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PCB 组装过程从头到尾都极为复杂,包含众多精细步骤,共同赋予了产品的生命力。在这一系列复杂过程中,有一项关键步骤是在整个 PCB 板上钻孔,以便将螺钉固定在电路板表面,这其中就包括了沉头孔和埋头孔。

一、通孔(Through-hole)

通孔是最常见的孔类型之一,它贯穿整个电路板,从顶层到底层。通孔主要用于插入和连接元件,如引脚或连接器,以提供稳定的电气连接,并增加机械强度。这类孔在PCB制造过程中需要进行金属化处理,以实现电路板上不同层之间的电气连接。

二、盲孔(Blind Via)

盲孔是只从PCB的一面延伸到内部某一层的孔,而不穿透整个板材。盲孔主要用于连接表面贴装元件(SMD)与内部电路层,或者连接不同内部层之间的电路。它们为电路设计师提供了更大的灵活性和更紧凑的布局。盲孔在多层PCB和高密度互连设计中尤为常见。

三、埋孔(Buried Via/Buried Hole)

埋孔位于PCB内部,不穿透板材任何一面。它们完全隐藏在板材内部,用于连接不同内部层之间的电路。埋孔在高密度设计中可以优化信号传输路径,同时减少电路板的厚度、重量和尺寸。它们通常被用作电源或地线,以提供更好的电气性能和抗干扰能力。

四、导通孔(Plated Through-hole, PTH)

导通孔是一种特殊的通孔,其孔壁被金属化,以实现电路板上不同层之间的电气连接。这类孔通常用于连接元器件引脚与内部电路,或者在多层PCB中实现不同层之间的电气连接。导通孔在PCB制造过程中需要经过钻孔、除胶渣、化学镀铜和电镀等步骤。

五、非导通孔(Non-Plated Through-hole, NPTH)

非导通孔与导通孔相反,其孔壁没有被金属化,因此不具备电气连接功能。这类孔主要用于机械固定、散热或标识等目的。非导通孔在PCB制造过程中相对简单,只需进行钻孔操作即可。

六、沉头孔 

沉头孔可能是您在 PCB 板上需要钻制的首个螺钉孔。沉头孔是一个具有平底、圆柱形的孔。这些孔主要钻制在电路板表面,用于将螺帽固定在电路板内部或与电路板表面保持齐平。

如果您采用的是扩孔方法,那就意味着您正在使用一种能在管端内壁上形成均匀表面的钻孔技术。为了制作出这个圆柱形的平底孔,需要使用一种具有两种不同切割直径的特殊钻头:一种用于制作紧固件本体的孔,另一种较大的钻头则用于制作紧固件的头部,如螺帽。沉头孔往往更容易钻制,因为它们是一个直的垂直孔。

从制造的角度来看,沉头孔相对简单,因为需要了解和考虑的内容相对较少——您只需明确需要钻孔的深度以及螺钉顶部和主体的尺寸。然而,这也意味着沉头孔仅适用于标准螺帽固定,尺寸或变化上的灵活性较小。

七、微孔

微孔是指直径较小的孔,通常在微米级别。微孔技术的出现使得PCB设计师能够在更小的空间内实现更复杂的电路布局。微孔常用于高密度、高可靠性的电子设备中,如手机、平板电脑等。微孔的制造需要高精度的钻孔设备和技术,以确保孔的精度和可靠性。

八、埋头孔

与同类孔相比,埋头孔的结构更为复杂。埋头孔具有特定的形状,与螺钉的形状相匹配,这意味着任何连接到它的螺帽都将位于电路板表面的略下方。孔的深度可能有所不同,具体取决于螺钉是应该在电路板顶部可见,还是应该拧得更深以覆盖顶部并隐藏其外观。

术语“埋头孔”也可以用来描述在电路板上打孔的刀具,它允许埋头螺钉在放置时能够位于电路板表面下方。

钻制埋头孔的过程通常比沉头孔更为复杂,因为需要精确控制实现此目的所需的角度和精度。

九、定位孔

定位孔是用于PCB制造和组装过程中的辅助孔,用于精确定位和固定电路板。它们通常位于PCB的边缘或特定位置,以确保电路板在制造、测试和组装过程中能够准确对齐和固定。定位孔不参与电路的连接,但对于确保电路板的质量和性能至关重要。

十、散热孔

散热孔是专门设计用于散热的孔,通常较大,可以贯穿整个PCB或多个层。它们的作用是通过增加表面积和空气流通来降低电路板上的热量积聚,从而提高设备的稳定性和可靠性。散热孔在高性能、高功耗的电子设备中尤为重要。

十一、插件孔(Pad孔)

插件孔需要插器件焊接的引脚孔,焊盘表面必须裸露出来。这类孔主要用于安装传统的手工焊接元件,如插件电阻、电容等。

十二、无铜安装孔(Npth)

无铜安装孔,也称为螺丝孔或器件塑料固定脚,没有电气性能,起定位固定作用。这类孔主要用于固定电路板上的器件或组件,如螺丝孔用于安装散热器、支架等。

综上所述,PCB上的孔类型多种多样,每种孔都有其特定的功能和用途。在PCB设计和制造过程中,需要根据具体的应用场景和需求来选择合适的孔类型。