的结构是 Through Via(通孔):从板顶面贯穿到底面。

图中把上一课的路线局部切开看,只显示换层附近,不显示整个器件和完整电路。板内中间四层不需要与这条连接相连。

同一个孔:空洞与金属化之后
六层板局部剖面:只有孔壁铜才能把上下铜连接起来R1.2 → 去另一层继续连接 D1.1L1L2L3L4L5L6内层留出间隔铜色:铜;浅色:介质;中间:孔仅显示连接片段,没有画完整回路

顶层铜线已经到达孔边,但只有空洞时,上下两层仍没有这条垂直导电连接。L1~L6 表示六个铜层的位置。

真正导电的是孔壁上的铜

Plated Barrel(电镀孔壁) 把孔边铜接点沿板厚方向连起来。图中的孔中心仍可为空,铜沿着孔壁形成连续结构。

因此不能说“钻一个洞就能接上”。钻孔只形成孔的空间;孔壁还必须有连续、合适的导电金属,并接到需要的铜图形。

顶层铜线 → 孔边接点 → 孔壁铜 → 另一层铜线。
导电的是这条连续铜结构,不是空气中的洞。

为什么?深入理解 · 穿过所有层,会不会把所有层短接

“孔贯穿所有层”描述的是空间范围,不代表它一定与每个经过的铜层电气相连。需要连接的层,要有铜与孔壁接合;不该相连的铜,需要在孔附近隔开。

图中中间四层在孔边留出间隔,所以与这个孔壁不接触。若把不属于同一网络的铜也接到孔壁,就可能形成错误短接。

具体间隔、孔尺寸与制造余量以后学习。本课只确认:经过某一层和连接某一层,是两件事。

为什么?深入理解 · 过孔和插件孔为什么看起来很像

上一课插件连接器的金属化孔,主要用于器件引脚的安装与电气连接。本课过孔主要解决板内铜层互连,通常不需要插入器件引脚。

两者都可能有孔壁金属,但用途不同。不能仅凭看见一个圆孔,就推断它的用途或应连接哪个网络。

以后做 Layout 有什么用 · 换层时沿铜检查

Layout(布局布线) 中沿着 Trace(走线) 检查它是否真正接到过孔、孔连接了哪些层、另一层是否接上了后续路线。添加过孔不代表整条网络已经自动布完。

制造要形成孔、孔边铜及连续孔壁铜。孔壁缺失或与目标层没有接合,会使本来应该连通的网络中断;本课不展开缺陷工艺或数值规则。

一块板只有从顶面钻到底面的空孔,没有孔壁金属。它能靠这个孔连接顶层和底层铜线吗?
提示

沿图找一条从顶层到底层真正由铜组成的路径。

本课记住

  • 过孔提供不同铜层之间的导电接点。
  • 通孔过孔贯穿板厚,孔壁铜负责导电。
  • 经过某铜层不等于与它连接;不相关铜必须隔开。
  • 这里只看层间连接片段,整个电路仍需要完整闭合。

下一课比较不贯穿整板的孔:它们从哪层开始,又在哪层结束?

来源与教学边界

【基础补充】本课解释与图示为原创。孔壁导电及孔用途参考板厂说明,未把厂商特定孔径或判定阈值当成通用规则。

金属化孔与孔用途说明。图示不按真实比例,不是可直接生产的电路或封装。

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基础PCB设计与布线基础技术未学习
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07布局未学习
08布线未学习
09高速未学习
  • 9-15Allegro 17.4高速实操:从约束到布线、调整与检查待开放
  • 9-16Stage 9综合练习:为一版高速Layout作出有依据的判断待开放
10DFM待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

11项目实战待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

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