電路板上為何要有孔洞？

如果你有機(jī)會(huì)拿起一片電路板，稍微觀察一下會(huì)發(fā)現(xiàn)這電路板上有著許多大大小小的孔洞，把它拿起來(lái)對(duì)著天花板上的電燈看，還會(huì)發(fā)現(xiàn)許多密密麻麻的小孔，這些孔洞可不是放在哪里擺好看的，每個(gè)孔洞都是有其目的而被設(shè)計(jì)出來(lái)的。

這些孔洞大體上可以分成PTH（Plating Through Hole，電鍍通孔）及NPTH（Non Plating Through Hole，非電鍍通孔）兩種，這里說(shuō)「通孔」是因?yàn)檫@種孔真的就是從電路板的一面貫穿到另外一面，其實(shí)電路板內(nèi)除了通孔外，還有其他不是貫穿電路板的孔

電路板表面有很多孔，如下圖，通常分為以下這幾種：

1代表分離原件安裝孔

是在電路板通過(guò)一定的工藝要求安裝直插（分離）元器件。

2代表散熱孔

這是一類(lèi)用來(lái)散熱的孔，另一面是一顆CPU芯片。

3代表過(guò)孔

這個(gè)過(guò)孔是為了線路板正反面導(dǎo)線連接之用。

4代表安裝孔

安裝孔，顧名思義就是用來(lái)安裝固定電路板。

5其他技術(shù)規(guī)范要求的孔

比如電源類(lèi)電路板，比如有變壓器，有一些割孔或者開(kāi)槽就是為了保證技術(shù)性能要求。

那要如何區(qū)分PTH與NPTH這兩種通孔呢？

其實(shí)很簡(jiǎn)單，參考文章最前面的圖片，只要看看孔壁有沒(méi)有亮亮的電鍍痕跡就可以判斷了，有電鍍痕跡的孔就是PTH，沒(méi)有電鍍痕跡的孔就是NPTH。

那NPTH（非電鍍通孔）有何用途？

如果你稍微留點(diǎn)心，會(huì)發(fā)現(xiàn)NPTH的孔徑通常會(huì)比PTH來(lái)得大，因?yàn)镹PTH絕大部分是用來(lái)作為鎖螺絲用的，有的則是用于安裝一些連結(jié)外面的連接器固定用。

另外，有些也會(huì)在板邊（break-away，折斷邊）設(shè)計(jì)NPTH來(lái)作為測(cè)試治具的定位之用，早期的時(shí)候也會(huì)拿來(lái)當(dāng)作SMT打件/貼件時(shí)固定電路板之用，現(xiàn)在SMT的打件機(jī)器大多使用夾持的方式而不用頂針來(lái)固定電路板了。

那PTH（電鍍通孔）有何用途？Via（導(dǎo)通孔）又是什么？

一般在電路板的PTH孔有兩種用途，一種是用來(lái)焊接傳統(tǒng)DIP零件腳用的，這些孔的孔徑必須比零件的焊接腳直徑來(lái)得大一些，這樣才能把零件插到孔中。

另一種比較小的PTH，通常稱(chēng)其為via（導(dǎo)通孔），是用來(lái)連接及導(dǎo)通電路板（PCB）的兩層或多層之間的銅箔線路用的，因?yàn)镻CB是由許多的銅箔層堆迭累積而成，每一層銅箔（copper）之間都會(huì)再鋪了一層絕緣層，也就是說(shuō)銅箔層彼此之間不能互通，其訊號(hào)的連接就是靠via，所以中文才會(huì)稱(chēng)其為「導(dǎo)通孔」。

如上圖是電路板的側(cè)面剖面圖，把它想成是玻璃瓶?jī)?nèi)的螞蟻巢穴，這是一片有六層銅箔的PCB，我們可以把這片PCB想像成有好像六層樓的大廈，每一層銅箔就代表著一層樓，而via（導(dǎo)通孔）就相當(dāng)于連接樓層的樓梯，而且這棟大廈的樓梯可以有好幾座，不過(guò)這樓梯可不一定每一座都會(huì)連接到所有的樓層就是了，它可能只有連接第三層與第四層樓，其他都不通，這樣子的孔（via）我們稱(chēng)之為【Buried Via Hole（埋孔）】，因?yàn)閺耐饷嫱耆床坏接锌椎拇嬖凇Ｒ驗(yàn)関ia的目的在導(dǎo)通不同層的銅箔，需要電鍍才能導(dǎo)通，所以via也是PTH的一種。

不過(guò)現(xiàn)在的via大多會(huì)用綠漆（solder mask）覆蓋起來(lái)，就像上圖的樣子，尤其是手機(jī)板，因?yàn)榘遄由系牧慵椒旁矫芗行￢ia甚至?xí)环旁诹慵恼路剑瑸榱朔乐沽慵cvia不小心短路而產(chǎn)生品質(zhì)問(wèn)題，所以大多會(huì)用綠漆覆蓋via。因?yàn)橛行﹙ia上面會(huì)有印刷錫膏，板子流經(jīng)回焊爐（reflow）時(shí)，錫膏是很有可能從via流過(guò)去到板子的另一面而造成短路問(wèn)題，所以現(xiàn)在的PCB工藝大多會(huì)把via的孔徑做得小小，然后用綠漆覆蓋以避免將來(lái)可能造成的品質(zhì)問(wèn)題。

當(dāng)然使用綠漆覆蓋于導(dǎo)通孔的工法有許多人覺(jué)得會(huì)有品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榭赡軙?huì)有蓋孔不全或是化學(xué)藥劑殘留而導(dǎo)致腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，但不可否認(rèn)的使用綠漆蓋孔還是目前最便宜且可以接受的填孔方式。除了使用綠漆蓋孔外，也有人使用樹(shù)脂先填孔再用綠漆蓋孔，這樣的工法比較符合品質(zhì)的要求，但多了一道工序，費(fèi)用當(dāng)然得往上加。另外，如果是焊盤(pán)/焊墊上的通孔或盲孔，一般我們會(huì)要求使用銅塞孔，最后在做表面處理，以避免錫膏流進(jìn)去通孔的風(fēng)險(xiǎn)。