如何通过填孔影响厚铜板PCB设计和制造流程？

PCB还会遇到热不匹配，最终会破坏最终产品。钻孔会排出材料，而电镀只会沉积一层不吸收热量的薄层，并以与基底相同的速度膨胀。这种行为最终会导致孔(或其他甲状旁腺)的早期失效，但孔填孔似乎是一种保持结构完整性的迂回方法。

通过填孔的动机

过孔灌装工艺响应与标准过孔生产相关的可靠性问题。在连续性方面，通孔只是一个垂直方向的轨迹。然而，长期的质量结果存在分歧，因为钻孔和电镀的制造方法比在平面上蚀刻要复杂得多。首先，由于z轴热膨胀系数(CTE)的差异，板的热循环在过孔筒和周围基板的界面处形成应力-应变矩阵。

CTE是固有的材料特性，虽然设计可以选择更接近基板材料的CTE，但通孔筒内缺乏材料也会导致加热轮廓不均匀。解决方案是在通孔桶内沉积一种材料，并将其盖上，以使通孔的z轴扩展与周围环境更紧密地对齐，从而防止由于热裂而导致的间歇性连接和开路。

填孔材料本身大致分为两类:导电和不导电。材料的导电性不影响通孔的电连续性，但影响热路由。大多数设计采用非导电环氧树脂填孔，因为CTE更好地匹配电路板材料，确保在设备的使用寿命内稳定的性能和高可靠性。导电性填孔物的选择在很大程度上不太受欢迎，但它可以作为一种热管理解决方案，因为它可以改善通过通孔管的热流。

由于热通孔在布局上不需要任何额外的空间(不像铜槽或更坚固的散热器)，它们在HDI设计中非常重要，希望在有限的区域内挤出额外的功能。两种可能的应用是平面引脚SMD封装的热衬垫内的热过孔网格或衬垫内的BGA过孔。

除了热性能，通过填孔保护通过作为污染的物理屏障的长期功能。通过填孔有两个直接的优点:

在波峰焊期间，它可以作为焊接毛细管作用的障碍，以吸干通孔和缩短电路板另一侧组件之间的连接。

防止焊膏吸进通孔，破坏接头质量;在大螺距bga中发现的犬骨通孔阵列容易受到这种失效模式的影响。

通过填孔如何影响设计和制造工作流程

电镀后的材料选择过程涉及到通过设计元素的仔细平衡，即直径，结构和钻的深度与孔的直径(也称为宽高比)，进一步复杂化的过程。一般情况下，设计师应与制造商协商，优化通孔特性:

镀通孔和盲通孔是唯一与填孔物兼容的通孔结构。然而，这个过程可以迭代微通孔，形成堆叠和交错的通孔结构。

通过填孔可以是通用的设计，但设计师也可以单独指定填孔/不填孔风格。设计人员有这种选择，因为制造商必须在裸板上进一步钻孔之前完成过孔填孔过程。从本质上讲，附加的加工步骤相当于第二次钻孔阶段，在烘烤之前将填孔材料推入孔中。因此，设计师可以在板文件(和相关的艺术品)中创建一个额外的层，为填孔提供所有过孔的快速参考。