为您的设计提供最佳PCB尺寸指南

2021年9月1日

关键的外卖

via类型如何影响via大小?
PCB尺寸有什么限制?
如何通过你的板尺寸优化?

具有不同尺寸通孔的PCB

虽然我们中的一些人可能相信“越大越好”的哲学，但更小或更紧凑的一个领域通常是PCBA开发。近几十年来，电路板和电子产品的小型化趋势是不可否认的。实现这一目标的挑战在于如何在减少董事会规模的同时改进或增强功能和能力。许多技术进步使这些变化成为可能，包括更紧凑的组件、更薄的板上走线和更高密度的互连(HDI)连接器。

然而，对更小的电路板的需求能够得到满足的最重要的原因是多层堆叠和使用的增加通过．过孔有各种尺寸，在电路板上有不同的应用。它们既可能被过度使用，也可能被未充分利用，设计师必须为他们的设计找到适当的平衡。一个好的开始是了解过孔应该占用多少空间，并遵循一套PCB尺寸指南，以帮助您决定何时何地利用这一资产。

Via Type vs. Via Size

虽然过孔通常是圆形的，并且垂直地穿过电路板结构，而不是像铜线在大多数情况下所做的那样水平地进行，但它们具有相同的目的。即在组件或其他PCBA元件之间适当地携带所需的当前容量。这对于下面所示的所有via类型都是正确的，除非该via是固定的或关闭的。

各种通过选项。图片来源

如上所示，所有的通孔选项起源于和终止于一个垫，它将通孔与其他钻孔分开。从图中我们可以看到，过孔可能是打开的，也可能是关闭的，这意味着它们的目的可能是携带信号、电流或热量，或者防止电流流动。

过孔具有不同的功能，这一事实在如何确定其尺寸或直径方面起着重要作用，如下所示。

PCB通过类型和尺寸
通过类型	函数	尺寸标准
信号或地线	完成当前路径。	大到足以轻松携带预计的最大电流。
热	对部件或单板散热。	足以实现所需的电路板散热，以防止任何组件，痕迹或电路板损坏。
帐篷里的	防止电流流动，有助于焊料流动和/或板阻。	最小尺寸的过孔(0.25-0.3 mm)通常是首选。更小的环氧树脂填充过孔需要更少的材料;然而，根据板的厚度，较小的过孔可能需要激光钻孔。

以上的指导方针应该告诉你PCB通过为使所述通孔满足其性能要求而确定的尺寸;然而，还有其他一些考虑因素需要解决。

额外的PCB尺寸指南

与电路板设计的其他选择一样，在选择通孔类型和尺寸时，不应不考虑对设计和开发过程其他方面的影响。例如，可制造性应该始终是一个主要问题，因为即使是最伟大的设计，除非它能被建造出来，否则也是无用的。下面的列表提供了通过选择过程应纳入PCB的基本问题。

PCB线路板尺寸选择的注意事项

板分类
在选择通孔尺寸之前，需要根据板的组件密度确定板的分类，如下:
A级-低密度和一般设计生产能力。
B级-密度适中，设计可生产。
C级-高密度，设计可生产。
制造设备能力
虽然大多数制造商都有一个强大的钻孔尺寸范围，他们可以生产，这是至关重要的，你与CM合作，有能力生产尺寸过孔，你的设计要求。
板的密度
除了影响你的董事会的分类，成分密度其他因素直接影响通关要求，因此，堆叠的大小和满足运营目标所需的过孔数量。不充分的间隙和设计不良的堆叠会显著增加电路板上的EMI，从而降低信号完整性。
通过密度
许多板，特别是由高引脚数SMT ic组成的板，可以有大量的过孔。再加上高功率要求和对热通孔的需求，这可能导致高通孔密度，如下图所示。这里必须小心，因为这可能会影响电路板参数，如阻抗和结构完整性。

高过密度的三维图像

通过尺寸选择PCB并不是一个孤立的任务;相反，您应该考虑它对其他设计参数和可制造性的影响。有了这个观点，一套好的PCB通过尺寸指南，和适当的PCB设计包，你可以优化你的电路板布局。

为您的设计充分利用过孔

大多数通孔为圆形或圆形，然而，它们所连接的组件垫可能呈其他形状，如下图所示。

Cadence PCB设计软件堆垛编辑器

对于携带电流的衬垫，几何形状在确定信号的电参数以及通孔的大小方面很重要，类似于表面走线和引脚。因此，重要的是，你利用PCB设计包，包括全面的通过管理功能。这包括各种大小、通过约束实现的能力以及高级路由功能Cadence的Allegro PCB编辑器。有了正确的工具和设计方法，以下PCB尺寸指南可以很容易地实现。

如何优化你的Via大小选择

了解您的轨迹的当前承载要求
对于带电流的过孔(信号、电源和地面)，过孔能够以高保真度、最小损耗和在容量限制内传输信号是很重要的。
使用有效的迹宽和间距提示
布线表面迹线和过孔不是分开的活动。事实上，过孔的主要目的是完成表面元件之间的电路。因此，跟踪路由和间隔越有效，通过的选择和利用就应该越好。
最小孔尺寸符合IPC-2222标准
一旦确定了组件密度分类，就应使用下列公式来符合ipc - 2222标准最小孔尺寸。

最小孔尺寸=最大引线直径+ 0.25 mm (1)

最小孔尺寸=最大引线直径+ 0.20 mm (2)

最小孔尺寸=最大引线直径+ 0.25 mm (3)

根据IPC-2221确定pad尺寸
确定最小井眼尺寸后，(4 - 6)从ipc - 2221标准应用于确定衬垫直径。

A级垫直径=最小孔尺寸+ 0.1 mm + 0.60 mm (4)

A级垫直径=最小孔尺寸+ 0.1 mm + 0.50 mm (5)

A级垫直径=最小孔尺寸+ 0.1 mm + 0.40 mm (6)

尽量减少所需的过孔数量
另一个好的经验法则是通过使用趋向于少而不是多。过度使用可能会影响电路板的机械和电气性能。
与您的CM合作，以确定可钻通孔尺寸的范围
为了最有效的电路板制造，您应该始终与实际建造您的电路板的CM合作。对于孔的选择也是如此，因为钻孔能力可能因制造商而异，特别是在纵横比限制和最小孔尺寸方面。

正确选择via类型和尺寸对于创建优化空间和满足性能目标的良好设计非常重要。然而，有效的路由需要理解表面路由和到平面和通过平面的路由之间的关系，这可以通过阅读本文得到电子书．

如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈吧．

开云体育LOL